JPS62149994A - 抄紙白水の回収処理方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は抄紙白水の回収処理方法に係り、詳しくはゼー
タ電位の高い抄紙白水を極めて高効率で回収処理する方
法に関する。

［従来の技術］ 紙又は板紙の製造工程においては、要求される紙質に応
じて、填料、サイズ剤、紙力増強剤、硫酸アルミニウム
等の各種薬剤をパルプスラリーに添加して抄紙すること
が行われている。その際、操業効率の向上、原料パルプ
、添加薬剤の歩留向上のために濾水性向上剤や歩留向上
剤も併用されている。

しかしながら、これらの向上剤を用いても、繊維分や填
料等の抄紙工程での歩留りを１００％とすることは不可
能であり、通常、抄紙工程から流出する白水を白水回収
工程において固液分離して、原料及び水の回収、再利用
が図られている。

即ち、回収工程で回収した固形分は原料として新原料に
混合して再利用し、回収水は希釈水、シャワー水等に再
利用されている。この回収固形分中には、抄紙に必要な
紙力増強剤、サイズ剤などの薬品も含まれており、回収
固形分の量が多い程、原料薬品の節減となる。また、回
収水中のＳＳが多くなると、シャワーノズルの詰りゃ用
具の汚れの原因ともなるので、回収水の水質の向上も重
要である。

このため、従来においては、白水回収工程の回収率の向
上を目的として、 ■　白水に、高分子量のカチオン性ポリマー（例えばポ
リアクリルアミドマンニッヒ変性物やアクリルアミドと
ジメチルアミノエチルメタクリレート四級化物との共重
合体等）又は両性高分子ポリマーを単独で添加して凝集
させる方法、 あるいは ■　白水に、硫酸アルミニウム、ＰＡＣ等の無ｍ凝集剤
を添加攪拌した後に、高分子量アニオン性ポリマー（例
えばポリアクリルアミド加水分解物）を添加し、フロッ
クを粗大化する方法、 が採られ、浮上又は沈降装置により固液分離がなされて
いる。

［発明が解決しようとする問題点］ 通常の抄紙条件による抄紙白水は、そのゼータ電位がマ
イナスの値を示し、前記■又は■の薬品処理法を採用す
ることにより、回収率９０％以上、回収水のＳＳ（懸濁
物質）５０ｐｐｍ以下という、比較的良好な結果が得ら
れている。

しかしながら、製造される紙の使用目的や用途によって
は、両性ポリマー、カチオン性ポリマー等の紙力増強剤
が抄紙工程で添加使用される。

このような場合においては、白水のゼータ電位が＋５ｍ
Ｖ以上のプラスの値となり、前述の処理では殆ど回収が
できない状態となる。

従来、このような白水に対して、高分子アニオン性ポリ
マーの単独添加で処理する例はあるが、高分子アニオン
性ポリマー単独添加では、白水中に分散している微細粒
子を十分に凝集させることができず、このため、回収水
に濁質が残存し、回収水の水質が悪いという欠点がある
。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは、上記従来の問題点を解決するべく鋭意研
究を重ねた結果、回収率の向上及び回収水の水質の向上
法として、白水のゼータ電位に着目し、ゼータ電位がプ
ラスの白水には、まず荷電中和に必要な低分子量アニオ
ン性ポリマーを添加し、その後高分子ポリマーを添加し
てフロックを粗大化することにより、回収率の向上を図
ることができ、しかも高水質の回収水が得られることを
見出し、本発明を完成させた。

即ち本発明は 抄紙白水の回収工程に水溶性ポリマーを添加して、回収
効率を向上させる方法において、ゼータ電位がプラス５
　ｍ　Ｖ以上の抄紙白水に、分子量５００．０００以下
のアニオン性ポリマーを添加し、次いで分子量５．００
０．０００以上の高分子ポリマーを添加することを特徴
とする抄紙白水の回収処理方法、 を要旨とするものである。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明で処理対象とする抄紙白水は、ゼータ電位がブラ
フ５ｍＶ以上の抄紙白水である。ゼータ電位がブラフ５
ｍＶ以上を示す白水中では、微細粒子がプラスに荷電し
ているだけでなく、液中にも水溶性のカチオン性ポリマ
ーが存在していることが考えられ、従来、特にその回収
が困難とされていた。なお、本発明は、ゼータ電位がプ
ラス５ｍＶ未満の白水にも適用し得るが、この場合には
、本発明による著しく優れた回収効率の向上効果は認め
られない。

