JPS62105000A - 中性紙の製造方法ならびにこれによつて製造される中性紙 - 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】

製紙にＪ３いてはセルロースが原料として用いられる。 従来より、製紙法はセル１］−スせんいの分離し、それ
を稠度的３ないし４％まで水中に懸濁し、それを精砕機
に導入σる工程を含み、精砕機内で１！／υいが１．／
Ｊ断されかつ梳かれ、次いで沢合機中に流入され、そこ
で〔１ジンサイズ溶液が添加され、かつすべてのＵんい
と混合される。次にｐＨ酸性瓜が４．２になるまで硫酸
アルミニウムが添加され、ロジンサイズの沈澱が惹起さ
れるが、これはＩｔ／、［Ｍアルミニウムがこのにうな
ｐＨにＪ３いてはΔ１　′陽イオンに解１１１　ｊるこ
とにＪ、る。次にこの紙ｔｉが均′ｔ′ｉ化され、Ｕん
いの構造化および配向が起る。懸濁液から水が除去され
、固形物のみが残１イｉりる。水の抽出は、６５から６
０％の範囲にイヱるまで（−Ｉない、残りの水分は加Ｌ
「おＪ：び加熱によって除去され、ｊＩ？られる生成物
を仕トげて種々の特性をもつ平滑な紙シー１−が得られ
る。 容易に認められるごとく、せんいとサイズ剤との間の適
正な接着を可能にする正の″重荷を１７６だめには、硫
酸アルミニウムをＡ　Ｉ　””へと解離することが必要
である。この接着力なしには紙をサイジングすることは
できない。しかしこの）ａ者は酸性を生み出し、最終製
品ができるまで溶液が酸性のよ）となり、酸性紙が得ら
れることになる。 この理由は、セルロースが水中に懸濁されるどきセルロ
ースはコロイド状であるので、／電位として知られるｆ
ｌの電位を発生し、またロジンもまた電気的陰性である
ので、これら二つの物質は！ｌいに反＋Ｕ　するという
ことである。ｌｉｌ！ｉＭアルミニウムが溶解するとさ
、それはＡＩ”’陽イオンとＳＯ４”陰イオンとに解離
し、従ってこのＡｉ　＋＋陽イオンは負の電位を正の電
位に変化さＵ、イしてこのような状況下ぐリイズが固定
される。しかしＳＯ”イオンｂまたあるのＣ１これが水
と反応して（ｌＡ酸をイ１成し、これが紙を酸性化し、
従ってその品で１を低下りる１、硫酸アルミニウムが△
ＩＦ″１陽イＡンとＳＯ°とに解ｌＩＩされるので、そ
してそうでな

【ノれば電荷は負のま）であり、サイズが
セルロースせんいに固定しないので、上記のような酸性
をなくＪことは不可能であった。 そのうえ、酸性媒体中では、ある種の装荷物（ｃｈａｒ
ｇｅ）例えば、粘土よりも安価な炭酸カルシウムを用い
ることはできない。 他方、本出願方法の試験的操作の際、上記した従来的方
法にＪ３けるいくつかの明らかな欠点が明らかにされ、
そしてそれが本方法によって首尾よく取除かれた。他の
欠点は、粘土のようなｒｉｌ＋　ｗ性のｖｃ填剤を用い
る場合、機械類の摩耗がより人となるということである
。というのは粘土は金属１装ｄを急速に摩ｉｆ；　？ｌ
るからである。水の１べてが循環できる訳ではないので
、水の使用ｍは非常に多い。微せんいの保持率は低い。 （ｑられる紙は重ｈ１が少なくまたぜんいの配向は満足
なもの以下であるので、灰分の保持率もまた比較的低い
。 上述の新規の方法から１９られる紙は、それが中性もし
くはアルカリ性であり、けんいの配向性がより良く、吸
収１４性が著しくより均一であり、不透明性がより大で
あり、より高い破断強度（ｂｕｒｓ目ｎｇ　ｐｏｉｎｔ
）をもら、また黄色化しないので、比較的滑れている。 セルロースを基材とし、サイズとしてコロフオニーー硫
酸アルミニウムを使用する中性紙の製造は、使用材料の
費用がより少ないことおよび通゛常用いられている製造
装置の変更およびぞれへの追加の必要がないことのため
非常に重要である。経済的変化は環境保設運Ｖノと相俟
って多くの製紙業者に中性もしくはアルカリ性の！ｌｌ
ｌｌ法の採用を考慮させているので、本方法は・Ｒ要Ｃ
