JPH03220397A - Papermaking method - Google Patents
Papermaking methodInfo
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- JPH03220397A JPH03220397A JP1252690A JP1252690A JPH03220397A JP H03220397 A JPH03220397 A JP H03220397A JP 1252690 A JP1252690 A JP 1252690A JP 1252690 A JP1252690 A JP 1252690A JP H03220397 A JPH03220397 A JP H03220397A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は抄紙時に於ける填料、微細繊維およびその他の
添加薬品の歩留りおよびワイヤー上でのが水性を向上さ
せる抄紙方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a paper making process that improves the retention of fillers, fine fibers and other additive chemicals during paper making and the water content on the wire.
一般の抄紙に於いては、主な抄紙原料としてのパルプの
他に填料を配合するのが通例となっている。製紙用の填
料としては、タルク、カオリン、炭酸カルシウム、水酸
化アルミニウム、二酸化チタンなどの無機填料の他、尿
素ホルムアルデヒド樹脂の様な有機填料が使用されてい
る。In general papermaking, it is customary to add filler in addition to pulp as the main papermaking raw material. As fillers for paper manufacturing, in addition to inorganic fillers such as talc, kaolin, calcium carbonate, aluminum hydroxide, and titanium dioxide, organic fillers such as urea formaldehyde resin are used.
填料が用いられる主な理由としては第1にパルプの一部
を填料に置き換えることによりパルプコストの低減が可
能であること、第2に紙の白色度、不透明度、平滑度、
更には印刷適性が向上することなどが挙げられる。The main reasons why fillers are used are: firstly, pulp cost can be reduced by replacing a portion of the pulp with fillers; secondly, it improves paper whiteness, opacity, smoothness,
Furthermore, printability is improved.
しかしなから、抄紙原料として填料を用いる場合にはい
くつかの問題点が生じる。まず、近年の高速の抄紙機の
導入に伴って、ワイヤー上での脱本工程に於いて填料の
かなりの部分がワイヤーを通過してしまって填料の歩留
りが低下し、これが原因となりワイヤーライフが短くな
ると同時に紙の2面性が大きくなること、また填料の歩
留りが低いために循環白水や排水の負荷が高くなること
、などが挙げられる。このように填料の歩留りの低下は
操業上および経済上の不利益をもたらし、環境の面から
も問題となっている。However, several problems arise when fillers are used as papermaking raw materials. First, with the introduction of high-speed paper machines in recent years, a significant portion of the filler passes through the wire during the unwinding process on the wire, reducing the filler yield, and this causes the wire life to decrease. As the length becomes shorter, the two-sided nature of the paper increases, and the load of circulating white water and waste water increases due to the low filler yield. As described above, the decrease in filler yield brings operational and economical disadvantages, and is also an environmental problem.
一方、特殊な用途の紙を除き、一般の紙ではパルプを叩
解機に通してフィブリル化したのち、ワイヤー上で紙層
を形成させることでパルプの水素結合を増やし、紙の強
度を高めている。しかしパルプの叩解により、ワイヤー
上での炉水性が低下するため、操業上および経済上の種
々の問題が発生する。On the other hand, with the exception of paper for special purposes, for general paper, the pulp is passed through a beating machine to fibrillate it, and then a paper layer is formed on wires, which increases the hydrogen bonds in the pulp and increases the strength of the paper. . However, pulp beating reduces the reactor water properties on the wire, which causes various operational and economic problems.
例えば抄紙速度を上げることができないこと、湿紙の強
度が低下し紙切れが多くなること、更に乾燥工程の負荷
が増大することなどが挙げられる。For example, the paper making speed cannot be increased, the strength of the wet paper decreases and paper breaks increase, and the load of the drying process increases.
