JPS5860097A - 紙の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、抄紙時の填料及びパルプの歩留り【向上した
填料含有紙の製造方法に関する。

上質紙及び塗工原紙に代表される印刷用紙では、一般に
紙の白色度及び不透明度といった光学的特性、並びに印
刷後の仕上Ｄｔ−改嵐するために、カオリンクレー、メ
ルク及びチタン白のような無機質填料、並びに原票填料
等の有機質填料を使用している。この種の紙の製造には
通常歩蕾夛向上剤、又はｒ水性向上剤を併用して、シ′
−ト中への填料保持効率の改良、白水中への填料流出量
の減少、及び排水汚濁ネ荷の軽減を図っている。特に近
年、填料金倉めて製紙原料が高騰しており、更に排水規
準が厳しくなってシシ、経済−卿見地、並びに環境体勢
の面からも填料の歩、留り改曹は重要婢さ終ている。ま
た、製紙工場での製造面では、抄紙機の発展に伴って高
速、高生産性の抄紙機（ツインワイヤー等）が導入され
ておシ、ワイヤ一部での脱水０ＷＩＡに作用する強−水
力学的剪断力のため、填料の歩留りは愚化の傾向にある
２゜一方、紙製品の最近の動向についてみると、省資源
、省エネルギー及びコスト低減金目的に軽量化の方向が
認められてやる。紙を軽量化した場合、強度及び光学的
特性が！下するが、臀に不透明度の低下は、印刷物の仕
上９に着しい欠陥となって表れる・したがってこれｔ＆
善する方法として従来よｐ紙中の填料を増加する方向が
指向されているが、填料添加量を増すに従ってワイヤー
上での歩留）は悪化することが知られて−る０すなわち
紙パ産業では、今後、抄紙機の高速化、及び用排水規制
の面から白水のクローズド化が進行すると予想されて＄
Ｐ夛、その中で１資ａｔ目的とした軽量化（伴う填料の
増配を実施するに当り填料の歩留シ向上法の改良は極め
て重要な技術となることが考えられる０ 従来、填料の歩留り反びｒ水性を改良する方法として、
フロック形成法が知られている０すなわち填料及びバル
ブ繊維は普通、水懸濁液の中では負に帯電してお９、互
いに電気的に反ばつし合って分散しフロックを形成しな
いためにワイヤー上での歩留シが低いと考えられている
。

歩留シを上げる方法としては、まず填料及びパルプ繊維
の表面上、無機系、あるいは有様系の低分子量のカチオ
ン性物質（アツム等）を加えて、貴電荷【中和し、静電
気的反ばつ力を減少させ−Ｃｔクロフロツタを形成させ
、その後、カチオン性又は非イオン性Ｏ高分子量の歩留
夕助剤を加えてセクロフμツタ関【架橋し、マターフロ
ックを形成させる方法が一般に知られているＯ こＯよう１に目的に低分子量カチオン性物質として、ア
ラム（硫酸アルミニウム）及びポリ塩化アルミニウム岬
の無機系物質、カチオン性デンプ／、ポリアミドボリア
建ン及びその誘導体勢Ｏ有機系物質が、また高分子量の
歩留夛助剤として、非イオン性、アニオン性、又はカチ
オン性のポリアクリルア建ド誘導体が一般的に使用され
ている。

