JPH0455971B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0455971B2 JPH0455971B2 JP17419583A JP17419583A JPH0455971B2 JP H0455971 B2 JPH0455971 B2 JP H0455971B2 JP 17419583 A JP17419583 A JP 17419583A JP 17419583 A JP17419583 A JP 17419583A JP H0455971 B2 JPH0455971 B2 JP H0455971B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sulfuric acid
- producing
- silica gel
- filler
- silicic acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
- D21H17/68—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments siliceous, e.g. clays
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Paper (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、紙の填料として用いる水和ケイ酸
（スラリー）の製造方法に関する。 〔技術的背景〕 近年、紙は軽量化させる傾向にある。そして紙
の軽量化を行なうと紙に印刷した場合紙の不透明
度が低下し好ましくないので、この紙の印刷後の
不透明度の低下を防止する為に紙に填料を添加す
ることが一般に行われている。この目的の為に
種々の填料の研究開発が行われて来たが、現在な
お安価で十分に効果的なものは開発されるに至つ
ていない。 各種の填料の中で、ケイ酸填料は、他の種類の
ものよりも、紙の印刷後における不透明度付与の
効果が大きいが、未だその効果において、或いは
紙への歩溜り（バルブ分散液中に填料を分散さ
せ、抄紙する際に紙中に保持される填料の割合）
等において満足すべきものがない。 紙の填料剤として好ましい水和ケイ酸の製法あ
るいは紙の裏抜け防止用水和ケイ酸スラリーの製
法については、特公昭49−36877号公報、特公昭
52−28754号公報、及び特公昭52−28755号公報等
に記載されているが、これらに記載の製造方法は
煩雑であり、しかも製造された水和ケイ酸又は水
和ケイ酸スラリーも紙の印刷後の不透明度低下を
防止する能力がそれ程大きくなく、且つ紙への歩
留りが比較的低いという欠点を有している。 〔発明の構成〕 本発明は、アルカリ金属塩の存在下又は不存在
下に、ケイ酸ソーダ水溶液に、２段階に分けて硫
酸を添加することにより該ケイ酸ソーダを中和し
て、製紙用水和ケイ酸填料を製造するに際し、シ
リカに換算したケイ酸ソーダ濃度が6.5〜10ｇ／
100c.c.のケイ酸ソーダ水溶液に、30重量％以上の
濃度を有する硫酸を、１段目の添加で中和度40〜
75％の範囲になるように常温乃至50℃の温度で一
挙に又は連続的に短時間で添加し、ついで80〜95
℃の温度に昇温してシリカゲルのフロツクを析出
させ、更にこのシリカゲルフロツクを80〜90℃に
おいて十分に熟成せしめ、その後又はこの熟成中
にシリカゲルフロツクを分散せしめ、ついで２段
目の硫酸添加を90〜100℃の温度において、濃度
30重量％以上の硫酸を一挙に又は連続的に行い、
PH７〜５の範囲内に中和し、その後又は中和中に
再度シリカゲルフロツクを分散することを特徴と
する製紙用水和ケイ酸填料の製造方法である。 本発明者等は、紙への歩溜りが良く、かつ印刷
後の紙の不透明度保持に効果的な水和ケイ酸填料
の研究開発に鋭意努力して来た結果、特許請求の
範囲に示した特定の製法により製造した水和ケイ
酸填料が非常に有効であることを見出だした本発
明を完成するに至つたものである。 即ち、本発明は、特定の製造条件下で得られる
水和ケイ酸スラリーを、そのまゝ或いは分離回収
した後、紙の填料として用いるものであり、安価
に、かつ安定して容易に製造できる利点を有する
外に、得られた水和ケイ酸は、著るしく優れた紙
への歩留りと、印刷後の不透明度を保持する効果
を有するものである。 以下、本発明を詳しく説明する。 本発明で用いるケイ酸ソーダ水溶液は、シリカ
換算で6.5〜10ｇ／100c.c.の濃度のものを使用す
る。ケイ酸ソーダの濃度が上記範囲より高い場合
には、本発明の水和ケイ酸填料製造時に生成する
シリカゲルフロツクの流動性が悪くなり、分散工
程が困難となる。即ち本発明においては、可能な
