JPH11247091A - 抄紙方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中性及至アルカリ性領域に於ける機械パルプ
及び／または脱墨パルプを多量に含む紙料系に於ける歩
留まりを改善すること。 【解決手段】 機械パルプ及び／または脱墨パルプを全
パルプ成分を基準として３０〜１００重量％含むパルプ
と填料から成り、固形分が０．１〜１．５重量％で、ｐ
Ｈ６〜１０を有する紙料に対して、ポリアルキルジメチ
ルビニルべンジルアンモニウムクロリドの添加に引き続
き、高分子量のカチオン性ポリアクリルアミドを添加す
ることを特徴とする抄紙方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、填料を内添する機
械パルプ及び／または脱墨パルプを含む中質紙、下級
紙、新聞紙の中性及至アルカリ性領域での紙の抄造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】木材資源の保護からパルプ使用量の節
約、及び印刷適性等の紙質の向上のため紙に填料を出来
るだけ多量に内添させることが求められている。また、
近年抄紙機の高速化が進み、紙のより効率的な生産が求
められている。即ち、抄紙機のワイヤ−上での歩留り、
ろ水性の改善は重要な課題である。更に、機械パルプ及
び／または脱墨パルプを多量の含む中質紙、下級紙に於
いても、印刷適性などの点から填料を出来るだけ多量に
内添させることが求められている。また、従来これ等中
質紙、下級紙は酸性領域で抄造されて来たが、近年中性
及至アルカリ性領域で、しかも填料を多量に内添させる
ことが求められている。

【０００３】従来の一般的な歩留まり向上方法は、硫酸
バンドの添加に続いて比較的高分子量で低カチオン電荷
密度のポリアクリルアミドを添加するシングルポリマー
システムが使用されてきた。近年の抄紙機の高速化、用
紙の軽量化、環境保全のための流失原料の最小化に対応
するために、比較的低分子量で高電荷密度のポリジアリ
ルジメチルアンモニウムクロリドを添加に続いて比較的
高分子量で低カチオンあるいは低アニオン電荷密度のポ
リアクリルアミドを添加するデュアルポリマーシステ
ム、特開昭６２−１９１５９８や特開平１−９２４９８
に示されている様に比較的高分子量で低カチオン電荷密
度のポリアクリルアミドあるいはカチオン澱粉の添加に
続いて高アニオン電荷密度の膨潤性粘度鉱物であるベン
トナイトあるいはコロイダルシリカを添加するマイクロ
パーティクルシステムが用いられてきた。

【０００４】しかしながら、機械パルプを多量に含む紙
料を使用する場合には、機械パルプ由来のヘミセルロー
スや溶存リグニン、樹脂酸、脂肪酸などの溶存高分子が
抄紙系に多量に存在するためにアニオン性の微粒子を使
用するマイクロパーティクルシステムは効果がない。デ
ュアルポリマーシステムを機械パルプを含む紙料に使用
する場合は、カチオン性の凝結剤を使用するのでシング
ルポリマーシステムよりもろ水性は向上するものの、歩
留まりはそれほど向上しない。

【０００５】このように上述の方法では、中性及至アル
カリ性領域に於ける機械パルプ及び／または脱墨パルプ
を多量に含む紙料に対しては、歩留まりの改善は充分で
はなかった。このため、抄紙機のワイヤ−上での脱水工
程に於いて填料の可成りの部分がワイヤ−を通過して了
い、ワイヤ−摩耗が増大しワイヤ−ライフが短くなるこ
と、循環白水の負荷や排水の負荷が高くなることなどの
問題が生じる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】中性及至アルカリ性領
域に於ける機械パルプ及び／または脱墨パルプを多量に
含む紙料では、アニオン性溶解物が多量に存在するた
め、歩留まりを向上させることは容易ではない。本発明
は、この様な系に於ける歩留まりを改善することを課題
とした。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、機械パル
プ及び／または脱墨パルプを全パルプ成分を基準として
３０〜１００重量％含むパルプと填料から成る紙料に対
して、ポリアルキルジメチルビニルべンジルアンモニウ
ムクロリドの添加に引き続き比較的高分子量のカチオン
性ポリアクリルアミドを添加して抄造することによりフ
ァイン歩留まりが大幅に改善されることを見出した。

【０００８】

【発明実施の形態】本発明は、機械パルプ及び／または
脱墨パルプを全パルプ成分を基準として３０〜１００重
量％含むパルプと填料から成り、固形分が０．１〜１．
５重量％で、ｐＨ６〜１０を有する中性及びアルカリ性
領域の紙料に対して、ポリアルキルジメチルビニルべン
ジルアンモニウムクロリドの添加に引き続き、比較的高
分子量のカチオン性ポリアクリルアミドを添加して抄造
することを特徴とする抄紙方法である。