しかしながら、抄紙白水中に蝶、パルプ填料以外に、極
めて多くの不純物が存在している・例えば、パルプに由
来する木材抽出物（リグニン、樹脂酸及びへ建セル窪−
ス等）、サイズ剤の変質物、あるいは塗工損紙に由来す
るラテックス及びデンプン変性物等の不純物が、コロイ
ド状又は溶解状態で存在している・し友がって、前記歩
留り助剤を加えた場合、これらの助剤は、パルプ及び填
料の表面に吸着して架橋を生ずる藺に、まず不純物と反
応して、例えばカチオン性の歩ＩＩｌり助剤では、カチ
オン量の浪費、及び重合体直鎖の溶液中でＯ分子鎖の拡
がりが抑制されて、架橋性能が低下し、歩留ヤ向上効果
が充分に発揮できなくなる０これら不純物の阻害効果を
排除する方法と・して、米１１４１許第５．０５’ｌ、
５９５号では、白水中に水膨潤性０−’＜ントナイト瀧
りレー管１〜！Ｏ嘔添加し、非イオン性のポリマー會併
用して、カオリンタレ−、メルク及びτｉｏ、　　等の
填料及びパルプ黴細繊維の歩留９を向上する方法が開示
されて−るＯしかしながら、一般的にベントナイト蓋タ
レ−は白色度が低く、したがって紙中に蕾った場合、紙
の白色１ｌｌｊｔ低下させて商品価値を損うｏｔ７ｊ、
高白色ｆＯベントナイト蓋クレーｔｍいる場合には多く
の精製工程１経るため、極めて高Ｉｉ１にものとｅｔ、
経済性の面から実用は難しい０更にまた、ベントナイト
渥タレ−は水膨潤性であるので紙中に貿った場合に糊状
に分散し、そのため紙の散覧係数及び不透明ｆＯ増加Ｋ
Ｆｉ何ら寄与しｌｋ　ｒ　。

そこで本発明者等は、ベントナイト歴クレーと同様の吸
着作用【保有し、且つベントナイト濃タレ−の欠点であ
る白色度低下及び水膨潤性管改喪するシステムにつ−て
鋭童研究した結果、不発ｖ４を完成した。

本発明の目的は、抄紙時の填料及びパルプの歩留り【向
上した填料含有紙の製造方法を提供することにある。

すなわち本発明につ−て概説すれば、本発明は、填料を
含有するパルプの水性懸濁液から紙を製造する方法にお
いて、パルプの水性懸濁液に、イオン交換能含有し、実
質的に水に非膨潤性の物質ｔ−横填料加Ｏ前若しくは後
、又は填料と一緒に添加し、次に、該填料【含有するパ
ルプの水性懸濁液に、実質的に非イオン性の重合体【添
加し、その後抄紙するととｔ特徴とする紙の製造方法に
関する。

具体的に本発明を説明すると、紙及び板紙の原料パルプ
管含む１５〜５重量Ｓ（好ましくは１〜Ｓ重量憾）ｌＩ
ｌｌ！０水性懸濁液中に、あらかじめ工業用水等の水で
１〜１０重量憂濃度に分数し九カオリンクレー、メルク
、炭酸カルシウム又はテ１ｏｆｉ等の填料スラリーと、
同様に水で１〜１０重量嘔に分散した、イオン交換能を
有し、実質的に水に非膨潤性Ｏ物質のスラリーとｔ。