範囲で高濃度のケイ酸水溶液を使用するものであ
る。 一方ケイ酸ソーダの濃度が前記範囲より希薄な
場合には、その反応機構は現在のところ解明され
ていないが、粒子の生長が十分ではなく、得られ
る填料を紙に内添しても印刷後の不透明度を保持
する能力が十分でない。 上記濃度のケイ酸ソーダ水溶液は、シリカ換算
で150〜300ｇ／のケイ酸ソーダ水溶液を水で希
釈して調整するのが一般的であるが、５ｇ／100
c.c.以下のNa2SO4水溶液又は反応終了後の水和ケ
イ酸スラリーの液又は上澄水を使用して希釈し
てもよい。 又、ケイ酸ソーダの中和に用いる硫酸の濃度
は、臨界的なものではないが、30重量％よりも希
薄な場合には大量の硫酸を加える必要がある為反
応液が薄まり、装置上不利となるばかりでなく、
本発明の効果を十分に発揮しうる水和ケイ酸填料
は得られない。 本発明における１段目の硫酸の添加量は、原料
中のケイ酸ソーダの中和度40〜70％となる範囲で
添加することが必須である。１段目における硫酸
の添加量がこの範囲より少なくても、逆に多過ぎ
ても、得られた水和ケイ酸填料を紙に内添する場
合、紙への歩溜りが低く且つ印刷後の不透明度の
保持力が十分でない。また１段目の硫酸の添加を
50℃以上の温度で行う場合、硫酸とケイ酸ソーダ
の反応速度が速い為、硫酸が均一に混合しないう
ちに局部的に反応しゲル化が起つてしまい均一な
製品が得られない等、本発明の目的を達成できな
いので、１段目の硫酸の添加は、50℃以上の温度
で行つてはならない。 また本発明においては、１段目の硫酸の添加を
瞬時に行うことができるのも１つの特徴である。
工程上このような時間は短い程有利であるのは自
明のことであるが、50℃よりも低い、反応速度の
遅い領域においては、硫酸の添加を連続的に20分
位かけて行つてもよい。 １段目のの添加後にシリカゲルフロツクの生成
を行わせるが、このフロツクを生成させる為温度
を85℃〜95℃に昇温し、こ温度に保持しながら、
十分に熟成させることが必須である。ゲルの成長
即ち、粒子の成長は、ケイ酸ソーダ濃度の高い
程、また中和度が高い程又温度が高い程、及び併
存するアルカリ金属塩の量が多い程早くなる。こ
のシリカゲルフロツクの熟成を十分に行うことに
より粒子径が大きくなり、この為紙への歩留り及
び紙の不透明度保持効果が増大する。 熟成に要する時間は、本発明においては原料ケ
イ酸ソーダ濃度、熟成温度及び中和度が高いので
熟成（反応）速度は早く、60分〜150分で十分で
ある。熟成時間が60分より短かい場合には熟成不
十分となり、印刷後の紙の不透明度保持効果が十
分でなく、150分以上ではそれ以上の効果が得ら
れないので工業上無駄である。 そして、本発明においては、この熟成中又は熟
成終了後２段目の硫酸の添加前に、生成したシリ
カゲルフロツクを分散させることが必須の要件で
ある。 分散方法には特に制限はなく、生成したシリカ
ゲルフロツクの大きい粒子を分散できる程度のせ
ん断力を与えることが出来る方法ならどのような
方法でもよく、反応槽内で高速回転する撹拌機で
分散してもよいし、反応槽外部に設けた分散機に
よつて反応液を循環させてもよい。分散機として
は、生成したシリカゲルフロツクを分散させる程
度にせん断力を与えうるものであればよく、イン
ラインミキサー、スタテイツクミキサー、連続式
ホモミキサー、各種の乳化機など一般に使用され
ているものを用い得る。 このシリカゲルフロツクの分散工程を行わない
で第２段の中和反応を行う場合には、全反応終了
時まで熟成不十分なシリカゲルフロツクが残存
し、且つ生成物の粒子径が不揃いとなり、例え紙
料に添加する前に十分に撹拌し分散したとしても
紙の印刷後の不透明度保持の効果が十分でない。
この分散工程により、十分に熟成した、即ち粒子
の大きくなつたシリカゲルフロツクに選択的にせ
ん断力が作用し、分散されたシリカゲルフロツク
が核となり、熟成不十分なゲルのフロツク化を促
進すると共に、２段目の中和の際におけるシリカ
ゲルフロツクの生成をも促進し、且つ粒子の大き
さを平均化し、所期の効果を達成しうるものと思
われる。 つぎに、２段目におけるの添加時の温度は90℃
〜100℃にすることが重要である。即ち、前段の
分散工程後の反応液の温度が90℃以上ならば、そ
のまゝ２段目の硫酸を加えてよいが、該温度が90
℃以下になつている場合には、90℃以上の温度に
加熱してから２段目の硫酸を添加しなければなら
ない。この温度が高い程生成される水和ケイ酸を
紙の填料として用いた場合、印刷後の不透明度保
持効果が大となり、該温度が90℃以下の場合には
このような効果がない。 又、本発明においては２段目の硫酸の添加も１
瞬に行うことができる。硫酸を添加する時間は、