本発明においては、ゼータ電位がプラス５ｍＶ以上の白
水に、まず、分子量５００，０００以Ｆのアニオン性ポ
リマーを添加して、好ましくは十分に攪拌し、電位を低
下させ、望ましくは荷電中和する。この場合、添加する
アニオン性ポリマーの分子量が５００．０００を超える
ものであると、白水のゼータ電位を低下させる効果が少
なく、シかも、凝集（架橋又は吸着）作用が働き、凝集
フロックが生成すると共に、電荷低下の不十分な微粒子
が残存するため除濁性が悪く、回収水の清澄度が極めて
低い。なお添加するアニオン性ポリマーの分子量は、特
に２．０００〜５０．０００程度であることが好ましい
。

使用するアニオン性ポリマーとしては、ポリアクリルア
ミドの加水分解物、アクリルアミドとアクリル酸ソーダ
との共重合体、ポリアクリル酸ソーダ、アクリルアミド
とアクリルアミド以外のモノマーとの共重合物等が挙げ
られるが、白水の荷電中和に必要なアニオン性ポリマー
の添加率は、アニオン性ポリマーのイオン強度に関係し
、アニオン性の高いもの程、低添加率で白水のゼータ電
位を低下させて中和することができることから、通常は
、ポリアクリル酸ソーダを用いるのが好ましい。

アニオン性ポリマーの好適な添加率は、白水のゼータ電
位、添加するアニオン性ポリマーのイオン強度等から計
算により、あるいは実験により荷電中和に必要な量を求
めて適宜決定されるが、通常は１〜５０ｐｐｍ程度であ
る。

アこオン性ポリマーの添加にょリゼータ電位が低下し、
好ましくは荷電中和された白水は、次いで分子量が５，
０００，０００以上であり、好ましくは固有粘度［η］
３０°０ ＩＮ−ＮａＮＯ３が５ｄｌ／ｇ以上 である高分子ポリマーを添加して、凝集フロックを粗大
化させる。

本発明において、使用される高分子ポリマーは、凝集フ
ロックを粗大化するために必要な個々の条件に合わせて
選定され、従来より用いられているカチオン、ノニオン
、アニオン性のいずれでも良い。この高分子ポリマーを
選定するに際しては、上記アニオン性ポリマーによる白
水の荷電中和状態や、白水のｐＨ１懸濁物質の量等を勘
案するのが好適であり、また、白水より回収された原料
等を再使用する面から、抄紙工程等に悪影響を及ぼすこ
とのないことをも選定条件に加えるのが好ましい。なお
、得られる凝集フロー２りのフロック強度、回収水の清
澄度等の面からは、特にカチオン性（両性を含む）ポリ
マーを用いるのが好ましい。

本発明において、用いられる高分子カチオン性ポリマー
としては、ポリアクリルアミドマンニッヒ変性物；ジア
ルキルアミノエチルアクリレート又はジアルキルアミノ
エチルメタクリレートの四級化物のホモポリマー；該四
級化物とアクリルアミドなど該四級化物以外のモノマー
との共重合体等が挙げられる。共重合可能な他の単量体
としては、メタクリルアミド、アクリロニトリル、メタ
クリレートリル、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、メ
タクリル酸エステル等が挙げられる。

高分子ポリマーの添加率は、処理する白水の性状、用い
る高分子ポリマーの種類等に応じて適宜決定されるが、
通常は１〜１０ｐｐｍ程度である。

高分子ポリマーの添加により凝集フロックが生成した白
水は、通常の固液分離方法により分離され、回収された
固形分は必要に応じて精製処理等を施した後、抄紙工程
にて再使用される。一方、回収水は、抄紙工程の希釈水
又はシャワー水等として再使用される。

［作用Ｊ ゼータ電位がプラス５ｍＶ以上の抄紙白水は、微細粒子
がプラスに荷電しているだけでなく、白水中に水溶性の
カチオン性ポリマーが存在しているものと考えられる。

本発明においては、このような白水に、まず、比較的低
分子量のアニオン性ポリマーを添加することにより、系
内のゼータ電位を低下させる。

このようにアニオン性ポリマーでゼータ電位が低下され
た白水は、そのままでは凝集フロックが小さく、回収装
置での固液分離が困難であるが、これに高分子ポリマー
を添加することにより、フロックは巨大化し、容易に固
液分離が行えるようになる。

このため、本発明によれば、ゼータ電位がプラスの白水
を高い回収率で効率的に回収処理することが可能となる
。このように、ゼータ電位がプラスの白水の回収率を向
上させることは、原料（パルプや填料）の損失防止が図
れるだけでなく、紙力増強剤の節減にもつながることか
ら、抄紙コストの大幅な低下が可能となる。

［実施例］ 以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する
が、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に
限定されるものではない。