所定の割合で混合した混合スラリー【添加し、１〜！分
間かくはんして充分に白水中の不純物を吸着させｔ後、
水中Ｋ１１〜１０重量Ｉｓ（好ましくはａ５重量慢以下
）の濃度に溶解した、実質的に非イオン性の重合体を添
加し、全体を水でａ３〜ｔｏ重量多濃ＩＩ！に希釈して
抄造する〇諌重合体の添加場所は特に限定されないが、
通常、強い水力学的剪断力のかからないファンポンプか
らストツタインレットまでの閏が望ましいｏ’ｔ７ｊ、
イオン交換能を有し、実質的に水に非ｌ１ｌｌｆＲ性の
物質の添加方法は、特に前記手段に限定するもので＃ｉ
なく、該物質Ｏ＊メラリー【、まずパルプ懸濁液に加え
、次ｉでメルク、クレー、炭酸カルシウム又はＴＩＯ，
等の填料スラリーを加えるか、あるｉは、メルク、タレ
−１炭酸カνシウム又は〒１０３等の＊料と、該物質と
を、あらかじめ粉末状態で所定割合に混合しておいて、
次に水に分散して使用してもよい。更に、填料添加後に
、次いで該物質を添加してもよい０本発明で使用する、
イオン交換能を有し、実質的に水に非膨潤性の物質は、
既述の抄紙白水の状態より、カチオン交換能を有するこ
とを必要とし、その例ＫＦｉ、カチオン交換能が、ｓＯ
ｍｅｑ　／　Ｉ　Ｑ　Ｏｆ　〜２００　ｍｅｑ　／　１
０　Ｑ　ｆ　、好ましくは５０〜１５０　ｍ＠ｑ　／　
１００　ｆである、天然及び合成の無機系物質が挙げら
れる。それらは、前記したベントナイト型クレーのよう
な水膨潤性であ゛るのは既述のように不適当であるが、
それより低度に水膨潤性であってもよく、本発明におい
ては、前記のべ／トナイト型クレーが含まれない意味で
、「実質的に水に非膨潤性」と表現１７た０具体例とし
ては、天然ゼオライト、合成ゼオライト、ケイ藻土、活
性白土、合成ケイ酸のアルミニウム、カルシウム若しぐ
Ｆｉ！グネシウみ塩及び雲母等の活性で且つ吸着性の良
好な顔料を挙げることができる０また、イオン交換能を
上げるために、改で処理したものも含まれる。しかして
、これら物質の白色ｆ％重要な因子であや、ハンター白
色度て４０％以上、好ましくＦｉＳＯ＊以上である％Ｏ
が好適である〇これら物質の添加量は、パルプに対して
１〜１０重量嘔好ましくは１〜５重量嘔である。したが
って、その量は通常の填料使用量よシ、はるかに少量で
参る〇 他方、本発明で使用する、実質的に非イオン性の重合体
の例としては、アクリルア２ド単量体の重合により得ら
れる非イオン性ボリアクリルア建ド、エチレンオキシド
単量体より得られるポリエチレンオキシド、及びこれら
Ｏ混合物等が挙げられる。

本発明で便、川する重合体は、性能上高分子量でなけれ
ばならない。分子量は、１０万以上、１０００万を越え
るもｏｔで使用可能であるが、一般に１００万以上が好
適である０そして抄紙白水の状態からみて、カチオン性
の％のは既述のように好ましくなく、アニオン性のもの
は、パルプが水中でアニオン性である点で吸着性能上、
好ましくな＾ｏしかし該重合体は、実質的（非イオン性
であればよく、カチオン基、又はアニオン基【、１０モ
ル憾以内含有するものでも差支えな−。

重合体の添加量は、パルプに対して乾燥重合体ａ００５
重量嘩以上であり、一般にａ１重重量板下であるが、ｔ
ＬＯ１〜１０７重量嘔が好ましい。添加量が、α１重量
％より多いと、地合いが悪化するので好ましくない。

印刷性向上のために添加する填料としては、通常紙の填
料として使用されるあらゆる填料を使用することができ
る＠すなわち、カオリンクレー、メルク、〒”ｌ　ｓ炭
酸カルシウム、庚酸マグネシウム、硫陵パリクム及び硫
化亜鉛等の無機質横斜から、尿素−ホルマ９７を原料と
した有機質填料まで適用できる。このよう１に填料の対
パルプ添加率は、％に制限はなく、一般に対パルプ１〜
８０−′輻変（絶乾重量〕の範囲である０ 以下、実施例によシ本発明を更に説明するが、本発明は
これらに限定されるものではない。

