WO2014115192A1 - 板紙の製造方法 - Google Patents

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洋 鈴木
英夫 茨木
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星光Pmc株式会社
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    • D21H21/06Paper forming aids
    • D21H21/10Retention agents or drainage improvers

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing paperboard, more specifically, in producing paperboard using a pulp slurry containing used paper pulp as a raw material, containing a predetermined amount or more of starch, an organic acid, and / or a hydrophobic substance.
  • the present invention relates to a paperboard manufacturing method in which a specific papermaking additive is added.
  • Waste paper recycled pulp contains contaminants such as starch, sizing agent, dispersant, dye, coating binder, filler, and adhesive.
  • a substance called anionic trash dissolved or colloidally dispersed in a pulp slurry containing waste paper pulp as a raw material hinders the effect of cationic papermaking chemicals added to the pulp slurry. Reduce yield.
  • the hydrophobic substance colloidally dispersed in the pulp slurry becomes coarse during the circulation in the papermaking system and becomes micropitch. This micropitch causes dryer dirt and paper breakage, and deteriorates operability.
  • the impurities contained in the recycled recycled paper pulp cause various problems in the production of paper and paperboard, such as reducing the quality of the obtained paper.
  • Patent Document 1 discloses the use of a specific coagulant.
  • the problem to be solved by the present invention is to manufacture a paperboard using a pulp slurry containing a pulp containing wastepaper pulp, which contains a predetermined amount or more of starch, an organic acid, and / or a hydrophobic substance and suspended in water. Improving the yield of starch, organic acids and / or hydrophobic substances unfixed in the pulp contained in the slurry, improving drainage and improving the operability by improving the yield of pulp fibers and fine fibers, and To provide a method for producing paperboard capable of improving paper quality (paper strength and / or size performance).
  • the present inventors have found a method for improving the yield of unfixed starch, organic acid, and / or hydrophobic substance in the pulp contained in the pulp slurry.
  • the inventors have completed the invention of a paperboard manufacturing method capable of improving operability by improving the yield of fine fibers and improving paper quality (paper strength and / or size performance).
  • the present invention which is a means for solving the above problems, (1)
  • a pulp slurry obtained by suspending pulp containing waste paper pulp in water which satisfies at least one of the following conditions (i), (ii), and (iii):
  • Formula (1): CH 2 C (R 1 ) CONH 2 (Wherein R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group) 60 to 95 mol% of the acrylamide compound represented by Formula (2): [CH 2 ⁇ C (R 2 ) CH 2 ] 2 N—R 3 (Wherein R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms)
  • the present invention when producing a paperboard using a pulp slurry in which a pulp containing waste paper pulp is suspended in water and containing a predetermined amount or more of starch, an organic acid and / or a hydrophobic substance, it is contained in the pulp slurry.
  • the yield of any of unfixed starch, organic acids and hydrophobic substances in the pulp is improved, thereby improving the drainage and the yield of pulp fibers and fine fibers.
  • the manufacturing method of the paperboard of the present invention uses a pulp slurry obtained by suspending pulp containing used paper pulp in water, which satisfies at least one condition among the following conditions (i), (ii), and (iii):
  • a pulp slurry obtained by suspending pulp containing used paper pulp in water, which satisfies at least one condition among the following conditions (i), (ii), and (iii):
  • Formula (1): CH 2 C (R 1 ) CONH 2 (Wherein R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group) 60 to 95 mol% of the acrylamide compound represented by Formula (2): [CH 2 ⁇ C (R 2 ) CH 2 ] 2 N—R 3 (Wherein R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms)
  • a method for producing paperboard characterized
  • the non-fixed starch in the pulp contains 0.1% by mass or more in the pulp slurry
  • at least one organic acid selected from succinic acid and lactic acid is contained in the pulp slurry in an amount of 500 ppm by mass or more
  • (iii) 100 masses of the non-fixed hydrophobic substance in the pulp slurry Containing at least ppm
  • a paperboard is produced by adding the papermaking additive in the mass ratio to a pulp slurry obtained by suspending pulp containing used paper pulp in water satisfying at least one of the conditions (i) to (iii). ,
  • the yield of any of unfixed starch, organic acid, and hydrophobic substance in the pulp contained in the pulp slurry can be improved, thereby improving the drainage and the yield of pulp fibers and fine fibers, As a result, it is possible to provide a method for producing paperboard that can improve operability and improve paper quality (paper strength and / or size performance).
  • the acrylamide compound represented by the formula (1): CH 2 ⁇ C (R 1 ) CONH 2 (wherein R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group) is acrylamide and / or methacrylamide.
  • Formula (2) [CH 2 ⁇ C (R 2 ) CH 2 ] 2 N—R 3 (Wherein R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), an inorganic acid salt thereof, and an organic acid salt thereof, such as diallylamine , Diallylmethylamine, diallylethylamine, diallylbutylamine, dimethallylamine and salts of inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid and phosphoric acid, and salts of organic acids such as formic acid, acetic acid and propionic acid it can.
  • an inorganic acid salt and an organic acid salt of diallylamine are most preferably used.
  • components other than the acrylamide compound, the diallylamine compound, its inorganic acid salt, and its organic acid salt can be used as necessary, but not used.
  • components that can be used include vinyl monomers that can be copolymerized with the acrylamide compounds, diallylamine compounds, inorganic acid salts thereof, and / or organic acid salts thereof, and are nonionic, cationic, anionic, and crosslinkable. Any of these vinyl monomers can be used.
  • nonionic vinyl monomers examples include (meth) methacrylic acid esters such as methyl acrylate, methyl methacrylate, and hydroxyethyl acrylate, acrylonitrile, and styrene. These may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the cationic vinyl monomer include dialkylaminoalkyl (meth) acrylates that are esters of dialkylaminoalkyl alcohols such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid, and dimethylaminopropyl (meth) acrylamide.
  • Amino group-containing vinyl monomers containing tertiary amino groups, secondary amino groups, and / or primary amino groups including dialkylaminoalkyl (meth) acrylamides, hydrochloric acid, sulfuric acid, formic acid of the amino group-containing vinyl monomers Salts of inorganic acids such as acetic acid and organic acid salts of the amino group-containing vinyl monomers, tertiary amino group-containing vinyl monomers and alkyl halides such as methyl chloride, aralkyl halides such as benzyl chloride, dimethyl sulfate, epichlorohydride Examples thereof include vinyl monomers containing a quaternary ammonium salt obtained by reaction with a quaternizing agent such as diallyldimethylammonium chloride, vinylpyridine, etc. These may be used alone or in combination of two or more. You may use together. Of these cationic vinyl monomers, vinyl monomers containing quaternary ammonium salts are preferred.
  • anionic vinyl monomer examples include a carboxyl group-containing vinyl monomer and a sulfonic acid group-containing vinyl monomer. Among these, it is particularly preferable to use two or more kinds of carboxyl group-containing monomers in combination, and it is preferable to use one or more kinds of carboxyl group-containing vinyl monomers and one or more kinds of sulfonic acid group-containing vinyl monomers in combination.
  • the carboxyl group-containing vinyl monomer include unsaturated monocarboxylic acids, unsaturated dicarboxylic acids, and salts thereof.
  • the sulfonic acid group-containing vinyl monomer examples include unsaturated sulfonic acids and salts thereof. Can be mentioned.
  • Examples of the unsaturated monocarboxylic acid include acrylic acid and methacrylic acid.
  • Examples of the unsaturated monocarboxylic acid salt include alkali metal salts such as sodium salt of unsaturated carboxylic acid and ammonium salt. These may be used, and these may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the unsaturated dicarboxylic acid include maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, and the like.
  • Examples of the salts of the unsaturated dicarboxylic acid include alkali metals such as a sodium salt of the unsaturated dicarboxylic acid.
  • a salt, an ammonium salt, etc. can be mentioned, These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
  • Examples of the unsaturated sulfonic acid include vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, (meth) allyl sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, and the like.
  • Examples of salts of the unsaturated sulfonic acid include Examples thereof include alkali metal salts such as sodium salt of unsaturated sulfonic acid and ammonium salts, and these may be used alone or in combination of two or more.
  • crosslinkable monomer examples include di (meth) acrylates such as ethylene glycol di (meth) acrylate and diethylene glycol di (meth) acrylate, bis (methylenebis (meth) acrylamide, and bis (N, N-bisacrylamide acetic acid). And bifunctional vinyl monomers such as meth) acrylamides, N-methylolacrylamide and glycidyl (meth) acrylate, and trifunctional vinyl monomers such as triacryl formal, triallylamine, and triallyl isocyanurate. May be used alone or in combination of two or more.
  • di (meth) acrylates such as ethylene glycol di (meth) acrylate and diethylene glycol di (meth) acrylate, bis (methylenebis (meth) acrylamide, and bis (N, N-bisacrylamide acetic acid).
  • bifunctional vinyl monomers such as meth) acrylamides, N-methylolacrylamide and glycidyl (meth) acrylate, and
  • the proportion of the acrylamide compound used is 60 to 95 mol%, preferably 50 to 90 mol%, based on the total amount of monomers.
  • the total use ratio of the diallylamine compound, its inorganic acid salt and / or its organic acid salt is 5 to 40 mol%, preferably 10 to 35 mol%, based on the total amount of monomers.
  • other monomers that can be used may be used within a range that does not impair the effects of the present invention, and the use ratio thereof is preferably 35 mol% or less, more preferably 15 mol% or less, based on the total amount of monomers. Yes, more preferably 5 mol% or less, most preferably not used.