ある。 米国における１超産業は、毎年約６０００万メートルト
ンの紙ａ３よび板紙を製造している。この製紙のほとん
どは酸性的性質をもつ化学品によってなされている。こ
の化学品は酸性媒体中ぐ反応しないが、まづいことに製
紙装置に害を与える粘土のような充填剤の使用を規定ケ
る。、既存の方法においては、一旦、充填剤が添加され
かつ生成物がプレスされると、微Ｖんいのより高い保持
率を達成づることは不可能であり、従って抽出される水
は多数の粒子および微細なせんいを含みミルク状を呈す
る。この副生物は、非常に費用がかかり、緩慢でありか
つ非実用的な精製回収■稈を用いな【−ノれば再楯１１
できない。従って酸性水が河川、湖Ｊ３　Ｊ：び尚に排
出され、環境の破壊ひいては、地球上の生命を支える食
物連鎖の破壊を助【ノでいる。 製紙のための従来的な方法および材料の使用によって不
満足な状況が惹起されてきているａ酸性の媒体は充填剤
として粘土の使用をほとんどの場合必要とするので、そ
して粘土は機械類に１（１害を与えるｒｔｌｌ　Ｉγ性
をもつので、製紙業者はｌ］下のところ中性のそしてア
ルカリ性でさえある工程を熱心に探し求めている。その
ため、製紙業者は製紙にＪ３ける操業的な利点を得、か
つ環境汚染を著しく低減づるために、充填剤として炭酸
カルシウムを使用しようとしている。 他方、１トイ和５９　ｓ「６月のケミカル　ビジネス誌
の１３〜１８ページには、理想的な充填剤としてＣａＣ
Ｏ３の使用が好ましいこと、工程における固形分の保持
率の増加および湿潤した紙の強度の増加、それによって
可能となる機械的工程の高速化、等々についての記載が
ある。 中性紙は寿命がより長いので田箱製業におＧ′ｌる中性
もしくはアルカリ料紙の使用にみられる大きな変化が指
摘される。中性もしくはアルカリ性的方法は、特に、歴
史的、法ｕ１的および技術的Ｖ１１１００＾い支出が関
係する領域においてもま１＝有用である。 上記のことからみて、本発明の日向は容易に実浦できし
かも製紙業者にとっての経済的利益ｂＸまた右する方法
によって中性のもしくはアルカリ性の紙を得ることであ
るのが理解されよう。 酸性的な方法に対する中性もしくはアルカリ性的方法の
主な利点の〜つは、炭酸カルシウムは二酸化チタンおよ
び粘土のような充填剤に比べて低価格であるので、これ
を充填剤として用いる際に得られる費用の低減である。 二酸化チタンの利点はそれのもつ不透明性であるが、こ
れの価格は炭酸カルシウムのそれの２１．ｆＳ以上であ
るので、不通用件の付与のために二酸化チタンが炭酸カ
ルシウムによってとってかわられるであろうことは疑い
ない。 他の目的はより良い吸収特性をもつ紙を提供することで
ある。 別な目的は破断強度のより高い紙を提供することである
。 さらに別な目的はせん細な手ざわりの紙を提供づること
である。 他の目的は時間とともに変色せず湿り気のような恕条件
下での耐性がよりよい均一な色調をもつ紙を提供するこ
とである。 さらに別な目的は既存の製紙装置によって実施できる製
紙方法を提供することである。 別な目的は製紙費用の低下である。 さらに別な目的はより高いｆｆ［をもつ紙を得ることで
ある。 さらに別な目的は、製造装ｄの腐蝕を回避することであ
る。 他の目的は水を再循環しかつ水の消費聞を低減するため
に工程の末端で清澄な水を得ることである。 別な目的は不透明性がより高い紙を提供することである
。 ざらに別な目的は原料中で充填剤として炭酸カルシウム
を用いることである。 本発明の背型 １００年以上にわたって、硫酸アルミニウムによって固
定される、完全にもしくは部分的にけん化されたｂｔ、
＜は乳濁化されたタールもしくはコロフオニーを主とし
て用いることにより紙のす〜イジングが行なわれている
。 コロフオニーの供給が非常に少なかった第二次世界大戦
中、海軍商品産業は強化コロフＡニーサイズの製造を開