このため填料の歩留りとワイヤー上でのが水性を向上さ
せるために、いくつかの歩留り向上剤、あるいは炉水性
向上剤の使用が提案されている。例えばカチオン性高分
子物質とアニオン性ポリアクリルアミドを併用する系(
特開昭60−185900号)が知られているが、高い
歩留りは得られるものの凝集作用が強過ぎるために紙の
地合いの低下という問題があるし、炉水性も劣る。For this reason, the use of several retention aids or reactor water properties improvers has been proposed to improve filler retention and water properties on the wire. For example, a system that uses a cationic polymer substance and anionic polyacrylamide together (
JP-A No. 60-185900) is known, but although a high yield can be obtained, the agglomeration effect is too strong, resulting in a problem of deterioration of paper texture, and the reactor water resistance is also poor.
また、カチオン変性デンプンとアクリルアミド系ポリマ
ーのホフマン分解物を併用して歩留りを向上させる方法
(特開昭60−65195号)も知られている。この場
合は第4級アンモニウム基を有する変性剤を加えなけれ
ば歩留り効果が不充分である。Furthermore, a method of improving the yield by using a combination of cation-modified starch and a Hofmann decomposition product of an acrylamide polymer is also known (Japanese Patent Laid-Open No. 60-65195). In this case, the yield effect will be insufficient unless a modifier having a quaternary ammonium group is added.
更に、生成したフロックが弱いため、抄紙機へのアプロ
ーチ、配管内の攪拌やヘッドボックス内の紙料分散など
により容易にフロックが破壊され歩留りを高くすること
ができない。また、炉水性も不充分である。Furthermore, since the generated flocs are weak, they are easily destroyed by approaches to the paper machine, agitation in piping, dispersion of paper stock in the head box, etc., making it impossible to increase the yield. Furthermore, the reactor water resistance is also insufficient.
以上のことから、填料の高い歩留りとワイヤー上で高い
炉水性を与え、経済的にも安価な抄紙方法は未だ確立さ
れていないと言える。From the above, it can be said that an economically inexpensive paper making method that provides a high filler yield and high water resistance on the wire has not yet been established.
本発明の目的は、ワイヤー上に於ける填料の歩留りおよ
び炉水性を大幅に向上させ、紙の品質や生産性を高める
ことである。The purpose of the present invention is to significantly improve the filler yield on the wire and the water resistance, thereby increasing paper quality and productivity.
本発明者等は抄紙時の填料および微細繊維の高い歩留り
と炉水性を達成できる方法について鋭意検討した結果、
両性デンプンと、コロイド状ケイ酸、ベントナイト、あ
るいはゼオライトとを併用することにより、高い歩留り
と炉水性が達成でき、経済的にも有利であることを見出
して本発明を完成するに至った。As a result of intensive study by the present inventors on a method that can achieve a high yield of filler and fine fibers during paper making and high reactor water resistance,
The present invention was completed based on the discovery that high yield and reactor water resistance can be achieved by using amphoteric starch in combination with colloidal silicic acid, bentonite, or zeolite, and that it is also economically advantageous.
以下1本発明について述べる。The present invention will be described below.
両性デンプンとしてはカチオン基として第3級アミノ基
もしくは第4級アンモニウム基を含み、アニオン基とし
てリン酸エステルを含むものを用いることができる。こ
の中でもカチオン基の置換度は0.01−0.08、リ
ンの含有率は0.12%以上の両性デンプンが好ましい
。As the amphoteric starch, one containing a tertiary amino group or a quaternary ammonium group as a cation group and a phosphate ester as an anion group can be used. Among these, amphoteric starches having a degree of substitution of cationic groups of 0.01-0.08 and a phosphorus content of 0.12% or more are preferred.
アニオン性助剤としてはコロイド状ケイ酸、ベントナイ
ト、あるいはぜオライドを用いることができる。Colloidal silicic acid, bentonite or zeolide can be used as anionic auxiliaries.
コロイド状ケイ酸としては、粒子径が50pm以下のも
のが適当である。As colloidal silicic acid, one having a particle size of 50 pm or less is suitable.