短かくても長くても効果に全く変りはない。従つ
て瞬時に添加しても或いは10〜30分間位にわたつ
て添加しても、その何れでもよい。又、本発明に
おいては、２段目の酸添加中に又は添加後に、生
成したシリカゲルフロツクを分散せしめることが
重要である。この分散を行わない場合には、生成
した水和ケイ酸を抄紙原料中に添加して抄紙した
とき、紙面に白い斑点状の填料凝集物が現われる
場合があり、実用上使用し難い。 又、ケイ酸ソーダ水溶液にアルミン酸ソーダ
を、Al2O3及びSiO2として計算して0.1〜0.5重量
％の範囲内で添加すると、高濃度ケイ酸ソーダ水
溶液からシリカゲルのフロツクを生成させ熟成さ
せる工程における溶液の粘度を、アルミン酸ソー
ダを添加しない場合に比し1/2〜1/4に低下させこ
とができる。アルミン酸ソーダの添加量が１％以
上になると粘度は更に下がるが、紙の印刷後の不
透明度保持効果が低下する。逆に0.1％以下にす
ると粘度を下げる効果がなくなる。 つぎに本発明の実施例並びに比較例を記載す
る。 実施例 １ 市販の固体水ガラスを溶解したケイ酸ソーダー
水溶液（SiO2／Na2O＝3.05，SiO2187ｇ／）
640mlを1500mlに希釈し、SiO2濃度を80ｇ／と
し２のステンレスビーカーに入れて、スリーワ
ンモーターで撹拌しながら全酸所要量の50％に相
当する硫酸（濃度30重量％、約7.4N）88mlを約
30秒間で一挙に添加する。この時の温度は約30℃
であつた。添加が終つた後、撹拌しながら10分間
で昇温し80℃に達せしめる。液は昇温により白濁
を開始し、約70℃でフロツク状のケイ酸ゲルが生
成しはじめ、80℃に達しゲルフロツクの生成は増
加するが、同温度でそのまま撹拌を続け、昇温開
始から120分間熟成を行なう。次いで、いつたん
撹拌を止め、反応液をホモミキサーで５分間処理
し、ゲルフロツクを分散した。（周速度５ｍ／秒、
吐出量12／分）この反応液を再度スリーワンモ
ーターで撹拌しながら、約５分で90℃に加温し、
残余のアルカリを中和するため、前記硫酸88ml
を、約３分間で連続的に添加する。この時のPHは
6.5であつた。 次いで、この反応液を前述のホモミキサーで５
分間分散し、SiO2濃度71.6ｇ／、Ｂ型粘度計で
30rpmで測定した粘度が200cpのケイ酸スラリー
を得た。上記ケイ酸のスラリー2.74mlを新聞紙用
混合バルブ1.4ｇ／100c.c.のバルブスラリー700ml
に、絶乾パルブに対しSiO2で２％添加し２分間
撹拌、Al2（SO4）3・18H2Oを対パルブ1.5％添加
し、２分間撹拌し、PH５に調整、全体を５に希
釈し、充分に混合後Tappi丸型シートマシンで抄
紙した。 手抄シートを20℃−RH65％で調湿し、30Kg／
cm2のマシンカレンダーを２回通過させ平滑度50〜
60秒に調整し、新聞用凸版印刷用インキを使用
し、印刷試験機で10cm×10cmのべタ印刷を行つ
た。 その結果は、第１表に示す通りであつた。 表中記載の印刷後不透明度（Ｘ）％は次の式に
より定義した。 Ｘ＝印刷後の裏面反射率／未印刷の裏面反射率×10
0 尚比較のために、填料を使用しなかつたブラン
ク、及び市販のホワイトカーボンを２％添加した
結果を併せて第１表に示した。 実施例 ２ 実施例１と同様のケイ酸ソーダ水溶液
（SiO2／Na2O＝3.05，SiO2187ｇ／）520mlを
1500mlに希釈し、SiO2濃度として65ｇ／とし、
２のステンレスビーカーに入れて、スリーワン
モーターで撹拌しながら昇温を開始し、液温が50
℃になつた時点で、一旦昇温を中止し、全酸所要
量の45％に相当する硫酸（濃度50重量％、約
14.1N）34mlを10分間で添加する。添加が終わつ
たら、撹拌しながら30分間で95℃に昇温せしめ
る。液は昇温につれ、白濁を開始し、約70℃でフ
ロツク状のケイ酸ゲルが生成する。95℃に達した
後同温度で撹拌を続け、昇温開始から150分間熟
成を行なつた後、いつたん撹拌を止め、反応液を
ホモミキサーで５分間処理し、ゲルフロツクを分
散した。（周速度５ｍ／秒、吐出量12／分）こ
の反応液を再度スリーワンモーターで撹拌しなが
ら約10分で沸騰状態にまで加温し、残余のアルカ
リを中和するために前記硫酸を30分かけて滴下
し、PH５に調整する。 次いで、前述のホモミキサーで５分間分散し、
SiO2濃度61.7ｇ／のケイ酸スラリーを得た。こ
のケイ酸スラリーを実施例１と同様に新聞紙用原
料に添加、抄紙し、印刷試験を行なつた。その結
果を表−１に示す。 実施例３ 実施例１と同じ、ケイ酸ソーダ水溶液640mlを
1260mlに希釈してSiO2濃度を95ｇ／とし、ア
ルミン酸ソーダの10％液をAl2O3としてSiO2に対
して0.5％相当を添加した以外は、実施例１と同