始したが、この製品は僅かに３０ないし４０％有効性が
高いにずぎなかった。 １９７０年代に、製紙装置における技術的変更がなされ
た。製紙機に変化が起り、紙をつくる金属布を支持する
ローラデープルが、プラスチックとなった布を支えるプ
ラスチックシートによってとって代わられた。これによ
ってすべての種類の添加剤ならびにロジンサイズの保持
率が著しく増大した。 ステアリン酸ケトンニｆｆ１体、アクリル樹脂、無水ア
ルギルこはく酎、およびその伯のような他の合成サイズ
剤がある。これらの合成サイズはアルカリ竹ｂｔ、＜は
酸性媒体中で同様に有効である。 合成サイズには自己接着性があり、セルロースに固定す
るために硫酸アルミニウムを必要としない。 しかし、サイズは、操業時間がより良くまた紙の製造後
数日たってからしか紙のサイジングの結果が判明しない
ので、製紙業者に対していくつかの問題をもたらす。こ
の伯、合成サイズはロジン−硫酸アルミニウム系よりも
高価である。 残留する酸性はｐ１１６となるまで原料に苛性ソーダを
添加することにより部分的に中和されているが、これは
最大限度である。なぜならば、ｌ）Ｉ＋が６をこえると
、苛性ソーダのナトリウムがアビエチン酸と反応しこれ
を水溶性のナトリウム塩に変え、従って口んいからサイ
ズが抽出されるので、サイズが失われるからである。 強い吸着性をもつのでせんいに固定し、他方タールを固
定し従ってサイジングされた紙が１！７られる、水酸化
アルミニウムの生成を企図して、硫酸アルミニウムとア
ルミンＭ−１−１−リウムとの混合物が用いられている
他の方法がある。水酸化アルミニウムはその強い吸着能
力のためＶＬ置を目詰りさＵる傾向がある、ずなわら布
、ノニル１−およびプレス上に皮殻を生成さけ、最終的
にこれらを閉塞するために、署しい欠点をもつ。さらに
、プレスに接名するとき、紙はプレスに粘着し、外すこ
とが困難になり、従゛〕て生産率が低下する。さらに、
水酸化アルミニウムはそのｌｆｆ１の９０％の水を持続
的に吸収するので、紙シー１−の水切りを困テ１にし、
乾燥を一層困難にＪる。 上記のことのため、そして製紙の際の上述の考えを認め
たならば、系内の水酸化アルミニウムの存在は著しく有
害であることを知ることができよう。製紙業者にそして
結果的には中間および最終消″（１者に害を与える実際
的くべ現象を指摘すると以下のとおりである： １６硫醇アルミニウムの大きな割合は水酸化アルミニｌ
シムとともに沈澱づ゛るのでその消費が著しく増大する
。従って、その３４％以下が用いられる。 ２、　水酸化物の高い吸″！ｊ能力を考慮にいれるなら
ば、これがヒルロース中にすでに吸着されそして湿潤し
た紙が機械、製造テーブル、プレス、吸引プレス、フェ
ルト、およびその他を通過して移送されるとき、水酸化
物はこれらの表面のすべてに対して吸着作用を惹起し、
紙シートを外すのを困難にし、従って紙の破断、イヱら
びに装置の汚剃および開基を惹起ブる。装置に必要な徹
底的な保守の結采として製紙Ｍが低下する。 ３　　循環水系が汚染され、全酸性度が増大しそれによ
ってサイジングが阻害される［Ｐ、Ｍ、およびＰ、８．
’Ｍ、タツビ（丁ａｔ）１１ｉ）Ｉ［１４４ベージ］：
「循ＩＭされる白水は沈澱中のアルミニウムおよび硫Ｉ
　Ｊｐイオン濃度を増大し、従って凝集はより低いｐｌ
＋でのみ起るであろう。スｌ〜ラズデインズ（５ｔｒａ
ｚｄｉｎｓ　）は循環水中の酸性のアルミナはサイズの
過［Ｉ！的な集塊化を惹起するであろうＪ０４　　水酸
化物Ｊｌよび１ｉＩｉＩ酸塩錯体の存在のため、ミュー
レン（ｍｕｌｌｅｎ）が減少りる。 ５、　　ｆｉｊｌじ理由から、折りた）み抵抗が減少ｊ
る。 ６、　水酸化物がゲルを生成する、つまり多聞の水を、
保Ｈすることを考えると、製造テーブルＬでのセルロー
スの水切りが減少する。 ７、　水切りが減少ジるならば、乾燥装置の負荷が過大
となり、費用の増大ならびに効率および生産ｌけに、Ｈ
