JP2005290565A - 未晒パルプを含む半晒クラフト紙の抄造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 半晒クラフト紙の抄造方法において、未晒クラフトパルプを使用しながら、それを起因とする樹脂ピッチによる欠陥の発生を効果的に抑制して製品の歩留りを向上する。
【解決手段】 未晒パルプを含む半晒クラフト紙の抄造方法であって、未晒クラフトパルプ１を含むパルプスラリーに凝結剤４と凝集剤６を添加して抄紙機１０のインレット原料を調製し、インレット原料のカチオン要求量を＋０．００１〜＋０．０１５ｍｅｑ／Ｌ、濁度を５〜２０ＦＡＵに制御して抄紙するようにした。
【選択図】 図１
【解決手段】 未晒パルプを含む半晒クラフト紙の抄造方法であって、未晒クラフトパルプ１を含むパルプスラリーに凝結剤４と凝集剤６を添加して抄紙機１０のインレット原料を調製し、インレット原料のカチオン要求量を＋０．００１〜＋０．０１５ｍｅｑ／Ｌ、濁度を５〜２０ＦＡＵに制御して抄紙するようにした。
【選択図】 図１
Description
本発明は、半晒クラフト紙の抄造方法に関し、特に未晒クラフトパルプを含む半晒クラフト紙の抄造方法に関するものである。
従来、クラフト紙は高度に晒した晒クラフトパルプを用いて抄造し、半晒クラフト紙は、中度に晒した半晒クラフトパルプを用いて抄造していた。しかし、半晒クラフト紙の抄造用の半晒クラフトパルプであっても製造コストがかかるため、未晒クラフトパルプに晒クラフトパルプを混合して抄造する方法が用いられるようになっている。
なお、未晒クラフトパルプを洗浄した後、精選工程、多段漂白工程を経て抄紙工程に送り込んでクラフト紙を抄造する場合には、未晒クラフトパルプの洗浄が不十分であると漂白パルプにピッチが発生するため十分に洗浄を行う必要がある。そこで、洗浄工程の最終段から排出されるろ液の透視度が３０〜１００％の範囲になるように洗浄し、パルプの随伴するピッチ成分を低減することは知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、サーモメカニカルパルプを配合した製紙原料に対して、無機物とカチオン性ポリマーを併用して添加してカチオン要求量と濁度を低減させることにより、抄造の安定化・紙の欠陥数低減を図ることも知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平５−９８８３号公報
特開２００３−５５８９５号公報
ところが、従来の未晒クラフトパルプを用いて半晒クラフト紙を抄造する方法では、未晒パルプに起因する樹脂ピッチによる欠陥が紙面に発生しやすく、見た目を損なうことから商品価値を失い、製品歩留りが低下するという問題がある。そのため、欠陥が発生すると、マシンを停止し、白水の入れ替え、工程内の洗浄による欠陥発生物質の除去を行う必要があり、生産性を著しく低下させるという問題があった。
なお、この問題に対して、特許文献１に開示されているように、ろ液の透視度が３０〜１００％の範囲になるように未晒パルプを洗浄することが考えられるが、そのような洗浄を行うことで欠陥発生原因の樹脂ピッチをある程度減少できるものの、半晒クラフト紙における欠陥発生の防止効果は十分ではなかった。
また、特許文献２に開示された技術手段は、サーモメカニカルパルプを用いた抄造に関するものであり、半晒クラフト紙の抄造において無機物とカチオン性ポリマーを併用しても直ちに上記問題が解消されるものではない。
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、未晒クラフトパルプを使用しながら、それを起因とする樹脂ピッチによる欠陥の発生を効果的に抑制して製品の歩留りを向上できる未晒パルプを含む半晒クラフト紙の抄造方法を提供することを課題とする。