様にしてSiO2濃度83.3ｇ／、Ｂ型粘度計30rpm
で測定した粘度が400cpのケイ酸スラリーを実施
例１と同様に新聞紙原料に添加、抄紙し、印刷試
験を行なつた。その結果を表−１に示す。 実施例 ４ 撹拌機をスリーワンモーターからホモミキサー
に変え、２段目の酸添加の前段に撹拌機を取り替
えて各１回分散を行なう工程を省略した以外は、
即ち、熟成中に分散を行つた以外は実施例１と同
様に行なつた。 その結果を表−１に示す。 実施例 ５ １段目の硫酸の添加比率を55％とし、熟成時間
を90分とした以外は、実施例１と同様に行つた。 その結果を表１に示す。 比較例１〜７及び参考例 比較例１は第１段目の硫酸の添加を80℃で行な
い、比較例２，３においては６％及び12％のケイ
酸ソーダ溶液を用い、比較例４においては熟成中
又は熟成後の分散工程を行わず、比較例５におい
ては熟成を70℃で行ない、比較例６，７において
は１段目の硫酸添加率を80％及び36％とし又、参
考例１においてはNaAlO2の添加量を１％とした
以外は、夫々実施例１と同様に行つた。 結果を表１に示す。 【表】
（スラリー）の製造方法に関する。 〔技術的背景〕 近年、紙は軽量化させる傾向にある。そして紙
の軽量化を行なうと紙に印刷した場合紙の不透明
度が低下し好ましくないので、この紙の印刷後の
不透明度の低下を防止する為に紙に填料を添加す
ることが一般に行われている。この目的の為に
種々の填料の研究開発が行われて来たが、現在な
お安価で十分に効果的なものは開発されるに至つ
ていない。 各種の填料の中で、ケイ酸填料は、他の種類の
ものよりも、紙の印刷後における不透明度付与の
効果が大きいが、未だその効果において、或いは
紙への歩溜り（バルブ分散液中に填料を分散さ
せ、抄紙する際に紙中に保持される填料の割合）
等において満足すべきものがない。 紙の填料剤として好ましい水和ケイ酸の製法あ
るいは紙の裏抜け防止用水和ケイ酸スラリーの製
法については、特公昭49−36877号公報、特公昭
52−28754号公報、及び特公昭52−28755号公報等
に記載されているが、これらに記載の製造方法は
煩雑であり、しかも製造された水和ケイ酸又は水
和ケイ酸スラリーも紙の印刷後の不透明度低下を
防止する能力がそれ程大きくなく、且つ紙への歩
留りが比較的低いという欠点を有している。 〔発明の構成〕 本発明は、アルカリ金属塩の存在下又は不存在
下に、ケイ酸ソーダ水溶液に、２段階に分けて硫
酸を添加することにより該ケイ酸ソーダを中和し
て、製紙用水和ケイ酸填料を製造するに際し、シ
リカに換算したケイ酸ソーダ濃度が6.5〜10ｇ／
100c.c.のケイ酸ソーダ水溶液に、30重量％以上の
濃度を有する硫酸を、１段目の添加で中和度40〜
75％の範囲になるように常温乃至50℃の温度で一
挙に又は連続的に短時間で添加し、ついで80〜95
℃の温度に昇温してシリカゲルのフロツクを析出
させ、更にこのシリカゲルフロツクを80〜90℃に
おいて十分に熟成せしめ、その後又はこの熟成中
にシリカゲルフロツクを分散せしめ、ついで２段
目の硫酸添加を90〜100℃の温度において、濃度
30重量％以上の硫酸を一挙に又は連続的に行い、
PH７〜５の範囲内に中和し、その後又は中和中に
再度シリカゲルフロツクを分散することを特徴と
する製紙用水和ケイ酸填料の製造方法である。 本発明者等は、紙への歩溜りが良く、かつ印刷
後の紙の不透明度保持に効果的な水和ケイ酸填料
の研究開発に鋭意努力して来た結果、特許請求の
範囲に示した特定の製法により製造した水和ケイ
酸填料が非常に有効であることを見出だした本発
明を完成するに至つたものである。 即ち、本発明は、特定の製造条件下で得られる
水和ケイ酸スラリーを、そのまゝ或いは分離回収
した後、紙の填料として用いるものであり、安価
に、かつ安定して容易に製造できる利点を有する
外に、得られた水和ケイ酸は、著るしく優れた紙
への歩留りと、印刷後の不透明度を保持する効果
を有するものである。 以下、本発明を詳しく説明する。 本発明で用いるケイ酸ソーダ水溶液は、シリカ
換算で6.5〜10ｇ／100c.c.の濃度のものを使用す
る。ケイ酸ソーダの濃度が上記範囲より高い場合
には、本発明の水和ケイ酸填料製造時に生成する
シリカゲルフロツクの流動性が悪くなり、分散工
程が困難となる。即ち本発明においては、可能な
範囲で高濃度のケイ酸水溶液を使用するものであ
る。 一方ケイ酸ソーダの濃度が前記範囲より希薄な
場合には、その反応機構は現在のところ解明され
ていないが、粒子の生長が十分ではなく、得られ
る填料を紙に内添しても印刷後の不透明度を保持
する能力が十分でない。 上記濃度のケイ酸ソーダ水溶液は、シリカ換算
で150〜300ｇ／のケイ酸ソーダ水溶液を水で希