  • the paper additive used in the present invention can be produced by a known method, and the polymerization mode is not particularly limited, but the polymerization initiator is used in an aqueous solvent or a mixed solvent of water and a water-soluble solvent. In the presence, it is preferable to produce these copolymers by polymerizing the acrylamide compound, the diallylamine compound, its inorganic acid salt and / or its organic acid salt and, if necessary, other monomers. If necessary, a known and commonly used molecular weight regulator such as isopropyl alcohol, allyl alcohol, sodium (meth) allyl sulfonate, sodium hypophosphite, polyethylene glycol, alkyl mercaptan such as methyl mercaptan can be used.
  • a known and commonly used molecular weight regulator such as isopropyl alcohol, allyl alcohol, sodium (meth) allyl sulfonate, sodium hypophosphite, polyethylene glycol, alkyl mercapt
  • the paper additive used in the present invention preferably has a Brookfield viscosity of about 200 to 10,000 mPa ⁇ s at 25 ° C. in a 15% by weight aqueous solution.
  • the addition location is not particularly limited, but it is preferably added at a location with good mixing in the flow path from the beating machine outlet to the inlet outlet. Further, the paper additive may be added not only in one place in the flow path but also in a plurality of places, or one or more of the paper additive may be added. good.
  • the addition ratio of the paper additive to the absolutely dried pulp is 0.01 to 1.0% by mass, preferably 0.02 to 1.0% by mass. %.
  • the addition rate is less than 0.01% by mass, the effect of improving the yield of unfixed starch, organic acid, and / or hydrophobic substance in the pulp in the pulp slurry becomes insufficient, and the addition exceeds 1.0% by mass.
  • the effect of improving the yield of unfixed starch, organic acid, and / or hydrophobic substance in the pulp reaches its peak.
  • a water-soluble aluminum compound to the pulp slurry as a fixing agent such as pH adjustment in the papermaking process, pulp charge adjustment, and sizing agent.
  • a water-soluble aluminum compound is added to the pulp slurry, the papermaking pH and the pulp charge can be controlled within appropriate ranges, thereby ensuring the quality and operability of the paperboard.
  • water-soluble aluminum compound examples include aluminum sulfate (sulfuric acid band), polyaluminum chloride, alumina sol, polyaluminum sulfate, polyaluminum sulfate silicate, and aluminum chloride. Of these water-soluble aluminum compounds, aluminum sulfate is preferred. These water-soluble aluminum compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of water-soluble aluminum compound added to the absolutely dried pulp is preferably 0.1 to 3.0% by mass, more preferably 0.2 to 2.0% by mass in terms of mass ratio. If the addition rate is less than 0.1% by mass, the yield effect of starch, organic acid, and / or hydrophobic substance dissolved and colloidally dispersed in the pulp slurry may not be obtained, and the addition rate is 3.0. When it exceeds mass%, the paper strength of the obtained paper may be reduced.
  • paper strength enhancer it is preferable to add a paper strength enhancer to the pulp slurry in order to compensate for the decrease in strength of the paperboard due to the use of the waste paper pulp raw material.
  • paper strength enhancers include starch and polyacrylamide.
  • Starch is an inexpensive paper strength enhancer, but its paper strength improvement effect is inferior to polyacrylamide. In consideration of cost and paper strength performance, starch and polyacrylamide may be used alone or in combination.
  • amphoteric starch and cationic starch which are starch into which a cationic group has been introduced by a cation modification reaction
  • amphoteric starch is a starch into which not only a cationic group but also an anionic group has been introduced.
  • various plants such as potato, sweet potato, tapioca, wheat, rice, corn and the like may be used as a raw material source. These can be used in the form of powder or solution.
  • the amphoteric starch and / or cationic starch has a mass ratio of preferably 0.1 to 1.5% by mass, more preferably 0.2 to 1.0% by mass with respect to the absolutely dried pulp.
  • the addition rate is less than 0.1% by mass, sufficient paper strength may not be obtained, and when the addition rate exceeds 1.5% by mass, paper strength may reach a peak.
  • the polyacrylamide is not particularly limited as long as it is an amphoteric polyacrylamide having a cation group and an anion group, and known ones can be used, but those having a branched structure are particularly preferable from the viewpoint of the paper strength enhancing effect. .
  • the addition ratio of the amphoteric polyacrylamide to the absolutely dried pulp is preferably 0.05 to 2.5% by mass, and more preferably 0.1 to 2.0% by mass. If the addition rate is less than 0.05% by mass, sufficient paper strength may not be obtained, and if the addition rate exceeds 2.5%, paper strength may reach its peak.
  • the sizing agent examples include rosin sizing agents, alkyl ketene dimer sizing agents, and alkenyl succinic anhydride sizing agents. Of these, alkenyl succinic anhydride sizing agents are preferred. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the rosin sizing agent is not particularly limited, and conventionally known rosin-based sizing agents can be used.
  • rosins and / or ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid-modified rosins obtained by modifying rosins with ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acids (B) rosins Arbitrary combinations of rosin esters obtained by esterification reaction and / or ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid-modified rosin esters obtained by modifying the rosin esters with ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid Can be used.
  • the rosin sizing agent can be used as a rosin emulsion sizing agent obtained by emulsifying and dispersing these rosin substances in water by a conventionally known method.
  • the ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid-modified rosin can be used as a solution type rosin obtained by neutralizing with an alkali.
  • the alkyl ketene dimer sizing agent is a sizing agent mainly composed of a 2-oxetanone compound among active ingredients as a sizing agent, and may be referred to as a 2-oxetanone sizing agent.
  • the 2-oxetanone compound includes a saturated monocarboxylic acid, an unsaturated monocarboxylic acid having 6 to 30 carbon atoms, a saturated dicarboxylic acid, an unsaturated dicarboxylic acid having 6 to 44 carbon atoms, and a chloride thereof, and Manufactured from a mixture.
  • Specific raw materials include stearic acid, isostearic acid, myristic acid, palmitic acid, pentadecanoic acid, decanoic acid, undecanoic acid, lauric acid, tridecanoic acid, nonadecanoic acid, arachidic acid, behenic acid, and these as saturated monocarboxylic acids Selected from the group consisting of acid chlorides of these, and mixtures thereof, and oleic acid, linoleic acid, dodecenoic acid, tetradecenoic acid, hexadecenoic acid, octadecadienoic acid, octadecatrienoic acid, eicosenoic acid as unsaturated monocarboxylic acids, It is selected from the group consisting of eicosatetraenoic acid, docosenic acid, docosapentaenoic acid, and their acid chlorides, and mixtures thereof.
  • the saturated or unsaturated dicarboxylic acid is specifically selected from the group consisting of sebacic acid, azelaic acid, 11,10-dodecanoic acid, Brazilic acid, docosannic acid, and acid chlorides thereof, and mixtures thereof.
  • the 2-oxetanone compound can be used in the form of an emulsion by dispersing the raw material using an emulsifier by a conventionally known method.
  • the emulsifier include a cationic emulsifier such as cationic starch and a cationic polymer, and an anionic emulsifier having a sulfonic acid group, a sulfate ester group and / or a salt thereof. These emulsifiers can be used alone or in combination.
  • emulsification method A conventionally well-known method can be applied, For example, emulsification methods, such as inversion emulsification, solvent emulsification, forced emulsification, can be used.
  • the alkenyl succinic anhydride sizing agent is mainly composed of alkenyl succinic anhydride produced by an addition reaction of maleic anhydride with an olefin having 16 to 24 carbon atoms including an internal isomerized olefin which is liquid at 25 ° C. Is a sizing agent.
  • the internal isomerized olefin is not an ⁇ -olefin (an olefin in which the position of the double bond is between the 1st and 2nd carbons of the olefin), but the double bond is more carbon chain than the ⁇ -position by some method. It is an olefin present inside.
  • alkenyl succinic anhydride examples include internal isomerized hexadecenyl succinic anhydride, internal isomerized octadecenyl succinic anhydride, internal isomerized icocenyl succinic anhydride, internal isomerized dococenyl succinic acid.
  • alkenyl succinic anhydride examples include internal isomerized hexadecenyl succinic anhydride, internal isomerized octadecenyl succinic anhydride, internal isomerized icocenyl succinic anhydride, internal isomerized dococenyl succinic acid.
  • acid anhydrides and internally isomerized tetracocenyl succinic anhydrides examples include acid anhydrides and internally isomerized tetracocenyl succinic anhydrides, and these may be used singly or in combination.
  • It also contains a plurality of internally isomerized alkenyl succinic anhydrides obtained by internal isomerization of alkenyl succinic anhydride formed by reacting a plurality of ⁇ -olefins with succinic anhydride. Mixtures can also be employed as suitable internal isomerized alkenyl succinic anhydrides.
  • the internal isomerized alkenyl succinic anhydride can be used as it is because it is liquid at room temperature, but it is preferably used as an aqueous dispersion from the viewpoint of workability.
  • the aqueous dispersion can be prepared by emulsifying and dispersing the internal isomerized alkenyl succinic anhydride by a known emulsification method using a surfactant or various aqueous polymer dispersants.
  • the aqueous dispersion was prepared just before use for the purpose of minimizing performance degradation due to hydrolysis of the internal isomerized alkenyl succinic anhydride, or was sent to the emulsifier continuously with a pump and dispersed in water. It is preferable to prepare a liquid and use it continuously.
  • the addition ratio of the above sizing agent per dry pulp is preferably 0.03 to 1.5% by mass, more preferably 0.05 to 1.0% by mass as an active ingredient.
  • the amount is less than the above range, the size effect may be insufficient.
  • the amount exceeds the above range not only the effect reaches a peak, but also operation troubles such as foaming and dirt may occur. .