本発明の未晒パルプを含む半晒クラフト紙の抄造方法は、未晒クラフトパルプを含むパルプスラリーに凝結剤と凝集剤を添加してインレット原料を調製し、インレット原料のカチオン要求量を＋０．００１〜＋０．０１５ｍｅｑ／Ｌ、濁度を５〜２０ＦＡＵに制御して抄紙するものである。
本発明者は、鋭意検討して、抄紙機のインレット原料に未晒クラフトパルプを含んでいても、凝結剤を添加して樹脂ピッチなどのアニオン性物質をコントロールし、カチオン要求量を＋０．００１〜＋０．０１５ｍｅｑ／Ｌに制御し、かつ凝集剤を添加して濁度を５〜２０ＦＡＵに制御することで、樹脂ピッチなどによる欠陥の発生を抑制できることを見出した。これは、詳細なメカニズムは不明であるが、凝結剤により微細繊維、薬品、アニオントラッシュが持つアニオン電荷を中和して小さなフロックを形成させた後、凝集剤で大きなフロックを形成させて繊維に吸着させることで、異物発生を減少させることによるものと考えられる。
かくして、上記抄造方法により、半晒クラフト紙の抄造に未晒クラフトパルプを使用しながら欠陥の発生を抑制して製品の歩留りを向上することができる。また、抄紙機のワイヤーパートやプレスパートでのピッチ発生を抑制できることにより、マシン工程の洗浄や白水の入れ替えの頻度を低減することができて生産性を向上でき、より製品コストの低廉化を図ることができる。
また、近年は環境への配慮から半晒クラフト紙においても脱墨パルプを使用することが要請されるが、脱墨パルプを用いると古紙原料に起因するアニオントラッシュが欠陥の発生の減少を困難にする。しかし、上記のようにカチオン要求量と濁度をコントロールすることで、パルプスラリーに脱墨パルプを４０％以下含めても欠陥の発生を抑制できることを見出した。かくして、未晒クラフトパルプと脱墨パルプにより半晒クラフト紙を抄造することができ、環境悪化の抑制に貢献できる。なお、脱墨パルプの配合量が４０％を超えると、欠陥の発生抑制効果が不十分になってしまう。
また、抄紙機のワイヤーパートから排出される白水濃度が、０．０１〜０．０８％になるように凝結剤と凝集剤の添加量を制御するのが好ましい。このように管理することで、さらに効果的に欠陥の発生を抑制することができる。白水濃度が０．０１％未満になるように制御しようとすると、薬品添加量が多くなって薬品コストが高くなる割りに効果が向上せず、逆に０．０８％を超えると、樹脂ピッチ等のアニオントラッシュが原料配管、チェスト、タンクに蓄積し、フロック化が進んで紙面欠陥の原因となる。
また、未晒クラフトパルプの洗浄度を１０００μｓ／ｃｍ以下にすると、凝結剤の適量添加によってカチオン要求量を上記範囲に確実かつ安定的に制御することができる。洗浄度は高い（数値が低い）方が望ましいがコスト高になり、１０００μｓ／ｃｍを超えると、カチオン要求量及び濁度を上記範囲内に納めることが困難若しくは不可能になる。
また、抄紙ＰＨを６〜８．５に制御することで、凝結剤の適量添加によってカチオン要求量を上記範囲に確実かつ安定的に制御することができる。
本発明によれば、半晒クラフト紙の抄造において、そのインレット原料に未晒クラフトパルプを含んでいても、凝結剤と凝集剤を添加してカチオン要求量と濁度を適切に制御することで、樹脂ピッチなどによる欠陥の発生を抑制して製品の歩留りを向上することができる。
以下、本発明の未晒パルプを含む半晒クラフト紙の抄造方法の一実施形態について、図１を参照して詳細に説明する。
半晒クラフト紙の抄造工程を示す図１において、未晒クラフトパルプ１を主材料としたパルプスラリーに、脱墨パルプ２を４０％以下の配合量で配合し、このパルプスラリーをＰＨ調整部３でＰＨ６〜８．５に制御する。