番ノる（ｌｔ下が惹起される。 ８、　製造デープル上でのセルロースからの水切りを改
良するために、吸引力を増大せねばならず、従って循環
水中の微ぜんいがｊｔｆＩ大する。 図面 回分式の中性紙製造方法の詳細的説明として、図１の工
程図のみに基いて述べる。 水（Ａ）、セルロース（Ｃ）、ロジン（Ｒ）および硫酸
アルミニウム（Ｓ）がハイドラパルパー（ｈｙｄｒａｐ
ｕｌｐｅｒ　）中に装入し、そコテセルロースせんいを
分＃ｉされる。セルロースせんいが分離した後、全系の
均質化のため内容物を槽２に送入し、次いで精砕機３に
送入する。精砕機は稠度のようなある種の因子、機種お
よび往んいの性質に塁いて紙にいくつかの特性を発現さ
せる。精砕が進むにつれ粘質が生成され、せｌυい構造
に連鎖効果が与えられ、それによって紙の強度が向上す
るであろう。この処理は精砕機として知られるある種の
装置により実施する。多くの異なった設計Ｊ３よＵＸＪ
法の精砕機があり、その効果はショツバーリーグラー（
５ｃｈｏｐｐｃｒ　−Ｒｉｅｇｌｅｒ）およびカナダＩ
ｆＡｌとじで知られている特別な方式によって等級的に
評価１される。 精砕機を通した後、紙ｒ１を供給４ｆ！４に送入し、で
−こで中和剤（Ｎ）を添加し、次いでベース１〜状物を
供給槽５および機械槽６に送入し、そこで装填物を紙料
に添加する（この型の工程においては、紙シートのゼん
い間の空隙を充填づるためにそして紙表面を平滑化し、
光沢Ｊ′３よび印刷能力を改良し、透明度を減少しかつ
不透明性を増大するために、柔らかさと易撓性を向上Ｖ
るためにならびに白色度を増大するために、ＣａＣＯ３
（Ｂ）を添加づることができる）。次に紙料を乾燥Ｊヌ
よびロール巻ぎ取りのために製紙機に向って送入する。 本発明の詳細な説明 中性紙を得るための方法においては、ヒルＯ−スが空気
乾燥された湿潤状態で製紐■場に供給される。セルロー
スはそれをペースト状物質に変えるためにペースト部内
に導入され、ペースト状物質のＶんい９．１精砕８１；
閂に流入ゾ°る時に分＃ｔされ、この部門においでせん
いの集塊物が連続的蹟砕機によって破砕される。 このようにして調製された粗Ｉ料は混合物管もしくはタ
ンクに流入し、そこでサイズ剤、装填剤および添加剤の
添加により、稠度の規準化およびせんいの結合が起る。 すでに述べたごとく、ヒルロースはコロイドであり、ま
たセルロースは水中に懸濁されるとき、Ｚ電位として知
られる負電位を発生する。ロジン１ナイズＧ、ｔ　ｆ４
の１１で（ｉンを６つので、ｔ？／レロースせんし１と
サイズとは、７いに反撥する。ナイズをセルロースせん
いに固定するために、セルロースと昔ナイズ剤（この場
合はロジンである）とのための結合剤である硫酸アルミ
ニウムが用いられる。 硫酸アルミニウムは最も安価でありまた無色の塩であり
、そして陽イオンとして三価の元素Ａ　、　＋　＋＋を
含むので、１１１１１Ｍアルミニウムが用いられる。サ
イズをせんいに固定するために、硫酸アルミニウムはＺ
Ｔｉ位を一３０ｍ１ｖから＋５　ｍｌｖに変える。しか
し硫酸アルミニウムは酸残基を残留し、硫酸アルミニウ
ムは水溶液中で上式のように解離しかつ加水分解して水
和物混合物をつくるので、酸残基は生成する紙を劣化す
るであろう：ＡＩ　　（ＳＯ）　＋Ｈ２ｏ＝：＝＋ ２Ａ！””　＋３ＳＯ４＝ しかし、別な見方からすると水もまたｔｔｉｍアルミニ
ウムを加水分解し： ２ＡＣ”　＋３Ｓ０４°＋６Ｈ＋＋６０Ｈ−：２ＡＩ　
（ＯＨ）　　　＋３Ｈ２Ｓｏ４および ２ＡＩ　　”＋３ＳＯ＝＋ｌ〜！”−１−−ＯＨ≠ＡＩ
　　（Ｏｌｌ）”＋１−１２　ＳＯ４また、ウニルナ−
（Ｗｃｒｎｅｒ）の錯体に関する理論を考慮にいれるな
らば、ＡＩの配位数は６であり、ＡＪ　（Ｈ２Ｏ）　６
”” アルミニウムと酸素との間のり゛べＣの電子は存在しか
つ酸素の方向に配向し、陽子として放出される水素拒絶
（ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ　）がみられる。［アントリユー
ス（Ａｎｄｒｃｗｓ　）およびコークス（にｏｋｅｓ）
茗ファンダメンタル　ケミス１−リーフ７０ページ参照
］。 水性イオンは化学種であるので、水分子とイオンとの間
の結合エネルギーを４算することは可能である。ナトリ
ウムのガス状イオンは水中に溶解し、下式に従ってエネ
ルギーを放出する：Ｎ　ａ＋（ｑ）　＋　６８２０　（
ａ　ｑ　）Ｎａ　（Ｈ２０）”　６（ａｑ、Ｅ−−１０
０にｃａｌ電荷の増加および陽イオンの寸法の減少とと
もに、水和エネルギーが増大する。アルミニウムイオン
については下式が成立し、これは約２００Ｋｃａｌの結
合エネルギーに対応する：ＡＩ””　（Ｇ）＋６１−１
２０　（ａｑ）　　□Ａｊ！　（ＨＯ）６＋３　　ΔＥ
＝　−１１００Ｋｃａ１このような高い結合エネルギー
のためアルミニウムと酸素原子との間に電子が集中する
。この電子の転移（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）は水素
原子を一層ＷＡ性にし、正に荷電したアルミニウムイオ
ンによる陽子の拒絶および０ト１結合の弱体化を惹起し
：従って下記の加水分解が起る： ＝　　　　　　　　　　＝　　　　　　　　　　工ζ　
　　　　　　　　　　　　１１１１１　　　　　　　　
　　　　　　例＜＜＜ −】　　　　　　　　　　　　　　　　寸　　　　　　
　　　　　　　　　　のＯＯＯ ↑　　　　　　　　　↑　　　　　　　　　↑：　　　
　　　　　　Ａ　　　　　　　　　Ａ＝　　　　　　　
　　＝ 工：　　０：　　　　　　　　　０　　　　　　　　　
０Ｓ　　　　　　　　　　　　　　智　　　　　　　　
　　　　　　嘴＜＜＜ −の　　　　　　　　　　　　　　　臂ＯＯＯ これは溶液中の硫酸アルミニウムが酸性の反応を起づ−
こと、つまりそれが陽子供与体であることの理由である
。従って、中性紙を得ることを望むならば、上述のセル
ロース、ロジンおよび硫酸のＵ合物中の酸性度は中和さ
れねばならない。このために、系が一１ｉ１＃質化され
ると、ｐｌ＋を７にするのに十分な吊のアルカリ土類金
属の酸化物および水酸化物が添加され、次いでセルロー
スのＷｉ　ｆ）ｌに塁ぎ２０ないし３０重け％の慴の充
填剤（この場合はＣａＣ０３）を添加し、次いで通常の
製造工程を続行する。 アルカリ土類金属のアビエチン酸との塩もしくはその誘
導体は水に不溶性であり、アルカリ土類金属の酸化物お
よび水酸化物は、セルロースせんいに固定されているサ
イズを抽出することはできず、従って紙用ナイスに害が
与えられることはない。 そのうえ、アルカリ土類金属の酸化物および水酸化物を
用いるという二車の利点がある。まづ第一にそれはＦ紙
料」中のＭＳ○４の形成のため水中の携０４“イオンの
除去に役立つからである。 ＭＳＯ４は沈澱するので、「白水」は清澄かつ透明な形
で出てさ、かつ循環されることができる。 第二にＭＳＯ４は追加的な装填物として作業物質ととも
に残留し、最終的には紙に残留し、紙に「型土」を与え
る。これは製紙の経済性に貢献する。従って、透明で再
使用可能な水は無廃棄物で無汚染の完全に効率的な製紙
を意味する。 酸化カルシウムもしくはこれとして水に添加される水酸
化カルシウムは、その低価格およびその特性のため、好
ましい中和剤である。 本方法は通常の製造温度で実論され、また中和物質は所
望の中性もしくはアルカリ性のｐＨを得るのに必要な醋
で添加される。 ぜｌυい懸濁液は一旦中和されると、ペースト状の物質
は成形テーブルに供給する流人ボックスを経て製紙機に
流入し、そこで水の除去によりせｌυいの交錯したシー
トへと転化される。このイン−フォーメーション（１ｒ
１−　ｆｏｒｍａ口ｏｎ’）シートはこの後、ちつばら
物理的おＪ：び機械的手段による水の抽出にかけられる