ベントナイトとしてはアニオン性を有するものであれば
よく、ゼオライトとしては天然ゼオライトと合成ゼオラ
イトのいずれも使用することができる。The bentonite may be any one having anionic properties, and the zeolite may be either a natural zeolite or a synthetic zeolite.
本発明に於ける両性デンプンとアニオン性助剤の添加量
と両者の比率はそれぞれの抄紙条件1例えばパルプの種
類や填料の種類など紙料スラリーの組成、紙料スラリー
のPHなどを考慮する必要がある。−船釣な目安として
は紙料スラリー中の固形分に対して両性デンプンは0.
1〜2.0%、アニオン性助剤はコロイド状ケイ酸では
0.01〜0.5%、ベントナイトあるいはゼオライト
では0.05〜5.0%が添加される。In the present invention, the amount of amphoteric starch and anionic auxiliary agent added and the ratio of both need to be determined depending on the papermaking conditions 1, for example, the composition of the paper stock slurry such as the type of pulp and the type of filler, the pH of the paper stock slurry, etc. There is. - As a rough guide for fishing by boat, the amount of amphoteric starch is 0.0% relative to the solid content in the paper stock slurry.
Anionic auxiliaries are added in amounts of 0.01-0.5% for colloidal silicic acid and 0.05-5.0% for bentonites or zeolites.
本発明に於いては紙料スラリーに対して両性デンプンと
アニオン性助剤が併用添加されるが、その添加方法は特
に規定されるものではなく、紙料調成のどの段階に於い
てでも良く、順次あるいは同時に添加してもよい、特に
両性デンプンを先きに添加した後、アニオン性助剤を加
える方法が好ましい。ただし、両性デンプンとアニオン
性助剤を混合した後、紙料スラリーに添加する方法では
、両者が凝集を起こし、填料およびパルプ繊維と良好な
フロックを形成しないため、歩留りおよび炉水性が低下
する。また、コロイダル・シリカ、ベントナイトあるい
はぜオライドは、炭酸カルシウムのような填料と予め混
合した状態で使用することも可能である。In the present invention, amphoteric starch and anionic auxiliary agent are added together to the paper stock slurry, but the method of addition is not particularly specified and may be done at any stage of paper stock preparation. , may be added sequentially or simultaneously. In particular, it is preferable to add the amphoteric starch first and then add the anionic auxiliary agent. However, if the amphoteric starch and anionic auxiliary are mixed and then added to the paper stock slurry, the two will coagulate and will not form a good floc with the filler and pulp fibers, resulting in a decrease in yield and water resistance. Colloidal silica, bentonite or zeolide can also be used premixed with fillers such as calcium carbonate.
本発明に於いては、他の薬品、例えば水溶性アルミニウ
ム塩、染料、スライムコントロール剤、サイズ剤、紙力
増強剤、消泡剤などの一般に使用されている製紙薬品で
あれば、特別に配慮することなく使用が可能である。In the present invention, special consideration may be given to other commonly used papermaking chemicals such as water-soluble aluminum salts, dyes, slime control agents, sizing agents, paper strength agents, antifoaming agents, etc. It can be used without any
填料およびパルプ繊維はアニオン電荷を帯びており、従
来のリテンション・システムでは、カチオン性高分子に
よってこれらの7ニオン電荷を中和させ、アニオン性の
高分子物質を添加することで、さらに大きなフロックを
形成させ歩留りおよび炉水性を改善しようと試みられて
きた。しがし、カチオン高分子とアニオン性物質のバラ
ンスが璽しい上、これらの薬品を高添加しなければ効果
が少ないといった問題がある。Fillers and pulp fibers carry anionic charges, and conventional retention systems neutralize these 7 anionic charges with cationic polymers, and by adding anionic polymeric substances, larger flocs can be created. Attempts have been made to improve formation yields and reactor water properties. However, there are problems in that the balance between cationic polymers and anionic substances is poor, and the effects are low unless high concentrations of these chemicals are added.