釈して調整するのが一般的であるが、５ｇ／100
c.c.以下のNa2SO4水溶液又は反応終了後の水和ケ
イ酸スラリーの液又は上澄水を使用して希釈し
てもよい。 又、ケイ酸ソーダの中和に用いる硫酸の濃度
は、臨界的なものではないが、30重量％よりも希
薄な場合には大量の硫酸を加える必要がある為反
応液が薄まり、装置上不利となるばかりでなく、
本発明の効果を十分に発揮しうる水和ケイ酸填料
は得られない。 本発明における１段目の硫酸の添加量は、原料
中のケイ酸ソーダの中和度40〜70％となる範囲で
添加することが必須である。１段目における硫酸
の添加量がこの範囲より少なくても、逆に多過ぎ
ても、得られた水和ケイ酸填料を紙に内添する場
合、紙への歩溜りが低く且つ印刷後の不透明度の
保持力が十分でない。また１段目の硫酸の添加を
50℃以上の温度で行う場合、硫酸とケイ酸ソーダ
の反応速度が速い為、硫酸が均一に混合しないう
ちに局部的に反応しゲル化が起つてしまい均一な
製品が得られない等、本発明の目的を達成できな
いので、１段目の硫酸の添加は、50℃以上の温度
で行つてはならない。 また本発明においては、１段目の硫酸の添加を
瞬時に行うことができるのも１つの特徴である。
工程上このような時間は短い程有利であるのは自
明のことであるが、50℃よりも低い、反応速度の
遅い領域においては、硫酸の添加を連続的に20分
位かけて行つてもよい。 １段目のの添加後にシリカゲルフロツクの生成
を行わせるが、このフロツクを生成させる為温度
を85℃〜95℃に昇温し、こ温度に保持しながら、
十分に熟成させることが必須である。ゲルの成長
即ち、粒子の成長は、ケイ酸ソーダ濃度の高い
程、また中和度が高い程又温度が高い程、及び併
存するアルカリ金属塩の量が多い程早くなる。こ
のシリカゲルフロツクの熟成を十分に行うことに
より粒子径が大きくなり、この為紙への歩留り及
び紙の不透明度保持効果が増大する。 熟成に要する時間は、本発明においては原料ケ
イ酸ソーダ濃度、熟成温度及び中和度が高いので
熟成（反応）速度は早く、60分〜150分で十分で
ある。熟成時間が60分より短かい場合には熟成不
十分となり、印刷後の紙の不透明度保持効果が十
分でなく、150分以上ではそれ以上の効果が得ら
れないので工業上無駄である。 そして、本発明においては、この熟成中又は熟
成終了後２段目の硫酸の添加前に、生成したシリ
カゲルフロツクを分散させることが必須の要件で
ある。 分散方法には特に制限はなく、生成したシリカ
ゲルフロツクの大きい粒子を分散できる程度のせ
ん断力を与えることが出来る方法ならどのような
方法でもよく、反応槽内で高速回転する撹拌機で
分散してもよいし、反応槽外部に設けた分散機に
よつて反応液を循環させてもよい。分散機として
は、生成したシリカゲルフロツクを分散させる程
度にせん断力を与えうるものであればよく、イン
ラインミキサー、スタテイツクミキサー、連続式
ホモミキサー、各種の乳化機など一般に使用され
ているものを用い得る。 このシリカゲルフロツクの分散工程を行わない
で第２段の中和反応を行う場合には、全反応終了
時まで熟成不十分なシリカゲルフロツクが残存
し、且つ生成物の粒子径が不揃いとなり、例え紙
料に添加する前に十分に撹拌し分散したとしても
紙の印刷後の不透明度保持の効果が十分でない。
この分散工程により、十分に熟成した、即ち粒子
の大きくなつたシリカゲルフロツクに選択的にせ
ん断力が作用し、分散されたシリカゲルフロツク
が核となり、熟成不十分なゲルのフロツク化を促
進すると共に、２段目の中和の際におけるシリカ
ゲルフロツクの生成をも促進し、且つ粒子の大き
さを平均化し、所期の効果を達成しうるものと思
われる。 つぎに、２段目におけるの添加時の温度は90℃
〜100℃にすることが重要である。即ち、前段の
分散工程後の反応液の温度が90℃以上ならば、そ
のまゝ２段目の硫酸を加えてよいが、該温度が90
℃以下になつている場合には、90℃以上の温度に
加熱してから２段目の硫酸を添加しなければなら
ない。この温度が高い程生成される水和ケイ酸を
紙の填料として用いた場合、印刷後の不透明度保
持効果が大となり、該温度が90℃以下の場合には
このような効果がない。 又、本発明においては２段目の硫酸の添加も１
瞬に行うことができる。硫酸を添加する時間は、
短かくても長くても効果に全く変りはない。従つ
て瞬時に添加しても或いは10〜30分間位にわたつ
て添加しても、その何れでもよい。又、本発明に
おいては、２段目の酸添加中に又は添加後に、生
成したシリカゲルフロツクを分散せしめることが
重要である。この分散を行わない場合には、生成
した水和ケイ酸を抄紙原料中に添加して抄紙した
とき、紙面に白い斑点状の填料凝集物が現われる