  • pulp raw materials contained in the pulp slurry chemical pulp such as kraft pulp and sulfite pulp, high-yield pulp such as crushed wood pulp, mechanical pulp and thermomechanical pulp, upper white waste paper, newspaper waste paper, magazine waste paper, Any of waste paper pulp such as corrugated waste paper and deinked waste paper can be used.
  • the chemical pulp and the high yield pulp may be bleached pulp or unbleached pulp.
  • the said pulp raw material when used for the said pulp slurry, it can also be used as a mixture of the said pulp raw material, polyamide, polyester, and / or polyolefin.
  • a pulp slurry in which pulp containing waste paper pulp that satisfies at least one of the following conditions (i), (ii), and (iii) is suspended in water Preferably using a pulp slurry that satisfies the two conditions.
  • Starch unfixed in the pulp is contained in an amount of 0.1% by mass or more in the pulp slurry.
  • at least one organic acid selected from succinic acid and lactic acid is contained in the pulp slurry in an amount of 500 mass ppm or more.
  • An unfixed hydrophobic substance in the pulp is 100 masses in the pulp slurry. Containing at least ppm
  • the pulp slurry satisfies the condition (i) as follows.
  • Starch contained in the filtrate obtained by filtering pulp slurry containing waste paper pulp as a raw material with filter paper is decomposed into glucose by glucoamylase treatment, and the mass of the produced glucose is measured, and this is used as the amount of starch. .
  • the amount of starch is 0.1% by mass or more based on the pulp slurry, the pulp slurry satisfies the condition (i).
  • This detected starch is a starch derived from waste paper pulp raw material, and when the detected amount of the starch exceeds 1.0% by mass, the effect of the present invention may not be sufficiently exhibited.
  • the pulp slurry satisfies the condition (ii).
  • the mass of the organic acid contained in a filtrate obtained by filtering a pulp slurry containing waste paper pulp as a raw material with a filter paper is measured by capillary electrophoresis.
  • the measured value of the organic acid is 500 ppm by mass or more with respect to the pulp slurry
  • the pulp slurry satisfies the condition (ii).
  • These organic acids are produced when the starch in waste paper pulp is decomposed by microorganisms such as bacteria and then decayed.
  • the detected amount of the organic acid exceeds 5000 ppm by mass, the effect of the present invention is achieved. May not be fully demonstrated.
  • the pulp slurry satisfies the condition (iii).
  • a filtrate obtained by filtering pulp slurry containing waste paper pulp as a raw material with filter paper is adjusted to pH 2 or lower with 1N hydrochloric acid, and then subjected to an extraction treatment by adding diethyl ether thereto, and drying of the extracted hydrophobic substance at that time Measure the weight.
  • the measured value of the hydrophobic substance is 100 mass ppm or more with respect to the pulp slurry, the pulp slurry satisfies the condition (iii).
  • both hydrophobic substances such as fatty acids and resin acids dissolved in the filtrate as salts and hydrophobic substances dispersed in colloid can be detected.
  • hydrophobic substances contained in waste paper pulp include oils and fats, fatty acids, terpenes, steroids, natural resins, gums and other wood-derived materials, sizing agents added in the papermaking process, latex, etc. These hydrophobic substances cause dirt (pitch trouble). If the detected amount of the hydrophobic substance exceeds 2000 mass ppm, the effects of the present invention may not be sufficiently exhibited.
  • the pH of the pulp slurry is preferably pH 6.6 to 8.2, more preferably pH 6.7 to 8.0.
  • the pH is measured at 25 ° C.
  • a pH adjuster for example, an alkaline substance such as sodium hydroxide or sodium carbonate or an acidic substance such as sulfuric acid can be used.
  • the alkaline substance or acidic substance is preferably used so that the fluctuation of the pH does not increase in order to stabilize the operability and the quality of the obtained paper.
  • the electrical conductivity of the pulp slurry is preferably 50 to 800 mS / m, and more preferably 50 to 500 mS / m.
  • the electrical conductivity is measured under the condition of 25 ° C.
  • additives may be added to the pulp slurry.
  • the additive include fillers, wet paper strength improvers, and retention agents. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the filler is not particularly limited as long as it is generally used as a filler.
  • heavy calcium, precipitated calcium carbonate (PCC) PCC
  • calcium carbonates such as heavy calcium and precipitated calcium carbonate (PCC) are particularly preferable.
  • the retention agent those generally used as a retention agent can be used.
  • the organic retention agent include high molecular weight acrylamide polymers and starches, and inorganic retention agents. Examples thereof include bentonite, colloidal silicic acid, and aluminum compounds.
  • the paperboard production method of the present invention can be applied to the production of paperboard paperboard such as white balls and chip balls, liners, and paperboard such as gypsum board base paper.
  • the paperboard production method of the present invention can be applied to the production of modified wood and inorganic building materials in addition to paper. Examples of modified wood and inorganic building materials include particleboard, hardboard, and insulation. Board, rock wool board and the like.
  • a part and% are a mass part and the mass%, respectively.
  • aqueous solution having a copolymer ratio of 15% based on the total mass.
  • the pH of this aqueous solution was 4.2, and the Brookfield viscosity (25 ° C.) was 8000 mPa ⁇ s. This was designated as Papermaking Additive 2 as it was.
  • aqueous solution having a copolymer ratio of 15% based on the total mass.
  • the pH of this aqueous solution was 4.1, and the Brookfield viscosity (25 ° C.) was 6400 mPa ⁇ s. This was used as additive 3 for papermaking.
  • aqueous solution having a copolymer ratio of 15% based on the total mass.
  • the pH of this aqueous solution was 3.8, and the Brookfield viscosity (25 ° C.) was 5800 mPa ⁇ s. This was used as additive 4 for papermaking.
  • aqueous solution having a copolymer ratio of 20% based on the total mass.
  • the aqueous solution had a pH of 3.9 and a Brookfield viscosity (25 ° C.) of 3600 mPa ⁇ s. This was used as additive 5 for papermaking.
  • the filtrate obtained by re-filtering 2 mL of the filtrate with a membrane filter having a pore size of 0.45 ⁇ m is used to quantitate the organic acid using a capillary electrophoresis apparatus (CAPI3300, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).
  • Example 1 Using pulp 1 that is shown in Table 1 and pulp slurry that is adjusted to 2.4% in the concentration of raw pulp 1, 0.05% for paper additive 1 and cationic After sequentially adding starch (Cato308, manufactured by Nippon NSC Co., Ltd.) 1.0% and amphoteric polyacrylamide (DS4000, manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.) 0.3%, the concentration of raw material pulp 1 in the pulp slurry is set to 0.00.
  • starch Cato308, manufactured by Nippon NSC Co., Ltd.
  • DS4000 amphoteric polyacrylamide
  • the obtained handmade paper was conditioned for 24 hours in a constant temperature and humidity chamber at 23 ° C. and 50 RH%, and various measurements were performed. The same furnish was also evaluated for drainage and yield, and for the amount and turbidity of starch, organic acids and hydrophobic substances in the filtrate. The results are shown in Tables 3 and 4.
  • Turbidity 100 ml of finished paper stock It filtered by 41 (90 mm), and the turbidity of the obtained filtrate was measured using the turbidimeter (HACH company make, 2100P).
  • Drainage and Yield Drainage Freeness Retension (Muetek, DFR-05) was attached with 150 mesh wire, 800 g of slurry of the paper stock was added, stirred for 15 seconds at 1000 rpm, and filtered water was added. Started. The time when 600 g of the filtrate passed through the wire was defined as the drainage time. The yield (OPR) was evaluated by the light transmittance of this filtrate.
  • Cobb water absorption compliant with JIS P-8140. Specific burst strength: Conforms to JIS P-8112. Internal bond strength: JAPAN-TAPPI paper pulp test method no. 54. Ash content: Conforms to JIS P-8251.
  • Examples 2 to 10, Comparative Examples 1 to 4 Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the raw material pulp, paper additive, cationic starch, and sizing agent used were changed as shown in Table 2.
  • AS1002 manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.
  • AL1309 manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.
  • the evaluation results are shown in Tables 3 and 4.
  • Example 11 Using pulp 1 that is shown in Table 1 and pulp slurry that is adjusted to 2.4% in the concentration of raw pulp 1, 0.05% for paper additive 1 and cationic After sequentially adding starch (Cato308, manufactured by Nippon NSC Co., Ltd.) 1.0% and amphoteric polyacrylamide (DS4000, manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.) 0.3%, the concentration of raw material pulp 1 in the pulp slurry is set to 0.00. Dilute to 8%, and further add 0.2% of AKD sizing agent (AD1604, manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.), cationic retention agent (RD7153, manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.) 200 ppm, and bentonite 1000 ppm in order.
  • AKD sizing agent AD1604, manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.
  • RD7153 cationic retention agent
  • Example 12 Using pulp 1 that is shown in Table 1, the pulp slurry is adjusted to 2.4% in the concentration of the pulp 1 and 0.05% of additive 2 for papermaking is added to the pulp that has been absolutely dried. After sequentially adding 0.3% of acrylamide (DS4000, manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.), the concentration of raw material pulp 1 in the pulp slurry is diluted to 0.8%, and further ASA type sizing agent (AS1002, Seiko PMC Co., Ltd.). Manufactured), sulfuric acid band 1.0%, cationic retention agent (RD7153, manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.) 200 ppm, and bentonite 1000 ppm were added to obtain a finished paper material.
  • ASA type sizing agent AS1002, Seiko PMC Co., Ltd.