実施例１ 抄紙工程においてカチオン性紙力増強剤が使用されてい
る板紙製造工場の抄紙白水を用い、白水のゼータ電位と
、各種ポリマーの凝集効果との関係をジャーテスト法で
比較した。

その結果を後掲の表−１に示す。なお、表−１において
、ポリマーＢ（低分子アニオン）は１〜５０ｐｐｍの範
囲で最適な量を選定して選定して添加した。具体的な添
加量は表−１の（）内に示されている。

表−１から明らかなように、白水のゼータ電位が＋３．
５ｍＶの場合は、高分子ポリマー単独で処理可能である
が、白水のゼータ電位が＋５．５ｍＶ、＋１１ｍＶの場
合は、本発明により、低分子量アニオン性ポリマーと高
分子ポリマーを併用することにより、初めて優れた効果
が奏される。

実施例２ 中性抄造を実施している紙パルプ工場において、強耐水
紙抄造時の抄紙白水（ｐＨ７、９。

ＳＳ６３００ｐｐｍ）のゼータ電位はプラス１２ｍＶで
あった。この白水の処理に好適な処理法をジャーテスト
で検討した結果、後掲の表−２のデータを得た。なお、
低分子量アニオン性ポリマーと高分子ポリマーを併用す
る場合には、低分子量アニオン性ポリマーを添加して十
分に攪拌混合した後、高分子ポリマーを添加した。

表−２より、低分子量アニオン性ポリマーＢと、分子量
８００万のカチオン性高分子ポリマーの併用で、清澄性
の高い回収水が得られたことが明らかである。また、い
ずれか一方のみの添加、あるいは、カチオン性高分子ポ
リマーの分子量が低い（３５０万）場合や、荷電中和に
添加したアニオン性ポリマーの分子量が高い場合には、
良好な結果が得られないことが明らかである。

実施例３ 強紙力紙抄造時の板紙抄紙白水への現場適用例を表−３
に示す。

表−３より、高分子ポリマー単独ではｓＳ回収率２３％
と低いが、本発明に従って、アニオン性ポリマーと高分
子ポリマーを併用することにより、ＳＳ回収率９２％と
いう極めて優れた結果が得られた。

このように、本発明方法を適用することにより、原料回
収率が向上することから、抄紙工程で使用する紙力増強
剤の使用量を１０％以上低下させることができた。この
ため、本発明の適用のために回収工程で添加使用するポ
リマーによるコストアップ分以上の経費節減を図ること
ができた。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の抄紙白水の回収処理方法は
、ゼータ電位がプラス５ｍＶ以上の抄紙白水に、分子量
５００，０００以下のアニオン性ポリマーを添加した後
、分子量５．０００．０００以上の高分子ポリマーを添
加するものであって、従来回収が困難あるいは不可能で
あったゼータ電位がプラス５ｍＶ以上の抄紙白水を、高
い回収率で効率的に回収処理することが可能となる。し
かも回収される回収水は極めて清澄なものである。

このため、本発明によれば、パルプ、填料等の原料、紙
力増強剤等の薬品や回収水を有効に回収再利用すること
ができ、抄造コストを大幅に低減することができる。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）抄紙白水の回収工程に水溶性ポリマーを添加して
   、回収効率を向上させる方法において、ゼータ電位がプ
   ラス５ｍＶ以上の抄紙白水に、分子量５００，０００以
   下のアニオン性ポリマーを添加し、次いで分子量５，０
   ００，０００以上の高分子ポリマーを添加することを特
   徴とする抄紙白水の回収処理方法。
2. （２）アニオン性ポリマーはポリアクリル酸ソーダであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の抄紙
   白水の回収処理方法。
3. （３）分子量５，０００，０００以上の高分子ポリマー
   の固有粘度［η］３０℃ＩＮ−ＮａＮＯ＿３が５ｄｌ／
   ｇであることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
   ２項に記載の抄紙白水の回収処理方法。
4. （４）分子量５，０００，０００以上の高分子ポリマー
   はカチオン性ポリマーであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の抄紙
   白水の回収処理方法。
5. （５）分子量５，０００，０００以上の高分子ポリマー
   はポリアクリルアミドマンニッヒ変性物であることを特
   徴とする特許請求の範囲第４項に記載の抄紙白水の回収
   処理方法。
6. （６）分子量５，０００，０００以上の高分子ポリマー
   は、ジアルキルアミノエチルアクリレート又はジアルキ
   ルアミノエチルメタクリレートの四級化物のホモポリマ
   ー、もしくは該四級化物と該四級化物以外のモノマーと
   の共重合体であることを特徴とする特許請求の範囲第４
   項に記載の抄紙白水の回収処理方法。