場合があり、実用上使用し難い。 又、ケイ酸ソーダ水溶液にアルミン酸ソーダ
を、Al2O3及びSiO2として計算して0.1〜0.5重量
％の範囲内で添加すると、高濃度ケイ酸ソーダ水
溶液からシリカゲルのフロツクを生成させ熟成さ
せる工程における溶液の粘度を、アルミン酸ソー
ダを添加しない場合に比し1/2〜1/4に低下させこ
とができる。アルミン酸ソーダの添加量が１％以
上になると粘度は更に下がるが、紙の印刷後の不
透明度保持効果が低下する。逆に0.1％以下にす
ると粘度を下げる効果がなくなる。 つぎに本発明の実施例並びに比較例を記載す
る。 実施例 １ 市販の固体水ガラスを溶解したケイ酸ソーダー
水溶液（SiO2／Na2O＝3.05，SiO2187ｇ／）
640mlを1500mlに希釈し、SiO2濃度を80ｇ／と
し２のステンレスビーカーに入れて、スリーワ
ンモーターで撹拌しながら全酸所要量の50％に相
当する硫酸（濃度30重量％、約7.4N）88mlを約
30秒間で一挙に添加する。この時の温度は約30℃
であつた。添加が終つた後、撹拌しながら10分間
で昇温し80℃に達せしめる。液は昇温により白濁
を開始し、約70℃でフロツク状のケイ酸ゲルが生
成しはじめ、80℃に達しゲルフロツクの生成は増
加するが、同温度でそのまま撹拌を続け、昇温開
始から120分間熟成を行なう。次いで、いつたん
撹拌を止め、反応液をホモミキサーで５分間処理
し、ゲルフロツクを分散した。（周速度５ｍ／秒、
吐出量12／分）この反応液を再度スリーワンモ
ーターで撹拌しながら、約５分で90℃に加温し、
残余のアルカリを中和するため、前記硫酸88ml
を、約３分間で連続的に添加する。この時のPHは
6.5であつた。 次いで、この反応液を前述のホモミキサーで５
分間分散し、SiO2濃度71.6ｇ／、Ｂ型粘度計で
30rpmで測定した粘度が200cpのケイ酸スラリー
を得た。上記ケイ酸のスラリー2.74mlを新聞紙用
混合バルブ1.4ｇ／100c.c.のバルブスラリー700ml
に、絶乾パルブに対しSiO2で２％添加し２分間
撹拌、Al2（SO4）3・18H2Oを対パルブ1.5％添加
し、２分間撹拌し、PH５に調整、全体を５に希
釈し、充分に混合後Tappi丸型シートマシンで抄
紙した。 手抄シートを20℃−RH65％で調湿し、30Kg／
cm2のマシンカレンダーを２回通過させ平滑度50〜
60秒に調整し、新聞用凸版印刷用インキを使用
し、印刷試験機で10cm×10cmのべタ印刷を行つ
た。 その結果は、第１表に示す通りであつた。 表中記載の印刷後不透明度（Ｘ）％は次の式に
より定義した。 Ｘ＝印刷後の裏面反射率／未印刷の裏面反射率×10
0 尚比較のために、填料を使用しなかつたブラン
ク、及び市販のホワイトカーボンを２％添加した
結果を併せて第１表に示した。 実施例 ２ 実施例１と同様のケイ酸ソーダ水溶液
（SiO2／Na2O＝3.05，SiO2187ｇ／）520mlを
1500mlに希釈し、SiO2濃度として65ｇ／とし、
２のステンレスビーカーに入れて、スリーワン
モーターで撹拌しながら昇温を開始し、液温が50
℃になつた時点で、一旦昇温を中止し、全酸所要
量の45％に相当する硫酸（濃度50重量％、約
14.1N）34mlを10分間で添加する。添加が終わつ
たら、撹拌しながら30分間で95℃に昇温せしめ
る。液は昇温につれ、白濁を開始し、約70℃でフ
ロツク状のケイ酸ゲルが生成する。95℃に達した
後同温度で撹拌を続け、昇温開始から150分間熟
成を行なつた後、いつたん撹拌を止め、反応液を
ホモミキサーで５分間処理し、ゲルフロツクを分
散した。（周速度５ｍ／秒、吐出量12／分）こ
の反応液を再度スリーワンモーターで撹拌しなが
ら約10分で沸騰状態にまで加温し、残余のアルカ
リを中和するために前記硫酸を30分かけて滴下
し、PH５に調整する。 次いで、前述のホモミキサーで５分間分散し、
SiO2濃度61.7ｇ／のケイ酸スラリーを得た。こ
のケイ酸スラリーを実施例１と同様に新聞紙用原
料に添加、抄紙し、印刷試験を行なつた。その結
果を表−１に示す。 実施例３ 実施例１と同じ、ケイ酸ソーダ水溶液640mlを
1260mlに希釈してSiO2濃度を95ｇ／とし、ア
ルミン酸ソーダの10％液をAl2O3としてSiO2に対
して0.5％相当を添加した以外は、実施例１と同
様にしてSiO2濃度83.3ｇ／、Ｂ型粘度計30rpm
で測定した粘度が400cpのケイ酸スラリーを実施
例１と同様に新聞紙原料に添加、抄紙し、印刷試
験を行なつた。その結果を表−１に示す。 実施例 ４ 撹拌機をスリーワンモーターからホモミキサー
に変え、２段目の酸添加の前段に撹拌機を取り替
えて各１回分散を行なう工程を省略した以外は、
即ち、熟成中に分散を行つた以外は実施例１と同