  • Example 13 to 16 Comparative Examples 6 to 10. Evaluation was performed in the same manner as in Example 12 except that the amount of raw material pulp, paper additive, cationic starch, and amphoteric polyacrylamide used was changed as shown in Tables 8 and 11 with respect to Example 12. It was. The evaluation results are shown in Tables 9 to 10 and 12 to 13. As the amphoteric starch, Optibond 3920 (manufactured by NSC Japan Ltd.) was used.
  • Example 2 By comparing Example 2 and Comparative Example 2, it can be confirmed that the effect of the paper additive of the present invention is high even when low-quality waste paper raw pulp is used.
  • Example 4 By comparing Example 3, Example 4 and Comparative Example 1, the starch yield effect of the papermaking additive of the present invention is high, so even if the amount of newly added starch is reduced, the paper strength is excellent. I can confirm that.
  • Example 3 By comparing Example 3 with Example 5 and Comparative Example 1, by using the papermaking additive of the present invention, the effect of the sizing agent was increased, and even when the amount of sizing agent added was reduced, it was excellent. It can be confirmed that the size performance is exhibited.
  • Example 6 By comparing Example 6 with Comparative Example 3, by using the papermaking additive of the present invention, not only the AKD sizing agent but also the ASA sizing agent, the effect is high. I can confirm.
  • Example 7 By comparing Example 7 and Comparative Example 4, it was confirmed that the effect was high when not only the AKD sizing agent but also the rosin sizing agent by using the papermaking additive of the present invention. it can.
  • Example 11 and Comparative Example 5 By comparing Example 11 and Comparative Example 5, Example 12 and Comparative Example 6, Example 13 and Comparative Example 7, Example 14 and Comparative Example 8, respectively, by using the papermaking additive of the present invention , Improving the yield of starch, organic acids, hydrophobic substances unfixed to the pulp contained in the filtrate of the furnish, reducing the turbidity of the filtrate, the drainage, the yield of pulp fibers and fine fibers, and It can be confirmed that the paper quality is improved.
  • Example 11 By comparing Example 11 and Example 1, it can be confirmed that the effect is enhanced by using water-soluble aluminum together with the papermaking additive of the present invention.
  • Example 16 By comparing Example 16 with Comparative Example 10, the papermaking additive of the present invention is included in the filtrate of the furnish even when amphoteric starch and amphoteric polyacrylamide as a paper strength enhancer are used simultaneously. It is confirmed that the yield of starch, organic acids, and hydrophobic substances that are unfixed to the resulting pulp is improved, the turbidity of the filtrate is reduced, the drainage, the yield of pulp fibers and fine fibers, and the paper quality are improved. it can.

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Abstract

本発明の課題は、原料スラリー中に含まれるパルプに未定着の、澱粉、有機酸、疎水性物質の歩留向上による操業性の改善、紙質の向上が可能な板紙の製造方法を提供することである。下記(i)~(iii)の少なくとも1条件を満たす古紙パルプを含むパルプが水に懸濁したパルプスラリーを用いて、板紙を抄造するにあたり、前記パルプスラリーに、アクリルアミド化合物とジアリルアミン化合物とを共重合してなる製紙用添加剤を添加する板紙の製造方法。(i)前記パルプに未定着の澱粉が、前記パルプスラリー中に0.1質量%以上含まれること(ii)前記パルプに未定着の、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、コハク酸、乳酸から選ばれる少なくとも1種の有機酸が、前記パルプスラリー中に500質量ppm以上含まれること(iii)前記パルプに未定着の疎水性物質が、前記パルプスラリー中に100質量ppm以上含まれること

Description

板紙の製造方法
 本発明は板紙の製造方法、更に詳細には、澱粉、有機酸、及び/又は疎水性物質を所定量以上含む、古紙パルプを原料として含むパルプスラリーを用いて板紙を製造するに当たり、パルプスラリーに特定の製紙用添加剤を添加する板紙の製造方法に関する。
 古紙再生パルプ中には、澱粉、サイズ剤、分散剤、染料、コーティングバインダー、填料、及び粘着剤等の夾雑物が含まれる。その中でも、古紙パルプを原料として含むパルプスラリー中に溶存又はコロイド分散しているアニオントラッシュと呼ばれる物質は、パルプスラリーに添加されるカチオン性の製紙用薬品の効果を阻害し、濾水性及び薬品の歩留りを低下させる。また、パルプスラリー中にコロイド分散している疎水性物質は、抄紙系内を循環する過程で粗大化し、マイクロピッチとなる。このマイクロピッチはドライヤー汚れ及び断紙の原因となり、操業性を悪化させる。更に、古紙再生パルプ中に含まれる夾雑物は、得られた紙の品質も低下させる等紙及び板紙の製造において、種々の問題を引き起こす原因になっている。古紙再生パルプを原料に使用した場合の上記問題点を解決する方法の一つとして、例えば特許文献1には特定の凝結剤を使用することが開示されている。
特開2009-249756号公報
 しかしながら、古紙パルプ原料の供給量の低下等に伴い、従来使用されることのなかった品質の悪い古紙パルプを原料として使用する必要性が高まっており、さらに低品質の古紙パルプを用いた場合でも、操業性及び紙品質を維持することが求められている。
 本発明が解決しようとする課題は、澱粉、有機酸、及び/又は疎水性物質を所定量以上含む、古紙パルプを含むパルプを水に懸濁したパルプスラリーを用いて板紙を製造するに当たり、パルプスラリー中に含まれるパルプに未定着の澱粉、有機酸、及び/又は疎水性物質の歩留りを向上させることで、濾水性の向上並びにパルプ繊維及び微細繊維の歩留りの向上による操業性の改善、並びに紙質(紙力及び/又はサイズ性能)を向上させることが可能な板紙の製造方法を提供することである。
 本発明者らは、鋭意検討した結果、パルプスラリー中に含まれるパルプに未定着の澱粉、有機酸、及び/又は疎水性物質の歩留りを向上させる方法を見出し、濾水性の向上並びにパルプ繊維及び微細繊維の歩留りの向上による操業性の改善、並びに紙質(紙力及び/又はサイズ性能)の向上が可能な板紙の製造方法の発明を完成するに至った。
 すなわち、前記課題を解決するための手段である本発明は、
(一)下記(i)、(ii)、(iii)の条件の中で、少なくとも1条件を満たす、古紙パルプを含むパルプを水に懸濁したパルプスラリーを用いて、板紙を抄造するにあたり、前記パルプスラリーに、
式(1):CH=C(R)CONH