次に、このパルプスラリーに対して凝結剤４を添加し、抄紙機１０のインレット原料のカチオン要求量が＋０．００１〜＋０．０１５ｍｅｑ／Ｌとなるように制御する。そのため、凝結剤４を添加した後のパルプスラリーのカチオン要求量をオンラインで測定し、その測定結果に応じて凝結剤４の添加弁４ａを制御するカチオン要求量測定・制御器５が配設されている。凝結剤４としては、ＰＡＭ（ポリマーアクリルアミド）、ＰＤＡＤＭＡＣ（ポリダドマック）、ＰＥＩ（ポリエチレンイミン）、ポリアミンなどのカチオンポリマー凝結剤が好適に用いられる。
カチオン要求量測定・制御器５としては、例えば「ＰＣＴ１５」（ｍｕｔｅｋ社製）を用いることができる。この「ＰＣＴ１５」は、パルプスラリー中のコロイド状溶解物質粒子がイオンにより電気を帯びていることを利用し、パルプスラリーを測定器のセルの中に導き入れ、上下ピストンの稼働にてセルシリンダとピストンの間にサンプル液の流れを生じさせ、コロイド粒子の表面電荷の歪みによって電気を生じさせ、チャージ要求量を高分子電解質測定によって測定するようにしたものである。
次に、凝結剤４を添加したパルプスラリーに対して凝集剤６を添加し、抄紙機１０のインレット原料の濁度が５〜２０ＦＡＵとなるように制御する。そのため、凝集剤６を添加した後のインレット原料の濁度をオンラインで測定する濁度測定器７と、その測定結果に応じて凝集剤６の添加弁６ａを制御する制御器８が配設されている。また、この濁度範囲に納まるように、必要に応じてその測定結果をカチオン要求量測定・制御器５にも入力して凝結剤４の添加量も制御するように構成される。
凝集剤６としては、ポリアクリルアミドにアニオン性官能基としてカルボキシル基を導入したものが一般的に用いられ、スルホン基を導入したものも好適に用いられ、またアニオン性アクリルアマイドやアニオン変性澱粉も用いることができる。さらに、カチオン性ポリアミン樹脂、カチオン性ポリアミンポリアミド樹脂、カチオン性ポリアクリルアマイド、カチオン変性澱粉、スチレンアクリル樹脂などのカチオン系凝集剤が用いられることもある。
濁度測定器７としては「ＤＲ−２０１０」（ＨＡＣＨ社製）を用いることができる。この「ＤＲ−２０１０」は、パルプサンプルを濾紙で濾過し、８６０ｎｍの光の透過率を測定し、濁度の標準試薬であるホルマジンの透過率と対比した濁度の値を測定するものである。
また、抄紙機１０のワイヤーパートから排出される白水の濃度を白水濃度測定器９にて測定し、その測定結果を制御器８に入力し、白水濃度が０．０１〜０．０８％となるように制御器８にて凝集剤６の添加量を制御するように構成されている。また、この白水濃度範囲に納まるように、必要に応じてその測定結果をカチオン要求量測定・制御器５にも入力して凝結剤４の添加量も制御するように構成される。
白水濃度測定器９としては、カヤーニ・リテンションセンサー「ＲＭ−ｉ」（メッツォオートメーション社製）を用いることができる。このカヤーニ・リテンションセンサー「ＲＭ−ｉ」は、ワイヤーパートに噴射された原料がワイヤー上に残る比率を測定するために、ワイヤー下に濾過された白水中の原料濃度を測定するものである。
以上のように調製された原料スラリーが、抄紙機１０のインレットに供給されることで、抄紙機１０にて未晒クラフトパルプ１と４０％以下の脱墨パルプ２から成り、かつ樹脂ピッチなどに起因する欠陥の少ない未晒クラフト紙が抄造される。
次に、本発明のいくつかの実施例と比較例を説明する。