本発明の作用は完全には解明されていないが、両性デン
プンを使用することによって、カチオン基の作用により
填料およびパルプ繊維のアニオン電荷が中和すると同時
にアニオン基の作用で凝集を適当なものにし1次いで添
加されるコロイド状ケイ酸、ベントナイト、あるいはぜ
オライドを併用することによって、填料、パルプ繊維お
よび両性デンプンの強固な結合が形成されると考えられ
る。Although the function of the present invention is not completely understood, the use of amphoteric starch allows the action of cationic groups to neutralize the anionic charge of the filler and pulp fibers, while at the same time the action of anionic groups moderates agglomeration. It is believed that the combination of colloidal silicic acid, bentonite, or zeolide, which is added first, forms a strong bond between the filler, pulp fibers, and amphoteric starch.
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples.
ただし、本発明は実施例にて示した内容により何等制限
を受けるものではない。However, the present invention is not limited in any way by the contents shown in the examples.
填料および微細繊維の歩留り(以下、単に歩留りとする
)はブリットジャーテスターで測定した。The yield of filler and fine fibers (hereinafter simply referred to as yield) was measured using a Brit jar tester.
攪拌速度1000r、p、m、 、ワイヤー200メツ
シユで、攪拌開始から初期30秒間の炉水中の固型分を
測定することにより歩留りを求めた。The yield was determined by measuring the solid content in the reactor water for an initial 30 seconds from the start of stirring at a stirring speed of 1000 r, p, m, and 200 mesh wires.
炉水性はカナデイアンフリーネステスターを用い底穴を
塞ぎ、′ip水量800−に対する秒数を測定した。The reactor water quality was determined by plugging the bottom hole using a Canadian freeness tester and measuring the number of seconds for an ip water amount of 800-.
実施例1
パルプとしてC,S、F 300−のL−BKPを、ま
た填料として市販の製紙用重質炭酸カルシウム(商品名
:ニスカロン#800、三共精粉株式会社製)を使用し
た。この時、パルプと填料の比率が3:21両者の混合
スラリー濃度が0.7%になるように紙料を調整した。Example 1 L-BKP of C, S, F 300- was used as the pulp, and commercially available heavy calcium carbonate for paper making (trade name: Niscalon #800, manufactured by Sankyo Seifun Co., Ltd.) was used as the filler. At this time, the paper stock was adjusted so that the ratio of pulp and filler was 3:21 and the mixed slurry concentration of both was 0.7%.
この紙料スラリーに両性デンプン(商品名Cato 3
06JA)、 Cato 3210JB)、王子ナシヨ
シナル株式会社製)を添加し、次いでコロイド状ケイ酸
(商品名スノーテックスS:日産化学工業株式会社製)
を各々所定量添加した。結果を第1表に示したが、薬品
の添加量は紙料固型分に対する固型分重量%で示した。Amphoteric starch (trade name: Cato 3) is added to this stock slurry.
06JA), Cato 3210JB), manufactured by Oji Nashiyoshinal Co., Ltd.), and then colloidal silicic acid (trade name Snowtex S, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.).
A predetermined amount of each was added. The results are shown in Table 1, and the amount of chemicals added is expressed in weight percent of the solid content based on the solid content of the paper stock.
実施例2
ガ施例1で用いたコロイド状ケイ酸を天然ゼオライト(
日本地科学社より販売されている鉱物標本をサンドグラ
インダーで湿式粉砕し、平均粒子径を1.8pとしたも
の)、あるいは合成ゼオライト(ゼオラムA−3、和光
純薬株式会社製をサンドグラインダーで湿式粉砕し平均
粒子径を1.8−としたもの)に代えた以外は実施例1
と同様に行なった。結果は第2表に示した。Example 2 The colloidal silicic acid used in Example 1 was replaced with natural zeolite (
Mineral specimens sold by Japan Geoscience Co., Ltd. are wet-pulverized with a sand grinder to an average particle size of 1.8p), or synthetic zeolite (Zeolum A-3, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is wet-pulverized with a sand grinder. Example 1 except that the material was wet-pulverized to have an average particle size of 1.8-
I did the same thing. The results are shown in Table 2.