(式中、Rは水素原子又はメチル基を表わす)
で示されるアクリルアミド化合物を60~95モル%と、
式(2):[CH=C(R)CHN-R
(式中、Rは水素原子又はメチル基、Rは水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を表わす)
で示されるジアリルアミン化合物、その無機酸塩、及び/又はその有機酸塩を合計で5~40モル%と、
を少なくとも共重合してなる製紙用添加剤を、絶乾した前記パルプに対して、0.01~1.0質量%添加することを特徴とする板紙の製造方法、
(i)前記パルプに未定着の澱粉が、前記パルプスラリー中に0.1質量%以上含まれること
(ii)前記パルプに未定着の、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、コハク酸、及び乳酸から選ばれる少なくとも1種の有機酸が、前記パルプスラリー中に500質量ppm以上含まれること
(iii)前記パルプに未定着の疎水性物質が、前記パルプスラリー中に100質量ppm以上含まれること
(二)さらに水溶性アルミニウム化合物を添加する上記の(一)の板紙の製造方法、
(三)両性澱粉、カチオン性澱粉、及び両性ポリアクリルアミドから選ばれる少なくとも1種をさらに添加する上記(一)又は(二)の板紙の製造方法、
(四)さらにサイズ剤を添加する上記(一)~(三)のいずれか1項の板紙の製造方法、である。
 本発明によると、澱粉、有機酸、及び/又は疎水性物質を所定量以上含む、古紙パルプを含むパルプを水に懸濁したパルプスラリーを用いて板紙を製造するに当たり、パルプスラリー中に含まれるパルプに未定着の澱粉、有機酸、及び疎水性物質のいずれかの歩留りが向上し、それによって濾水性並びにパルプ繊維及び微細繊維の歩留りが向上する。また、本発明によると、製紙用薬品の効果を高め、紙質(紙力及び/又はサイズ性能)を向上させることが可能な板紙の製造方法を提供することができる。したがって、これまでパルプ原料として使用が避けられていた低品質の古紙をパルプ原料に使用することが可能になる。
 本発明の板紙の製造方法は、下記(i)、(ii)、(iii)の条件の中で、少なくとも1条件を満たす、古紙パルプを含むパルプを水に懸濁したパルプスラリーを用いて、板紙を抄造するにあたり、前記パルプスラリーに、
式(1):CH=C(R)CONH
(式中、Rは水素原子又はメチル基を表わす)
で示されるアクリルアミド化合物を60~95モル%と、
式(2):[CH=C(R)CHN-R
(式中、Rは水素原子又はメチル基、Rは水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を表わす)
で示されるジアリルアミン化合物、その無機酸塩、及び/又はその有機酸塩を合計で5~40モル%と、
を少なくとも共重合してなる製紙用添加剤を、絶乾した前記パルプに対して、0.01~1.0質量%添加することを特徴とする板紙の製造方法である。
(i)前記パルプに未定着の澱粉が、前記パルプスラリー中に0.1質量%以上含まれること
(ii)前記パルプに未定着の、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、コハク酸、及び乳酸から選ばれる少なくとも1種の有機酸が、前記パルプスラリー中に500質量ppm以上含まれること
(iii)前記パルプに未定着の疎水性物質が、前記パルプスラリー中に100質量ppm以上含まれること
 前記条件(i)~(iii)の少なくとも1条件を満たす、古紙パルプを含むパルプを水に懸濁したパルプスラリーに、前記製紙用添加剤を前記質量割合で添加して板紙を製造することにより、前記パルプスラリー中に含まれるパルプに未定着の澱粉、有機酸、及び疎水性物質のいずれかの歩留りを向上させることができ、それによって濾水性並びにパルプ繊維及び微細繊維の歩留りが向上し、その結果、操業性が改善され、紙質(紙力及び/又はサイズ性能)を向上させることのできる板紙の製造方法を提供することができる。
 本発明で用いる前記製紙用添加剤において、
式(1):CH=C(R)CONH(式中、Rは水素原子又はメチル基を表わす)で示されるアクリルアミド化合物は、アクリルアミド及び/又はメタクリルアミドである。
式(2):[CH=C(R)CHN-R
(式中、Rは水素原子又はメチル基、Rは水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を表わす)で示されるジアリルアミン化合物、その無機酸塩、及びその有機酸塩としては、ジアリルアミン、ジアリルメチルアミン、ジアリルエチルアミン、ジアリルブチルアミン、ジメタアリルアミン及びこれらの塩酸、硝酸、硫酸、リン酸等の無機酸の塩、及び蟻酸、酢酸、プロピオン酸等の有機酸の塩を例示することができる。式(2)で示されるジアリルアミン化合物としては、これらのうちジアリルアミンの無機酸の塩及び有機酸の塩が最も好ましく用いられる。
 本発明で用いる前記製紙用添加剤の製造において、必要に応じて、前記アクリルアミド化合物、前記ジアリルアミン化合物、その無機酸塩、及びその有機酸塩以外の成分を用いることができるが、使用しないことが好ましい。使用できる成分としては、例えば、前記アクリルアミド化合物、ジアリルアミン化合物、その無機酸塩、及び/又はその有機酸塩と共重合しうるビニルモノマーが挙げられ、非イオン性、カチオン性、アニオン性、架橋性の各ビニルモノマーのいずれでも用いることができる。
 非イオン性ビニルモノマーとしては、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、ヒドロキシエチルアクリレート等の(メタ)メタアクリル酸エステル、アクリロニトリル、スチレン等が例示される。これらは1種単独で用いても良いし、2種類以上を併用しても良い。
 前記カチオン性ビニルモノマーとしては、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のジアルキルアミノアルキルアルコールと(メタ)アクリル酸とのエステルであるジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート類、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド類を始めとする3級アミノ基、2級アミノ基、及び/又は1級アミノ基を含有するアミノ基含有ビニルモノマー、前記アミノ基含有ビニルモノマーの塩酸、硫酸、蟻酸、酢酸等の無機酸の塩類及び前記アミノ基含有ビニルモノマーの有機酸の塩類、前記3級アミノ基含有ビニルモノマーとメチルクロライド等のアルキルハライド、ベンジルクロライド等のアラルキルハライド、ジメチル硫酸、エピクロロヒドリン等の4級化剤との反応によって得られる4級アンモニウム塩を含有するビニルモノマー、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ビニルピリジン等が例示でき、これらは1種単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。これらのカチオン性ビニルモノマーのうち、4級アンモニウム塩を含有するビニルモノマーが好ましい。
 前記アニオン性ビニルモノマーとしては、カルボキシル基含有ビニルモノマー及びスルホン酸基含有ビニルモノマー等が挙げられる。これらのうち、特に2種以上のカルボキシル基含有モノマーを併用するのが好ましく、また、1種以上のカルボキシル基含有ビニルモノマーと1種以上のスルホン酸基含ビニルモノマーとを併用するのが好ましい。前記カルボキシル基含有ビニルモノマーとしては、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸及びそれらの塩類等を挙げることができ、前記スルホン酸基含有ビニルモノマーとしては、不飽和スルホン酸及びそれらの塩類等を挙げることができる。
 前記不飽和モノカルボン酸としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸等を挙げることができ、前記不飽和モノカルボン酸の塩類として、例えば不飽和カルボン酸のナトリウム塩等のアルカリ金属塩類及びアンモニウム塩等を挙げることができ、これらは、1種単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
 前記不飽和ジカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸等を挙げることができ、前記不飽和ジカルボン酸の塩類としては、例えば不飽和ジカルボン酸のナトリウム塩等のアルカリ金属塩類、及びアンモニウム塩等を挙げることができ、これらは、1種単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
 前記不飽和スルホン酸としては、例えばビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸等を挙げることができ、前記不飽和スルホン酸の塩類としては、例えば不飽和スルホン酸のナトリウム塩等のアルカリ金属塩類及びアンモニウム塩等を挙げることができ、これらは、1種単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
 架橋性モノマーとしては、例えばエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、及びジエチレングリコールジ(メタ)アクリレートの等のジ(メタ)アクリレート類、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、及びN,N-ビスアクリルアミド酢酸等のビス(メタ)アクリルアミド類、N-メチロールアクリルアミド及びグリシジル(メタ)アクリレート等の2官能性ビニルモノマー、トリアクリルホルマール、トリアリルアミン、及びトリアリルイソシアヌレート等の3官能性ビニルモノマー等を挙げることができ、これらは1種単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
 本発明で用いる前記製紙用添加剤の製造において、アクリルアミド化合物の使用割合は、モノマー全量を基準として、60~95モル%であり、好ましくは50~90モル%である。前記ジアリルアミン化合物、その無機酸塩及び/又はその有機酸塩の合計の使用割合は、モノマー全量を基準として、5~40モル%であり、好ましくは10~35モル%である。またその他使用できるモノマーは、本発明の効果を阻害しない範囲で使用しても良く、その使用割合は、モノマー全量を基準として、好ましくは35モル%以下であり、より好ましくは15モル%以下であり、さらに好ましくは5モル%以下であり、もっとも好ましくは用いないことである。なお、前記アクリルアミド化合物が60モル%未満の場合、前記ジアリルアミン化合物、その無機酸塩及び/又はその有機酸塩の合計が5モル%未満の場合には、本発明の効果が十分に発揮されない。