未晒クラフトパルプと脱墨パルプ（ＤＩＰ）を使用した半晒クラフト紙の抄造工程において、表１に示すように、実施例１として、インレット原料のカチオン要求量を０．００３ｍｅｑ／Ｌ、濁度を１０ＦＡＵ、白水濃度を０．０３％、未晒パルプの洗浄度を３００μｓ／ｃｍ、脱墨パルプ（ＤＩＰ）の配合量を３０％とし、ＰＨ６〜８．５にＰＨ調整を行って半晒クラフト紙を抄造した。また、実施例２〜１０及び比較例１〜８として、インレット原料のカチオン要求量を０．０００５〜０．０３ｍｅｑ／Ｌの範囲で、濁度を３〜２５ＦＡＵの範囲で、白水濃度を０．００５〜０．６０％の範囲で、未晒パルプの洗浄度を６００、１０００、１１００μｓ／ｃｍに変化させ、脱墨パルプ（ＤＩＰ）の配合量を１０、２０、４０、５０％に変化させ、またＰＨ６〜８．５にＰＨ調整を行わなかったものを実施例１０とし、それぞれて半晒クラフト紙を抄造した。
そして、各実施例１〜１０及び比較例１〜８について、欠陥発生数を測定した。欠陥発生数の測定は、次のようにして行った。オンラインの欠陥検出器「ＫＰ２２Ｗ３−ＤＦ」（オムロン社製）を使用して９．３ｍｍ2 以上の欠陥の個数を測定し、紙２０００ｍ2 中に０．６個未満のものを良とし、以上のものを不良として判断した。その結果を表１に示す。
一方、比較例１〜８において、比較例１のインレット原料のカチオン要求量が、０．０００５ｍｅｑ／Ｌの場合、比較例３の濁度が３ＦＡＵの場合、及び比較例５の白水濃度が０．００５％の場合においては、パルプのフロックによる地合の悪化を欠陥検出器が異常（欠陥）として検知し、欠陥発生数が０．６個以上となっている。また、比較例２のインレット原料のカチオン要求量が、０．０１６ｍｅｑ／Ｌを超えた０．０１６ｍｅｑ／Ｌの場合、比較例４の濁度が２０ＦＡＵを超えた２５ＦＡＵの場合、比較例６の白水濃度が０．０８％を超えた０．６０％の場合、比較例７の未晒パルプの洗浄度が１０００μｓ／ｃｍを超えた１１００μｓ／ｃｍの場合、比較例８のＤＩＰ配合量が４０％を超えた５０％の場合、それぞれにおいて欠陥発生数が０．６個以上となり、不良となっている。
本発明の半晒クラフト紙の抄造方法は、未晒クラフトパルプを含むパルプスラリーに凝結剤と凝集剤を添加してインレット原料のカチオン要求量と濁度を適切に制御することで、半晒クラフト紙における樹脂ピッチなどによる欠陥の発生を抑制して製品の歩留りを向上することができるので、未晒クラフトパルプを使用した半晒クラフト紙の抄造に有用である。
１ 未晒クラフトパルプ
２ 脱墨パルプ
３ ＰＨ調整部
４ 凝結剤
５ カチオン要求量測定・制御器
６ 凝集剤
７ 濁度測定器
９ 白水濃度測定器
１０ 抄紙器
２ 脱墨パルプ
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１０ 抄紙器
Claims (5)
- 未晒クラフトパルプを含むパルプスラリーに凝結剤と凝集剤を添加してインレット原料を調製し、インレット原料のカチオン要求量を＋０．００１〜＋０．０１５ｍｅｑ／Ｌ、濁度を５〜２０ＦＡＵに制御して抄紙することを特徴とする未晒パルプを含む半晒クラフト紙の抄造方法。
- パルプスラリーに脱墨パルプを４０％以下含むことを特徴とする請求項１記載の未晒パルプを含む半晒クラフト紙の抄造方法。
- 白水濃度が、０．０１〜０．０８％になるように凝結剤と凝集剤の添加量を制御することを特徴する請求項１又は２記載の未晒パルプを含む半晒クラフト紙の抄造方法。
- 未晒クラフトパルプの洗浄度を１０００μｓ／ｃｍ以下にすることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の未晒パルプを含む半晒クラフト紙の抄造方法。
- 抄紙ＰＨを６〜８．５に制御することを特徴とする請求項１〜４の何れに記載の未晒パルプを含む半晒クラフト紙の抄造方法。
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