実施例１ 針葉樹晒クラフトパルプ及び広葉樹晒クラフトパルプ【
、実験室用ホランダービー！−で、約２重量部員度にお
ける各カナディアンフリーネス５０ロー、並びに４００
１ｍｇに叩解し、針葉樹パル１２０重量憾、広葉樹パル
プ８０重量嘔の割合に配合して原料パルプとした。この
原料パルプを水で１重量”饅に希釈した後、イオン交換
能１有し、実質的に水に非膨潤性の物質として、あらか
じめ水で５重量濃淡度に分散した活性白土又は合成ケイ
讃アルミニウ五を、各対パルプ１噂（絶乾重量）添加し
、実験室用かくはん機で２分間かくはんした０その後、
填料として、あらかじめ１０重量嗟濃度に水で分散した
重質炭識カルシウム１１対パルグ６０ｓ（絶乾重量）添
加し、２分間同様にかくはんしり彼、純水中にａ５重量
％濃度で溶解した、非イオン性ポリアクリルアミド（以
下、単に「ＰＡＭ　Ｊと略記する。分子量１１５０万）
を対パルプ（ＬＯ２嘩又Ｆｉ（１０５％（絶乾重量）添
加し、更にサイズ剤として、アルキルケテンダイマー？
対パルプ（ＬＯ５重量囁添加し、２分間緩やかにかくは
ん混合する。そ？後、この紙料懸濁液を水でα〔重量慢
濃度に希釈調整した後、この懸濁液Ｙｔ２を採取し、急
速に６０メツシユのワイヤー１張ったトレー上に流し、
ワイヤーを通って流出する白水−を採取して、その中の
炭酸カルシウムの重量全測定した。白水中に含まれる填
料の重量の少ない方が歩留シが良い。なお比較のために
、通常、填料の歩ｉＩり助剤として利用されているカチ
オン系ポリアクリルアミド（分子量２．００万、カチオ
ン化度２０モル９６）を対照として使用した。その結果
ｔ、下記第１表に示す。

実施例２ 針葉樹晒パルプ（フリーネス５００ｍ）１０重量部、広
葉樹晒パルプ（７リ一ネス４００ｍ）４０重量部、機械
的砕木パルプ３０重量部及び新聞紙脱インキパルプ２０
重量部を含む原料パルプの１重量嘔水性懸濁液中に、イ
オン交換能を有し、実質的に水に非膨潤性の物質として
、活性白土又は合成ケイ酸アルミニウム會各１重量％添
加し、２分間かくはん混合の後、填料としてメルクを対
パルプ６０重量係添加する０同様にかくはんした後、ロ
ジンサイズ剤を対パルプα３重量％添加し、続いて硫酸
パン±を対パルプｔ５重′！に％添加して混合する。そ
の後、純水にａ５重量慢濃度でｌＷ屏しｔポリエチレン
オキシド（以下、ｐｇｏと略記する。分子量４５０万）
を、対パルプ（１０２０２重量部１１０５重量畳添加し
、緩やかにかくはん混合した後、α８重量嘔嘔濃に希釈
する。この懸濁液を実施例１とｆｌｊｌｌに６０メツシ
エのワイヤーに流し込み、白水中の填料の重量を測定し
た０その結果ｔ１下記第２表に示す０ 比較として、酸性抄紙の歩留シ助剤として利用されるカ
チオン性ボリアクリルアよド（分子量１５０万、カチオ
ン化１ｆｔ５モル％）を使用し１゜ Ｊｌ　　２表 以上の６例から明らかなように、本発明によれば、填料
含有パルプの抄紙時の填料及び繊維の歩ＩＩ！ＩＹｒ向
上することができる０これらの効果は、６表かＧ−萌ら
かなように、本発明による歩ＩＩｉ剤の各成分単独では
達成されず、更に重合体を先に添加しても達成されない
。そして、本発明による効果は、従来のＳｏに比較して
、顕著に優れている。

特許出願人　王子製紙株式会社 代理人　中本　　宏 代理人　弁上　　昭

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｔｔ１４科を含有するパルプの水性懸濁液から紙を製造
   する方法において、パルプの水性懸濁液に、イオン交換
   能を有し、実質的に水に非膨潤性の物質’ｉＳｗ料添加
   の前若しズは後、又は填料と一緒に添加し、次に、該填
   料を含有するパルプの水性懸濁１１［Ｋ、実質的に非イ
   オン性の重合体全添加し、その後抄紙するととを４１黴
   とする紙の製造方法＠