 本発明で用いる前記製紙用添加剤は、公知の方法によって製造することができ、重合形式は特に限定されないが、水溶媒中、又は水と水溶性溶媒との混合溶媒中で、重合開始剤の存在下に、前記アクリルアミド化合物と前記ジアリルアミン化合物、その無機酸塩及び/又はその有機酸塩と必要に応じてその他のモノマーとを重合反応させることによりこれらの共重合体を製造するのが好ましい。また必要に応じて、イソプロピルアルコール、アリルアルコール、(メタ)アリルスルホン酸ナトリウム、次亜燐酸ナトリウム、ポリエチレングリコール、メチルメルカプタン等のアルキルメルカプタン等、公知慣用の分子量調整剤を用いることもできる。
 本発明で用いる前記製紙用添加剤は、15質量%濃度の水溶液の25℃におけるブルックフィールド粘度が200~10000mPa・s程度であるのが好ましい。
 前記製紙用添加剤をパルプスラリーに添加する場合、添加場所は特に制限されないが、叩解機出口からインレット出口までの間の流路で混合性の良い場所で添加されるのが好ましい。また、前記製紙用添加剤を、前記流路中の一箇所に限らず複数箇所に分割して添加しても良く、前記製紙用添加剤のうちの1種又は2種以上を添加しても良い。
 前記製紙用添加剤をパルプスラリーに添加する場合、絶乾したパルプに対する前記製紙用添加剤の添加率が質量割合で0.01~1.0質量%、好ましくは0.02~1.0質量%である。添加率が0.01質量%未満では、パルプスラリー中のパルプに未定着の澱粉、有機酸、及び/又は疎水性物質の歩留りを向上させる効果が不十分となり、1.0質量%を超える添加率ではパルプに未定着の澱粉、有機酸、及び/又は疎水性物質の歩留りを向上させる効果が頭打ちになる。
 本発明では、抄紙工程のpH調整、パルプの電荷調整、サイズ剤等の定着剤として水溶性アルミニウム化合物をパルプスラリーに添加することが好ましい。水溶性アルミニウム化合物をパルプスラリーに添加すると、抄紙pH及びパルプの電荷を適切な範囲にコントロールすることができ、それによって板紙の品質、操業性を確保することができる。
 本発明で用いることができる水溶性アルミニウム化合物としては、例えば硫酸アルミニウム(硫酸バンド)、ポリ塩化アルミニウム、アルミナゾル、ポリ硫酸アルミニウム、ポリ硫酸ケイ酸アルミニウム、塩化アルミニウム等が挙げられる。これらの水溶性アルミニウム化合物の中で、硫酸アルミニウムが好ましい。これらの水溶性アルミニウム化合物は単独又は2種以上を併用しても良い。
 水溶性アルミニウム化合物は、絶乾したパルプに対する添加率が質量割合で好ましくは0.1~3.0質量%、さらに好ましくは0.2~2.0質量%である。添加率が0.1質量%未満ではパルプスラリー中に溶存及びコロイド分散している、澱粉、有機酸、及び/又は疎水性物質の歩留り効果が得られない場合があり、添加率が3.0質量%を超える場合には、得られる紙の紙力が低下する恐れがある。
 本発明では、古紙パルプ原料を使用することによる板紙の強度低下を補うために、紙力増強剤をパルプスラリーに添加することが好ましい。紙力増強剤としては澱粉及びポリアクリルアミド等を挙げることができる。澱粉は安価な紙力増強剤であるが、紙力向上効果はポリアクリルアミドより劣る。コストと紙力性能とを考慮し、澱粉及びポリアクリルアミドはそれぞれ単独で用いても良いし、併用しても良い。
 前記澱粉としては、両性澱粉及びカチオン性澱粉を挙げることができ、これらはカチオン変性反応によりカチオン基を導入した澱粉であり、両性澱粉はカチオン基だけでなく、アニオン基も導入した澱粉である。前記澱粉としては各種の植物、例えば馬鈴薯、さつまいも、タピオカ、小麦、米、とうもろこし等を原料源とするものであっても良い。これらは、粉体でも溶液状でも用いることができる。
 前記両性澱粉及び/又はカチオン性澱粉は、絶乾したパルプに対する添加率が質量割合で好ましくは0.1~1.5質量%、さらに好ましくは0.2~1.0質量%である。添加率が0.1質量%未満では十分な紙力が得られない場合があり、1.5質量%を超える添加率では紙力が頭打ちになる場合がある。
 前記ポリアクリルアミドとしては、カチオン基及びアニオン基を有する両性ポリアクリルアミドであれば特に限定されず公知のものを使用することができるが、特に紙力増強効果の点から、分岐構造を有するものが好ましい。
 前記両性ポリアクリルアミドは、絶乾したパルプに対する添加率が質量割合で好ましくは0.05~2.5質量%、さらに好ましくは0.1~2.0質量%である。添加率が0.05質量%未満では十分な紙力が得られない場合があり、2.5%を超える添加率では紙力が頭打ちになる場合がある。
 本発明では、サイズ性能が必要な板紙を製造する場合には、サイズ剤をパルプスラリーに添加することが好ましい。
 前記サイズ剤としては、ロジン系サイズ剤、アルキルケテンダイマー系サイズ剤、アルケニルコハク酸無水物系サイズ剤が挙げられる。これらの中でもアルケニルコハク酸無水物系サイズ剤が好ましい。これらは1種単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
 前記ロジン系サイズ剤としては、特に制限はなく、従来公知のものを使用できる。例えば、ロジン系物質として、(A)ロジン類、及び/又はロジン類をα,β-不飽和カルボン酸で変性して得られるα,β-不飽和カルボン酸変性ロジン類、(B)ロジン類のエステル化反応により得られるロジンエステル類、及び/又は前記ロジンエステル類をα,β-不飽和カルボン酸で変性して得られるα,β-不飽和カルボン酸変性ロジンエステル類、を任意に組み合わせて使用することが出来る。ロジン系サイズ剤は、これらロジン系物質を、従来公知の方法で水に乳化分散させたロジンエマルションサイズ剤として使用することができる。また、前記α,β-不飽和カルボン酸変性ロジン類をアルカリで中和した溶液型ロジンとして使用することもできる。
 前記アルキルケテンダイマー系サイズ剤は、サイズ剤としての有効成分のうち2-オキセタノン化合物を主成分とするサイズ剤であり、2-オキセタノン系サイズ剤と称することもある。
 前記2-オキセタノン化合物は、炭素数6~30の、飽和モノカルボン酸、不飽和モノカルボン酸、炭素数6~44の、飽和ジカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、及びこれらの塩化物、並びにこれらの混合物を原料として製造される。具体的な原料としては、飽和モノカルボン酸としてステアリン酸、イソステアリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ペンタデカン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、ベヘン酸、及びこれらの酸塩化物、並びにこれらの混合物よりなる群から選択され、不飽和モノカルボン酸としてオレイン酸、リノール酸、ドデセン酸、テトラデセン酸、ヘキサデセン酸、オクタデカジエン酸、オクタデカトリエン酸、エイコセン酸、エイコサテトラエン酸、ドコセン酸、ドコサペンタエン酸、及びこれらの酸塩化物、並びにこれらの混合物よりなる群から選択される。飽和又は不飽和ジカルボン酸としては、具体的にセバシン酸、アゼライン酸、11,10-ドデカンニ酸、ブラジル酸、ドコサンニ酸、及びこれらの酸塩化物、並びにこれらの混合物よりなる群から選択される。
 前記2-オキセタノン化合物は、前記原料を従来公知の方法により乳化剤を用いて分散してエマルションの形態で用いることができる。前記乳化剤として例えば、カチオン性澱粉やカチオン性ポリマー等のカチオン性乳化剤、スルホン酸基、硫酸エステル基及び/又はそれらの塩を有するアニオン性乳化剤が挙げられる。これらの乳化剤は、その一種又は二種以上を混合して用いることができる。また、その乳化方法としては特に制限はなく、従来周知の方法を適用でき、例えば、反転乳化、溶剤乳化、強制乳化等の乳化方法を用いることができる。
 前記アルケニルコハク酸無水物系サイズ剤は、25℃で液状である内部異性化オレフィンを含む炭素数16以上24以下のオレフィンと無水マレイン酸との付加反応によって生成するアルケニルコハク酸無水物を主成分とするサイズ剤である。前記内部異性化オレフィンは、α-オレフィン(二重結合の位置がオレフィンの1位と2位の炭素を結ぶ位置にあるオレフィン)ではなく、何らかの方法により二重結合がα-位より炭素鎖の内部に存在するオレフィンである。前記アルケニルコハク酸無水物としては、具体的には、内部異性化ヘキサデセニルコハク酸無水物、内部異性化オクタデセニルコハク酸無水物、内部異性化イコセニルコハク酸無水物、内部異性化ドコセニルコハク酸無水物、内部異性化テトラコセニルコハク酸無水物等が挙げられ、これらは単独で使用しても良いし、複数種を混合して使用しても良い。また、複数種のα-オレフィンとコハク酸無水物とを反応させることによって形成されたアルケニルコハク酸無水物を内部異性化することにより得られる複数種の内部異性化アルケニルコハク酸無水物を含有する混合物もまた、好適な内部異性化アルケニルコハク酸無水物として採用することができる。
 前記内部異性化アルケニルコハク酸無水物は常温で液体であることからそのまま用いることも可能であるが、作業性から水性分散液として使用することが好ましい。水性分散液は、界面活性剤や各種水性高分子分散剤を用い、前記内部異性化アルケニルコハク酸無水物を公知の乳化方法にて乳化分散することにより調製可能である。なお、水性分散液の調製は前記内部異性化アルケニルコハク酸無水物の加水分解による性能低下を最小限にする目的から、使用直前に分散したり、ポンプで連続的に乳化装置に送って水分散液を調製し、連続的に使用したりすることが好ましい。
 前記サイズ剤の絶乾したパルプあたりの添加率は、有効成分で好ましくは0.03~1.5質量%、さらに好ましくは0.05~1.0質量%である。前記の範囲より少ない場合はサイズ効果が不十分となる場合があり、前記の範囲を超えて使用した場合、効果が頭打ちとなるばかりでなく、発泡や汚れ等の操業トラブルが起こる可能性がある。
 前記パルプスラリーに含有されるパルプ原料としては、クラフトパルプ及びサルファイトパルプ等の化学パルプ、砕木パルプ、機械パルプ及びサーモメカニカルパルプ等の高収率パルプ、並びに上白古紙、新聞古紙、雑誌古紙、段ボール古紙及び脱墨古紙等の古紙パルプのいずれも使用することができる。前記化学パルプ及び前記高収率パルプは晒パルプであっても未晒パルプであっても良い。また、前記パルプ原料が前記パルプスラリーに用いられる際には、前記パルプ原料と、ポリアミド、ポリエステル、及び/又はポリオレフィン等との混合物として使用することもできる。