様に行なつた。 その結果を表−１に示す。 実施例 ５ １段目の硫酸の添加比率を55％とし、熟成時間
を90分とした以外は、実施例１と同様に行つた。 その結果を表１に示す。 比較例１〜７及び参考例 比較例１は第１段目の硫酸の添加を80℃で行な
い、比較例２，３においては６％及び12％のケイ
酸ソーダ溶液を用い、比較例４においては熟成中
又は熟成後の分散工程を行わず、比較例５におい
ては熟成を70℃で行ない、比較例６，７において
は１段目の硫酸添加率を80％及び36％とし又、参
考例１においてはNaAlO2の添加量を１％とした
以外は、夫々実施例１と同様に行つた。 結果を表１に示す。 【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アルカリ金属塩の存在下又は不存在下に、ケ
イ酸ソーダ水溶液に、２段階に分けて硫酸を添加
することにより該ケイ酸ソーダを中和して、製紙
用水和ケイ酸填料を製造するに際し、シリカに換
算したケイ酸ソーダ濃度が6.5〜10ｇ／100c.c.のケ
イ酸ソーダ水溶液に、30重量％以上の濃度を有す
る硫酸を、１段目の添加で中和度40〜75％の範囲
になるように常温乃至50℃の温度で一挙に又は連
続的に短時間で添加し、ついで80〜95℃の温度に
昇温してシリカゲルのフロツクを析出させ、更
に、このシリカゲルフロツクを80〜90℃において
十分に熟成せしめ、その後又はこの熟成中にシリ
カゲルフロツクを分散せしめ、ついで、２段目の
硫酸添加を90〜100℃の温度において、濃度30重
量％以上の硫酸を一挙に又は連続的に行い、PH７
〜５の範囲内に中和し、その後又は中和中に再度
シリカゲルフロツクを分散することを特徴とする
製紙用水和ケイ酸填料の製造方法。 ２ １段目の硫酸の添加を一挙に行う特許請求の
範囲第１項記載の製紙用水和ケイ酸填料の製造方
法。 ３ １段目の硫酸添加量が、全体のケイ酸ソーダ
を中和するのに要する量の45〜55％である特許請
求の範囲第１項又は第２項記載の製紙用水和ケイ
酸填料の製造方法。 ４ １段目の硫酸の添加により析出したシリカゲ
ルフロツクを十分に熟成せしめる特許請求の範囲
第１項乃至第３項の何れかに記載の製紙用水和ケ
イ酸填料の製造方法。 ５ 熟成時間が60分〜150分である特許請求の範
囲第１項乃至第４項の何れかに記載の製紙用水和
ケイ酸填料の製造方法。 ６ 熟成時間の経過後にシリカゲルフロツクを分
散せしめる特許請求の範囲第１項乃至第５項の何
れかに記載の製紙用水和ケイ酸填料の製造方法。 ７ ２段目の硫酸添加前に反応液の温度を昇温さ
せる特許請求の範囲第１項乃至第６項の何れかに
記載の製紙用水和ケイ酸填料の製造方法。 ８ ２段目の硫酸の添加を一挙に行う特許請求の
範囲第１項乃至第７項の何れかに記載の製紙用水
和ケイ酸填料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17419583A JPS6065713A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 製紙用水和ケイ酸填料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17419583A JPS6065713A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 製紙用水和ケイ酸填料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6065713A JPS6065713A (ja) | 1985-04-15 |
| JPH0455971B2 true JPH0455971B2 (ja) | 1992-09-07 |
Family
ID=15974382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17419583A Granted JPS6065713A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 製紙用水和ケイ酸填料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6065713A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0778319A1 (en) | 1995-12-08 | 1997-06-11 | Oji Paper Company Limited | Titania/silica composite particles and process for producing the same |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6117415A (ja) * | 1984-07-05 | 1986-01-25 | Tokuyama Soda Co Ltd | 含水珪酸スラリー状填料の製造方法 |