であろう。 シートの成形が完了すると、それは湿りプレス部門に移
送される。この部門は正規には二つもしくは三つのブレ
スニップ（ｎｉｐ）からなり、第一のものは一般に吸引
ニップであり、他の二つは平坦ニップである。この部門
においては、６５か６６０％の範囲の乾燥度が達成され
る。 紙シートはいくつかの数の水蒸気加熱回転円筒に移送さ
れ、円筒の平滑な面および移送フェルｌ−とシートが接
触するとき、シートの両面から水が徐々に除去される。 次に組シートはカレンダーを通過する。カレンダーはシ
ー１−をプレスしかつ滑らかさと光沢とをシートに与え
る。 最終段階においては、線速度を一定に保つ巻取り機と称
される胴のまわりに回転する心棒上に紙が巻き取られ、
マスターロールおよび（ｂしくは）最終製品がつくられ
る。 このマスターロールは次に顧客の要求に従ってより細い
ロールへと切り出される。 この最終の切断および包装段階は仕上部門で行なわれる
。 アルカリ土類金属の酸化物もしくは水酸化物およびこれ
らの誘導体を本方法の一つもしくはいくつかの段階にお
いて使用することちまた企図されている。 充填剤としてＣａ　、ＣＯ３の有利な使用を追求するこ
となしに所定のｐＨのみが所望であるならば、アルカリ
土類金属の酸化物もしくは水酸化物および誘導体は湿っ
たもしくは乾燥した紙シー１へ十に噴霧されてよい。 酸性紙を得る必要もあろう。この場合アルカリ金属の酸
化物ｂｔ、＜は水酸化物およびその誘導体を■稈おにび
製品のｐｌ＋を調整するための手段として用いることが
さらに指摘される。 要約すると、アルカリ土類金属酸化物もしくは水酸化物
ａ５よびその、透導体は、中和剤のＩｌｌなる添加によ
り、紙製品のアルカリ性、中性もしくは酸性を調整する
のに使用できる。 例えば充填剤としてＣａＣＯ３を用いることおよびこれ
に準することのような可能な利点のすべてを達成するた
めにアルカリ土類金属酸化物もしくは水酸化物およびこ
れらの誘導体を紙料中に添加するのが望ましいが、実際
にはこれらは、他の重要性は別として、それ自体で茗し
く効率的な中和剤である。 従って、望ましい態様の利点は重要でない。 一層頻繁に用いられる充填剤は粘土（硅酸アルミニウム
）、滑石（硅酸マグネシウム）、炭酸カルシウム、フィ
ックスト　ホワイｌ−（ｆｉｘｅｄｗｈｉｔｅ　）　　
（沈澱′Ｉａ酸バリウム）およびやはり被覆力を有する
二酸化チタンである。充填剤は一般に水中に分散される
。 本発明は非限定的な以下の例によって一層良く理解され
よう： 例１ 以下のようにして水酸化カルシウム混合物をつくった： 石灰２００　Ｋｇを８０００リツトルのタンクに撹拌丁
で添加する。 ｐｌ＋に対する影響を調べるためにｐｌ＋が７に達する
までリイ［Ｊへの投５吊を徐々に増加した。工程はｐ１
１７において実施した。 樹脂、コ［１フオニーもしくはタールについて採用する
投与ｆｔｔは１１１１−であり（８Ｋｙ／ｌ〜ン）、ま
た硫酸アルミニウムについての投与量は僅かにＪこり少
なかった（１８から１４／（ｙ／ｌ−ン）、すなわ１う
、実質的に同じ条件で１ナイジングを行なった。 ｐｌ＋が７に達した時、ボストバツデリー（ｐｏｓｔ　
−ｂａｔｔｅｒｙ　）水蒸気圧力の効果が認められた。 というのも圧ノ〕が０　、２８　Ｋｇ／　ｃｍ２からｏ
、４６ｔｒｒｔ／ｃｍ２まで上昇したからである。これ
は第一・段階に際しての保持率が６８％から７１．７％
までやはり増加したという事実による。工程水にお【ノ
る混濁度の変化は顕著である。なぜなら中性のｐＨにお
いては、コーン（ｃｏｒｎ）および清澄水タンクにおけ
る水は非常に清澄である。 微せｌυい保持率が平衡に達づ゛るやいなや、水蒸気圧
力はボス１へバッテリーにおける最初の値（０，２８８
９／ｃｍ２）に達した。 水溶液中への水酸化カルシウムの投与ｔＦ１は平均値と
して６０リットル／分であった。この場合ＣａＣｏ３で
ある充填剤の投与量はヒルロースの型出の２０％であっ