 本発明の効果を十分に発揮させるには、以下に示す条件(i)、(ii)、及び(iii)のうちの少なくとも1条件を満たす、古紙パルプを含むパルプを水に懸濁したパルプスラリーを用い、好ましくは2条件を満たすパルプスラリーを用いて板紙を製造する。
 (i)前記パルプに未定着の澱粉が、前記パルプスラリー中に0.1質量%以上含まれること
 (ii)前記パルプに未定着の、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、コハク酸、及び乳酸から選ばれる少なくとも1種の有機酸が、前記パルプスラリー中に500質量ppm以上含まれること
 (iii)前記パルプに未定着の疎水性物質が、前記パルプスラリー中に100質量ppm以上含まれること
 パルプスラリーが前記条件(i)を満たすことは、次のようにして確認することができる。古紙パルプを原料として含むパルプスラリーをろ紙で濾過して得られる濾液中に含まれる澱粉を、グルコアミラーゼ処理してグルコースに分解し、生成したグルコースの質量を測定して、これを澱粉量とする。この澱粉量が前記パルプスラリーに対して0.1質量%以上であるとき、このパルプスラリーは前記条件(i)を満たす。この検出された澱粉は古紙パルプ原料に由来する澱粉であり、前記澱粉の検出量が1.0質量%を超えた場合、本発明の効果が十分に発揮されない場合がある。
 パルプスラリーが前記条件(ii)を満たすことは、次のようにして確認することができる。古紙パルプを原料として含むパルプスラリーをろ紙で濾過して得られる濾液中に含まれる前記有機酸の質量をキャピラリー電気泳動法で測定する。この有機酸の測定値が前記パルプスラリーに対して500質量ppm以上であるとき、このパルプスラリーは前記条件(ii)を満たす。これら有機酸は、古紙パルプ中の澱粉が細菌等の微生物により分解された後、腐敗することにより生成したものであり、前記有機酸の検出量が5000質量ppmを超えた場合、本発明の効果が十分に発揮されない場合がある。
 パルプスラリーが前記条件(iii)を満たすことは、次のようにして確認することができる。古紙パルプを原料として含むパルプスラリーをろ紙で濾過して得られる濾液を1規定塩酸でpH2以下に調整後、これにジエチルエーテルを加えて抽出処理を行い、その際抽出された疎水性物質の乾燥重量を測定する。この疎水性物質の測定値が前記パルプスラリーに対して100質量ppm以上であるとき、このパルプスラリーは前記条件(iii)を満たす。前記濾液を塩酸で処理することにより、塩として濾液中に溶けている脂肪酸及び樹脂酸等の疎水性物質とコロイド分散している疎水性物質との両方を検出することができる。古紙パルプに含まれる疎水性物質としては、具体的には、油脂、脂肪酸、テルペン類、ステロイド類、天然樹脂、及びガム類等の木材由来のもの、製紙工程で添加されたサイズ剤、ラテックス等の疎水性の薬品等が挙げられ、これら疎水性物質は汚れ(ピッチトラブル)の原因となる。前記疎水性物質の検出量が2000質量ppmを超えた場合、本発明の効果が十分に発揮されない場合がある。
 前記パルプスラリーのpHとしては、pH6.6~8.2が好ましく、pH6.7~8.0がより好ましい。前記pHは、25℃の条件で測定される。前記pHにするためにpH調節剤、たとえば水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ物質又は硫酸等の酸性物質を使用することができる。前記アルカリ物質又は酸性物質は、操業性及び得られる紙の品質を安定させるために、前記pHの変動が大きくならないように使用することが好ましい。
 前記パルプスラリーの電気伝導度は、好ましくは50~800mS/m、更に好ましくは、50~500mS/mである。前記電気伝導度は、25℃の条件で測定される。
 前記した製紙用添加剤、水溶性アルミニウム化合物、両性澱粉、カチオン性澱粉、両性ポリアクリルアミド、サイズ剤以外に、本発明において各々の紙種に応じて要求される物性を発現するために、必要に応じてパルプスラリーに各種添加剤を添加しても良い。前記添加剤としては、填料、湿潤紙力向上剤、歩留り剤等が挙げられる。これらは単独で用いても良く、二種以上を併用しても良い。
 前記填料は、一般的に填料として使用されているものであれば良く、特に制限はないが例えば、重質カルシウム、沈降性炭酸カルシウム(PCC)、クレー、焼成クレー、カオリン、タルク、シリカ、沈降性シリカ、アルミノ珪酸塩、二酸化チタン、ホワイトカーボン等が挙げられ、特に好ましくは、重質カルシウム、沈降性炭酸カルシウム(PCC)等の炭酸カルシウムを挙げることができる。歩留り剤は、一般的に歩留り剤として使用されているものを使用することができ、例えば、有機系歩留り剤としては、高分子量のアクリルアミド系重合体、澱粉類等が挙げられ、無機系歩留り剤としては、ベントナイト、コロイド状珪酸、アルミニウム化合物等が挙げられる。
 本発明の板紙の製造方法は、白ボール、チップボール等の紙器用板紙、ライナー、石膏ボード原紙等の板紙の製造に適用することができる。本発明の板紙の製造方法は、紙以外に改質木材、無機系建築材料の製造にも適用が可能であり、改質木材、無機系建築材料としては、例えばパーティクルボード、ハードボード、インシュレーションボード、ロックウールボード等を挙げることができる。
 以下、実施例により本発明を説明する。なお、例中、部、%は、それぞれ質量部、質量%である。
(製造例1)
 ジアリルアミン60.6g(0.62モル)、50%アクリルアミド水溶液133.3g(0.94モル)、イソプロピルアルコール28.1g、イオン交換水714.2gを撹拌機付反応容器に仕込み、36%塩酸水溶液にてpHを3.5に調整した。次いで窒素ガスで充分装置内の空気を置換した後、55℃で過硫酸アンモニウム0.5gを添加し、6時間反応させて共重合体を得た。得られた共重合体に水を加え、全質量に対する共重合体の割合が15%の水溶液とした。この水溶液のpHは4.1、ブルックフィールド粘度(25℃)は5200mPa・sであった。これをそのまま製紙用添加剤1とした。
(製造例2)
 50%ジアリルアミン塩酸塩51.8g(0.19モル)、イオン交換水698.6gを撹拌機付反応器に仕込み、25%水酸化ナトリウム水溶液にてpHを3.5に調整した。次いで窒素ガスで充分装置内の空気を置換した後、65℃で過硫酸アンモニウム1.4gを添加した。続いて50%アクリルアミド248.2g(1.75モル)を2時間かけて反応系内に加えた。その後3時間反応させて共重合体を得た。得られた共重合体に水を加え、全質量に対する共重合体の割合が15%の水溶液とした。この水溶液のpHは4.2、ブルックフィールド粘度(25℃)は8000mPa・sであった。これをそのまま製紙用添加剤2とした。
(製造例3)
 ジアリルアミン46.7g(0.48モル)、イオン交換水714.2gを撹拌機付反応器に仕込み、30%硫酸水溶液にてpHを3.5に調整した。次いで窒素ガスで充分装置内の空気を置換した後、65℃で過硫酸アンモニウム1.1gを添加した。続いて50%アクリルアミド159.4g(1.12モル)を2時間かけて反応系内に加えた。その後3時間反応させて共重合体を得た。得られた共重合体に水を加え、全質量に対する共重合体の割合が15%の水溶液とした。この水溶液のpHは4.1、ブルックフィールド粘度(25℃)は6400mPa・sであった。これをそのまま製紙用添加剤3とした。
(製造例4)
 98%ジアリルメチルアミン塩酸塩72.1g(0.48モル)、イオン交換水768.0gを撹拌機付反応器に仕込み、25%水酸化ナトリウム水溶液にてpHを6.5に調整した。次いで窒素ガスで充分装置内の空気を置換した後、75℃で過硫酸アンモニウム1.2gを添加した。続いて50%アクリルアミド158.7g(1.12モル)を2時間かけて反応系内に加えた。その後3時間反応させて共重合体を得た。得られた共重合体に水を加え、全質量に対する共重合体の割合が15%の水溶液とした。この水溶液のpHは3.8、ブルックフィールド粘度(25℃)は5800mPa・sであった。これをそのまま製紙用添加剤4とした。
(製造例5)
 98%ジアリルメチルアミン塩酸塩78.1g(0.52モル)、50%アクリルアミド水溶液133.1g(0.94モル)、N,N-ジメチルアクリルアミド3.0g(0.030モル)、メタアリルスルホン酸ナトリウム2.4g(0.015モル)、イオン交換水781.7gを撹拌機付反応容器に仕込み、25%水酸化ナトリウム水溶液にてpHを6.5に調整した。次いで窒素ガスで充分装置内の空気を置換した後、55℃で過硫酸アンモニウム0.69gを添加し6時間反応させた後、過硫酸アンモニウム1.04g更に添加し、更に6時間反応させて共重合体を得た。得られた共重合体に水を加え、全質量に対する共重合体の割合が20%の水溶液とした。この水溶液のpHは3.9、ブルックフィールド粘度(25℃)は3600mPa・sであった。これをそのまま製紙用添加剤5とした。
(製造例6)
 60%ジアリルジメチルアンモニウムクロライド252.9g(0.92モル)、イオン交換水318.06gを撹拌機付反応器に仕込み、30%硫酸水溶液にてpHを3.5に調整した。次いで窒素ガスで充分装置内の空気を置換した後、65℃で過硫酸アンモニウム1.8gを添加し、3時間反応させて共重合体を得た。得られた共重合体に水を加え、全質量に対する共重合体の割合が25%の水溶液とした。この水溶液のpHは3.8、ブルックフィールド粘度(25℃)は8000mPa・sであった。これをそのまま製紙用添加剤6とした。
<パルプ原料の分析>
 製紙工場より提供を受けた、段ボール古紙パルプを含むパルプを水に懸濁したパルプスラリーを、ワットマンろ紙No.41(90mm)を用いて濾過を行った。得られた濾液中に含まれる、澱粉、有機酸、疎水性物質の定量分析を行った。分析結果を表1に示す。表1中の有機酸の各成分について、検出限界である1ppm未満のものについては0とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
(澱粉量の定量)
 濾液20mLを乾燥させた後、これにグルコアミラーゼ水溶液を2ml加える。これを38℃の恒温槽に12時間保持し、濾液中の澱粉をグルコースに分解する。グルコースセンサー(王子計測機器株式会社製、BF-5)で濾液中のグルコース量を定量し、これを澱粉量とする。
(有機酸の定量)
 濾液2mLを孔径0.45μmのメンブランフィルターで再濾過を行って得られた濾液について、キャピラリー電気泳動装置(大塚電子株式会社製、CAPI3300)を用い有機酸の定量を行う。