| JP2908253B2 (ja) * | 1994-09-26 | 1999-06-21 | 日本化学工業株式会社 | 水和珪酸とその製造方法 |
| JP4596998B2 (ja) * | 2004-08-05 | 2010-12-15 | 株式会社トクヤマ | 湿式シリカ及びその製造方法 |
| JP4654733B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2011-03-23 | 王子製紙株式会社 | 水和ケイ酸の製造方法 |
| JP5876743B2 (ja) * | 2012-02-09 | 2016-03-02 | 大王製紙株式会社 | 複合粒子の製造方法 |
-
1983
- 1983-09-22 JP JP17419583A patent/JPS6065713A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0778319A1 (en) | 1995-12-08 | 1997-06-11 | Oji Paper Company Limited | Titania/silica composite particles and process for producing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6065713A (ja) | 1985-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2609186B2 (ja) | シート状あるいはウエブ状のセルロース繊維含有製品の製造方法 | |
| CN1187401C (zh) | 含有改性淀粉的纸浆配料 | |
| US5695730A (en) | Process for preparing silicic acid hydrate | |
| CN1115817A (zh) | 使用一种新的硅溶胶的造纸方法 | |
| JP2001521965A (ja) | 水性分散液から粒子を除去する変性デンプン組成物 | |
| EP2196436B1 (en) | Silica-based sols and their production and use | |
| JP3982027B2 (ja) | 複合粒子の製造方法 | |
| JPS6065713A (ja) | 製紙用水和ケイ酸填料の製造方法 | |
| JPH03197318A (ja) | 凝集炭酸カルシウムの製造方法 | |
| GB2318583A (en) | Preparation of modified satin white pigment comprising zinc cation | |
| CN111017939A (zh) | 一种高分散二氧化硅的制备方法 | |
| US7470346B2 (en) | Aqueous compositions and their use in the manufacture of paper and paperboard | |
| JP2002284522A (ja) | 炭酸カルシウムの製造方法 | |
| JP4846193B2 (ja) | 易分散性沈降シリカケーク及びその製造方法 | |
| JPH0146443B2 (ja) | ||
| JP2960002B2 (ja) | 填料内添紙の製造方法 | |
| JPH09176988A (ja) | 填料内添紙の製造方法 | |
| JP3728215B2 (ja) | 珪酸アルミニウム | |
| JPH10316419A (ja) | 高濃度軽質炭酸カルシウムスラリーの製造方法 | |
| US2644749A (en) | Paper making process utilizing modified locust bean gum | |
| JP2710529B2 (ja) | 製紙用水和ケイ酸系填料及びその製造方法及びこの填料を内添した紙 | |
| CN116354380B (zh) | 一种油墨用纳米碳酸钙的生产方法及一种油墨 | |
| JPH05301707A (ja) | 含水ケイ酸及びその製造方法 | |
| CN1098395C (zh) | 一种新型造纸施胶沉淀剂及其制造方法 | |
| JPH09286609A (ja) | チタニアとシリカの複合粒子の製造方法 |