実施例3
実施例1で用いたコロイド状ケイ酸をベントナイト(商
品名HN−1、株式会社協立有機化学工業研究所製)に
代えた以外は実施例1と同様に行なった。結果は第3表
に示した。Example 3 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the colloidal silicic acid used in Example 1 was replaced with bentonite (trade name HN-1, manufactured by Kyoritsu Organic Chemical Research Institute, Inc.). The results are shown in Table 3.
比較例
実施例1〜3に於いて、コロイド状ケイ酸、天然ゼオラ
イト、合成ゼオライト、あるいはベントナイトを使用し
ない場合を比較例の1,2とした。Comparative Examples In Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 and 2 were cases in which colloidal silicic acid, natural zeolite, synthetic zeolite, or bentonite were not used.
また、従来の技術の比較例として、カチオン性デンプン
(商品名ハイプラス403、三和澱粉工業株式会社!I
!り1.0%とアニオン性ポリアクリルアミド(商品名
ハイレチン501、デイック・バーキュレス株式会社製
) 0.07%とを添加した場合を比較例3とした。In addition, as a comparative example of the conventional technology, cationic starch (product name Hiplus 403, Sanwa Starch Industries Co., Ltd.!
! Comparative Example 3 was prepared by adding 1.0% of polyacrylamide and 0.07% of anionic polyacrylamide (trade name: Hiretin 501, manufactured by Dick Vercules Co., Ltd.).
第2表
A 両性デンプン:商品名Cato 306両性デンプ
ン:商品名Cato 3210第3表
手続補正書
平成2年5月!Table 2 A Amphoteric starch: Trade name Cato 306 Amphoteric starch: Trade name Cato 3210 Table 3 Procedural amendment May 1990!
Claims (1)
る工程に於いて、 a)両性デンプンと、 b)コロイド状ケイ酸、ベントナイト及びゼオライトの
うち、いずれか一つをアニオ ン性助剤として、 併用添加することを特徴とする抄紙方法。 2 填料が炭酸カルシウムである請求項第1項記載の抄
紙方法。 3 両性デンプンがカチオン変性基として第3級アミノ
基あるいは第4級アンモニウム基を含み、且つアニオン
変性基としてリン酸エステルを含む両性デンプンである
請求項第1項若しくは第2項のいずれかに記載の抄紙方
法。[Scope of Claims] 1. In the process of manufacturing paper from an aqueous suspension of pulp containing filler, any one of: a) amphoteric starch; and b) colloidal silicic acid, bentonite, and zeolite. A papermaking method characterized by adding together as an anionic auxiliary agent. 2. The papermaking method according to claim 1, wherein the filler is calcium carbonate. 3. According to either claim 1 or 2, the amphoteric starch is an amphoteric starch containing a tertiary amino group or a quaternary ammonium group as a cationic modifying group and a phosphate ester as an anion modifying group. paper making method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1252690A JPH03220397A (en) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | Papermaking method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1252690A JPH03220397A (en) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | Papermaking method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03220397A true JPH03220397A (en) | 1991-09-27 |
Family
ID=11807777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1252690A Pending JPH03220397A (en) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | Papermaking method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03220397A (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02133695A (en) * | 1988-11-09 | 1990-05-22 | Nissan Chem Ind Ltd | Paper-making process |
-
1990
- 1990-01-24 JP JP1252690A patent/JPH03220397A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02133695A (en) * | 1988-11-09 | 1990-05-22 | Nissan Chem Ind Ltd | Paper-making process |
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