(疎水性物質の定量)
 濾液100mLを採取し、1規定塩酸でpH2以下に調整する。ここにジエチルエーテル200mlを加え疎水性物質の抽出を行う。抽出は3回繰り返し、ジエチルエーテル層を集めて濃縮乾燥した後の重量を測定し、これを疎水性物質量とする。
(実施例1)
 表1に示す原料パルプ1を用い、この原料パルプ1の濃度を2.4%に調整したパルプスラリーに、それぞれ絶乾したパルプに対して、製紙用添加剤1を0.05%、カチオン性澱粉(Cato308、日本エヌエスシー株式会社製)1.0%、両性ポリアクリルアミド(DS4000、星光PMC株式会社製)0.3%を順次加えた後、パルプスラリー中の原料パルプ1の濃度を0.8%に希釈し、更にアルキルケテンダイマー(AKD)系サイズ剤(AD1604、星光PMC株式会社製)0.2%、硫酸アルミニウム1.0%、カチオン性歩留り剤(RD7153、星光PMC株式会社製)200ppm、ベントナイト1000ppmを順次添加し、完成紙料とした。製紙用添加剤1、カチオン性澱粉、及びサイズ剤の添加量を表2に示す。これをノーブルアンドウッド製シートマシンにて抄紙して、湿紙を得た。この湿紙を、プレス後、ドラムドライヤーで乾燥して、120g/mの手抄き紙を得た。得られた手抄き紙を23℃、50RH%の恒温恒湿室中で24時間調湿した後、各種測定を行った。また、同じ完成紙料について、濾水性と歩留りの評価、濾液中の澱粉、有機酸、及び疎水性物質の量及び濁度の分析を行った。結果を表3及び4に示す。
濁度・・・完成紙料100mlをワットマン製ろ紙No.41(90mm)で濾過し、得られた濾液の濁度を濁度計(HACH社製、2100P)を用いて測定した。
濾水性及び歩留り・・・Drainage Freeness Retention(Muetek社製、DFR-05)に150メッシュのワイヤーを装着し、完成紙料のスラリー800gを入れ、回転数1000rpmで15秒間撹拌した後、濾水を開始した。濾液600gがワイヤーを通過した時間を濾水時間とした。歩留り(OPR)は、この濾液の光透過率により評価した。
コブ吸水度・・・JIS P-8140に準拠した。
比破裂強度・・・JIS P-8112に準拠した。
内部結合強度・・・JAPAN-TAPPI紙パルプ試験法No.54に準拠した。
灰分・・・JIS P-8251に準拠した。
(実施例2~10、比較例1~4)
 実施例1に対し、使用する原料パルプ、製紙用添加剤、カチオン性澱粉、及びサイズ剤を表2に示したように変えたこと以外は実施例1と同様にして、評価を行った。アルケニルコハク酸無水物(ASA)系サイズ剤としてAS1002(星光PMC株式会社製)及びロジン系サイズ剤としてAL1309(星光PMC株式会社製)を使用した。評価結果は表3及び4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
(実施例11)
 表1に示す原料パルプ1を用い、この原料パルプ1の濃度を2.4%に調整したパルプスラリーに、それぞれ絶乾したパルプに対して、製紙用添加剤1を0.05%、カチオン性澱粉(Cato308、日本エヌエスシー株式会社製)1.0%、両性ポリアクリルアミド(DS4000、星光PMC株式会社製)0.3%を順次加えた後、パルプスラリー中の原料パルプ1の濃度を0.8%に希釈し、更にAKD系サイズ剤(AD1604、星光PMC株式会社製)0.2%、カチオン性歩留り剤(RD7153、星光PMC株式会社製)200ppm、及びベントナイト1000ppmを順次添加し、完成紙料とした。これをノーブルアンドウッド製シートマシンにて抄紙して、湿紙を得た。この湿紙を、プレス後、ドラムドライヤーで乾燥して、120g/mの手抄き紙を得た。得られた手抄き紙を23℃、50RH%の恒温恒湿室中で24時間調湿した後、各種測定を行った。また、同じ完成紙料について、濾水性と歩留りの評価、濾液中の澱粉、有機酸、疎水性物質の量、及び濁度の分析を行った。結果を表6及び7に示す。
(比較例5)
 実施例11に対し、使用する製紙用添加剤を表5のように変えたこと以外は実施例11と同様にして、評価を行った。評価結果は表6及び7に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
(実施例12)
 表1に示す原料パルプ1を用い、この原料パルプ1の濃度を2.4%に調整したパルプスラリーに、それぞれ絶乾したパルプに対して、製紙用添加剤2を0.05%、両性ポリアクリルアミド(DS4000、星光PMC株式会社製)0.3%を順次加えた後、パルプスラリー中の原料パルプ1の濃度を0.8%に希釈し、更にASA系サイズ剤(AS1002、星光PMC株式会社製)、硫酸バンド1.0%、カチオン性歩留り剤(RD7153、星光PMC株式会社製)200ppm、及びベントナイト1000ppmを添加し、完成紙料とした。これをノーブルアンドウッド製シートマシンにて抄紙して、湿紙を得た。この湿紙を、プレス後、ドラムドライヤーで乾燥して、120g/mの手抄き紙を得た。得られた手抄き紙を23℃、50RH%の恒温恒湿室中で24時間調湿した後、各種測定を行った。また、同じ完成紙料について、濾水性と歩留りの評価、濾液中の澱粉、有機酸、疎水性物質の量、及び濁度の分析を行った。結果を表9及び10に示す。
(実施例13~16、比較例6~10)
 実施例12に対し、使用する原料パルプ、製紙用添加剤、カチオン性澱粉、両性ポリアクリルアミドの添加量を表8及び11のように変えたこと以外は実施例12と同様にして、評価を行った。評価結果は表9~10及び12~13に示す。両性澱粉としてOptibond3920(日本エヌエスシー株式会社製)を使用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
 実施例1、3、8、9、10と比較例1とを対比することで、本発明の製紙用添加剤を用いることにより、完成紙料の濾液中に含まれるパルプに未定着の、澱粉、有機酸、疎水性物質の歩留りを向上させ、濾液の濁度が低減し、濾水性、パルプ繊維及び微細繊維の歩留り、並びに紙質が向上していることが確認できる。
 実施例2と比較例2とを対比することで、本発明の製紙用添加剤の効果は、低品質の古紙原料パルプを用いた場合でも、その効果が高いことが確認できる。
 実施例3と実施例4と比較例1とを対比することで、本発明の製紙用添加剤による澱粉の歩留り効果が高いため、新たに添加する澱粉の量を減らしても、紙力が優れることが確認できる。
 実施例3と実施例5と比較例1とを対比することで、本発明の製紙用添加剤を用いることで、サイズ剤の効果が高まり、サイズ剤の添加量を減らした場合でも、優れたサイズ性能を発現することが確認できる。
 実施例6と比較例3とを対比することで、本発明の製紙用添加剤を用いることで、AKD系サイズ剤だけでなく、ASA系サイズ剤を用いた場合も、その効果が高いことが確認できる。
 実施例7と比較例4を対比することで、本発明の製紙用添加剤を用いることで、AKD系サイズ剤だけでなく、ロジン系サイズ剤を用いた場合も、その効果が高いことが確認できる。
 実施例11と比較例5、実施例12と比較例6、実施例13と比較例7、実施例14と比較例8とをそれぞれ対比することで、本発明の製紙用添加剤を用いることにより、完成紙料の濾液中に含まれるパルプに未定着の、澱粉、有機酸、疎水性物質の歩留りを向上させ、濾液の濁度が低減し、濾水性、パルプ繊維及び微細繊維の歩留り、並びに紙質が向上していることが確認できる。
 実施例11と実施例1を対比することで、本発明の製紙用添加剤と共に水溶性アルミニウムを使用することで、その効果が高まることが確認できる。
 実施例16と比較例10を対比することで、本発明の製紙用添加剤は、両性澱粉及び紙力増強剤としての両性ポリアクリルアミドを同時に使用した場合においても、完成紙料の濾液中に含まれるパルプに未定着の、澱粉、有機酸、疎水性物質の歩留りを向上させ、濾液の濁度が低減し、濾水性、パルプ繊維及び微細繊維の歩留り、並びに紙質が向上していることが確認できる。
 これら実施例と比較例とを比較することで明らかなように、本発明の製紙用添加剤を用いることで、パルプに未定着の、澱粉、有機酸、及び/又は疎水性物質を所定量以上含む、古紙パルプを原料として含むパルプスラリーを用いて板紙を抄造するにあたり、白水中に蓄積される、澱粉、有機酸、疎水性物質を紙に定着させることで、濁度を低減させ、また、濾水性並びにパルプ繊維及び微細繊維の歩留りを向上することにより操業性を改善し、また、紙質(紙力及び/又はサイズ性能)を向上させることが可能である。

Claims (4)

  1. 下記(i)、(ii)、(iii)の条件の中で、少なくとも1条件を満たす、古紙パルプを含むパルプを水に懸濁したパルプスラリーを用いて、板紙を抄造するにあたり、前記パルプスラリーに、
    式(1):CH=C(R)CONH
    (式中、Rは水素原子又はメチル基を表わす)
    で示されるアクリルアミド化合物を60~95モル%と、
    式(2):[CH=C(R)CHN-R
    (式中、Rは水素原子又はメチル基、Rは水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を表わす)
    で示されるジアリルアミン化合物、その無機酸塩、及び/又はその有機酸塩を合計で5~40モル%と、
    を少なくとも共重合してなる製紙用添加剤を、絶乾した前記パルプに対して、0.01~1.0質量%添加することを特徴とする板紙の製造方法。
    (i)前記パルプに未定着の澱粉が、前記パルプスラリー中に0.1質量%以上含まれること
    (ii)前記パルプに未定着の、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、コハク酸、及び乳酸から選ばれる少なくとも1種の有機酸が、前記パルプスラリー中に500質量ppm以上含まれること
    (iii)前記パルプに未定着の疎水性物質が、前記パルプスラリー中に100質量ppm以上含まれること
  2. 水溶性アルミニウム化合物をさらに添加することを特徴とする請求項1に記載の板紙の製造方法。
  3. 両性澱粉、カチオン性澱粉、及び両性ポリアクリルアミドから選ばれる少なくとも1種をさらに添加することを特徴とする請求項1又は2に記載の板紙の製造方法。
  4. サイズ剤をさらに添加することを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の板紙の製造方法。
PCT/JP2013/004042 2013-01-25 2013-06-28 板紙の製造方法 WO2014115192A1 (ja)

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