た。 ヘッド（ｈｅａｄ　）における水の硬度は１４０ｐｐｍ
から１９０１）＋１１１へと増大した。 系の酸性度は１００　ｐｐｍから２８　ｐｐｍへと低下
した。 品質特性は維持された、そして６６秒から４２秒へのサ
イズ減少が認められたが、問題であるとは考えられなか
った。 比較表 結論： 中性のｐＨにおける操業は操作上の問題をもたらさなか
ったし、品質特性の変化を６たらさなかった。 微ｔ！／υいの保持率の顕著な改善が認められ、水蒸気
圧力の増加が惹起されたが、系が平衡に達するやいなや
水蒸気圧力はその正規の水準にもどった。廃水は著しく
改善され、紙料中の成分の保持率の上昇のため、清浄か
つ清澄な状態で出てきた。 内部り゛イジングの低下はロジン−ｔｔａＷ１アルミニ
ウムの比を一層有効にすることにより改善する。ことが
できる。 例２ 製紙機のサイロにおいて、石灰調合物（水酸化カルシウ
ム）の投与ミルク（ｄｏｓａｇｅｄ　５ｉｌｋ）を用い
た。 石灰２００　Ｋｇを連続的撹拌の下で８０００リツ１−
ルのタンクに装入した。ｐｌ＋が７．５になるまで、サ
イロにおける投与量をゆっくりと増大し、その日のそれ
以後はこの水準で操作した。 以下の条例下で内部サイジングを行った二〇ジン８Ｋｇ
／トンおよび硫酸アルミニウム１４Ｋｇ／トン、つまり
比率は１：１．．７５゜ 水蒸気圧力が平均０．３に９／ｃｔｘ２から０．５Ｎｇ
／α２となったので、水蒸気圧力が増大する効果がやは
り認められた。操作に対する調整を行った後、圧力は正
規にもどった。 支持的な他の効果は第一段階における保持率の上ＩｊＩ
であった。保持率は６８％から７２％に上ツーした。工
程水の顕著な変化もまた確認された。というのも、ｐＨ
が中性化されるとぎ、コーンからおよび清澄水タンクか
らくる水は透明であったからである。 水酸化カルシウムの投与量は平均６５リットル／分であ
った。 ヘット水（Ｄ侠ｒＲハ１５０ｐｐｍから２１０ｐｕに増
加した。 系の酸性度は９０１１ＤＩから３３　ｐｐｍまで低下し
た。 品質特性は正規の限界内に保たれているということを述
ぺるのは重要である。従って、本例においでは平均の會
ナイジング（直の低下は６０か６５０秒で（うった。こ
れは酸性工程においては通常的である。 結論： １　　中性のｐＨでの作業（２４時間）は操作上の問題
をもたらさずまた品質特性の変化を６たらさなかった。 ２、　　！ｊ！ｌぜんいの保持率の顕著な改善があった
：従って湿潤物を乾燥するのに水蒸気圧力の増加が必要
であった。 ３　　廃水は清澄な状態で出てき、やはり澄明であった
。 ４、内部サイジングの（「１の低下はやはりあったが、
このにうな変化は酸性工程においては菖通のことである
。 例３ 漂白クラフトセルロース５ｇを１７０Ｍｌ１中に懸濁し
、３％のセルロース紙料を得た。この紙料を開枠し、か
つ０．１ｇのロジンサイズ（コロフオニー、塊状物もし
くはタール）をこの水／セル［１一ス混合物に添加した
。混合物を１０分間均質化の模、ｌ１ｎｌＦルミニウム
０．５ｇを、次いで水酸化カルシウム０．１６ｇを添加
し、かつ均質化の後、庚ＭカルシＣクム１ｇを装荷物と
して添加し、最終的に水３３０　ａｔ！を添加した。 酸性紙と同じ特性をもつ中性紙が得られたが、不透明度
とりイジングとは改善された。 同量の成分を用いることにより例３を反復した。 ただし、ヒルロースの種類と中和剤とは下表に示Ｊ゛よ
う変更した。 上記語例においては、ｐＨが約７〜７．５であり、サイ
ジングと不透明度とが良好な中性紙が得られた：しかし
バガスを用いた例については、バガスせｌυいはより短
いので、紙の強度はより低かった

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の中性紙の製造方法を略解する工程図であ
る。

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. （１）ａ）セルロースせんいを分離し、 ｂ）懸濁せんい紙料（ｓｔｏｃｋ）をつくり、ｃ）サイ
   ズ剤（ロジン）を添加し、 ｄ）硫酸アルミニウムを添加しかつロジンサイズを沈澱
   するためにｐＨが４．２になるまでｐＨを調整し、 ｅ）系を均質化し、 ｆ）アルカリ土類金属酸化物もしくは水酸化物およびこ
   れらの誘導体のうちから選択される中和用物質を、ｐＨ
   ７もしくはそれ以上となるまで添加し、 ９）装填剤（ｌｏａｄｉｎｇ）および他の薬剤を添加し
   、 ｈ）機械的および熱的方法により水を除去し、ｉ）得ら
   れる紙シートを仕上げる 工程からなる中性紙の製造方法。
2. （２）中和用物質がＣａ（ＯＨ）＿２である上記第１項
   の方法。
3. （３）サイズがロジンもしくはタールである上記第１項
   の方法。
4. （４）機械的に除去される水が、せんい懸濁液紙料の製
   造のために循環されて使用されることができるくらい少
   い割合の微せんい（ｆｉｎｅ）を含む上記第１項の方法
   。
5. （５）炭酸カルシウム充填剤が紙料中で用いられる上記
   第１項の方法。
6. （６）セルロースとして漂白クラフトセルロースが用い
   られる上記第１項の方法。
7. （７）セルロースとしてバガスが用いられる上記第１項
   の方法。
8. （８）中和用物質がＣａＯである上記第１項の方法。
9. （９）アルカリ土類水酸化物誘導体であるアルカリ性錯
   体である上記第１項の方法。
10. （１０）ｐＨがアルカリ性を示す上記第１項の方法。
11. （１１）原料中で生成するＭＳＯ＿４が、得られる紙の
    一部をなす追加的な装填剤（ｌｏａｄ）となる上記第１
    項の方法。
12. （１２）原料中で生成するＣａＳＯ＿４が、得られる紙
    の一部をなす追加的な装填剤（ｌｏａｄ）となる上記第
    １項の方法。
13. （１３）工程のいづれか一つもしくはいくつかの段階に
    おいてアルカリ土類金属酸化物もしくは水酸化物を添加
    することによる紙を中和する方法。
14. （１４）ｐＨが７もしくはそれ以上である、上記第１項
    によつて得られる中性紙。
15. （１５）均一なせんいの分配、より高い不透明度、均一
    な色調、より高い引裂き強度、高い白色度、およびより
    低い黄色化傾向を有する上記第１４項の中性紙。
16. （１６）ＣａＣＯ＿３を任意の割合で含有する中性紙。
17. （１７）アルカリ土類金属酸化物もしくは水酸化物およ
    びこれらの誘導体の使用により中和されもしくはアルカ
    リ性化される中性紙もしくはアルカリ性紙。
18. （１８）ロジンおよび硫酸アルミニウムを用いる製紙方
    法における懸濁せんい紙料に添加される、式：ＭＯもし
    くはＭ（ＯＨ）＿２ （ただしＭはアルカリ土類金属である）の物質またはこ
    れらの誘導体である中和用物質。
19. （１９）Ｈ＿２Ｏ、ロジンサイズ、 Ａｌ＿２（ＳＯ＿４）＿３、セルロース、アルカリ土類
    金属酸化物および水酸化物ならびにこれらの誘導体、お
    よび充填剤としてのＣａＣＯ＿３の組合わせを少くとも
    含む製紙用ペースト状物。
20. （２０）プレスがけ、乾燥および巻取りに先立つてシー
    ト紙を湿潤するための、アルカリ土類金属酸化物もしく
    は水酸化物およびこれらの誘導体の添加。
21. （２１）紙を中和するための、液状のアルカリ金属酸化
    物もしくは水酸化物およびこれらの誘導体の使用。
22. （２２）製紙工程における酸性度を調整するための、ア
    ルカリ金属酸化物もしくは水酸化物およびこれらの誘導
    体の使用。
23. （２３）アルカリ土類金属酸化物もしくは水酸化物およ
    びこれらの誘導体の使用による、紙製品のアルカリ性、
    中性もしくは酸性の調整。