【０００９】本発明で使用するポリアルキルジメチルビ
ニルべンジルアンモニウムクロリドはアルキル鎖の炭素
数が１０以上のものが望ましく、このアルキル鎖が１０
以上のものは、殺菌性が優れていることが知られてお
り、ある種のスライムコントロール剤としても効果を発
揮する。このポリアルキルジメチルビニルべンジルアン
モニウムクロリドは通常紙料に対して０．００５〜０．
５重量％で添加される。

【００１０】本発明で使用されるカチオン性ポリアクリ
ルアミドは一般的に使用されている歩留まり向上剤で、
比較的高分子量で低電荷密度のポリアクリルアミドが望
ましく、その分子量としては８００万〜１２００万の範
囲が望ましい。

【００１１】これらの２種の薬品は、紙料の固形分が
０．１〜１．５重量％に希釈された段階で、ポリアルキ
ルジメチルビニルべンジルアンモニウムクロリド、カチ
オン性ポリアクリルアミドが添加される。紙料の固形分
が１．５％を超えると十分な混合が行われず、部分的に
紙料が凝集し、地合の悪化を招く。また、紙料の固形分
が０．１重量％未満の場合は、薬品が紙料に効果的に定
着しないので、歩留まり及びろ水性は顕著には向上しな
い。

【００１２】本発明で使用する脱墨パルプ（ＤＩＰ）と
しては、上質紙、中質紙、下級紙、新聞用紙等を原料故
紙とする通常の脱墨パルプであれは特に問題はない。機
械パルプとしては、砕木パルプ（ＧＰ）、リファイナー
パルプ砕木パルプ（ＲＧＰ）、サーモメカニカルパルプ
（ＴＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭ
Ｐ）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、セミケミカルパ
ルプ（ＳＣＰ）等が挙げられる。機械パルプ及び脱墨パ
ルプは全パルプ成分の３０〜１００重量％であることが
必要であるが、残りはクラフトパルプ（ＫＰ）、サルフ
ァイトパルプ（ＳＰ）の様な化学パルプ、或いは合成繊
維などが適時配合される。

【００１３】本発明で使用される填料としては、紙の内
添用填料として通常使用される重質炭酸カルシウム、軽
質炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリン、二酸化
チタン、合成シリカ、水酸化アルミニウム等の無機物、
ポリスチレン樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂等の合成
高分子微粒子が例示され、これらを２種以上組合わせて
用いてもよい。填料の添加量は全紙料の１〜３０重量％
が望ましい。また、必要に応じて、紙力増強剤、サイズ
剤、染料、蛍光増白剤、消泡剤、ピッチコントロール
剤、スライムコントロール剤等を紙料に添加することも
可能である。

【００１４】

【作用】機械パルプや脱墨パルプを含む紙料を抄紙する
場合には、ヘミセルロース、溶存リグニン、樹脂酸、脂
肪酸などのアニオン性高分子が多量に存在するために、
酸性抄紙の場合には硫酸バンドが使用され、これらのア
ニオン性高分子のアニオン電荷を中和することにより、
一般的な歩まり留向上剤であるカチオン性ポリアクリル
アミドの効果を高めている。しかしながら、中性抄紙の
場合には硫酸バンドのカチオン性が失われるので、ポリ
ジアリルジメチルアンモニウムクロリドの様な四級アン
モニウム塩をもつカチオン性高電荷密度の高分子が添加
され、アニオン性高分子のアニオン性を中和するが、こ
の反応は比較的高分子量のアニオン性高分子とは、化学
量論的な反応である正電荷と負電荷の１：１の反応がお
こることが知られているが、比較的低分子量の疎水性ア
ニオン成分とポリジアリルジメチルアンモニウムクロリ
ドとのイオン会合反応は起こりにくいことがＢｕｌｌ．
Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊｐｎ．，５２，４２５に報告され
ている。本発明では、疎水性でしかも四級アンモニウム
塩をもつ高分子であるポリアルキルジメチルベンジルア
ンモニウムクロリドを、従来の凝結剤として使用されて
きたポリジアリルジメチルアンモニウムクロリドに代え
て使用することにより、正電荷と負電荷のイオン会合反
応だけではなく疎水性相互作用による会合反応が加わる
ので比較的高分子量のアニオン性高分子と樹脂酸や脂肪
酸の様な比較的低分子量の疎水性アニオン成分の双方の
アニオン電荷を中和することができ、カチオン性ポリア
クリルアミド歩留まり向上剤の効果を最大に引き出し、
その結果としてファイン歩留まりを向上させるものと考
えられる。

【００１５】

【実施例】［合成１］ドデシルジメチルビニルベンジル
アンモニウムクロリド１．７ｇを５０ｍｌのイオン交換
水に溶解し２００ｍｌの三口フラスコで３０分間溶液中
の溶存空気を窒素置換通気した後に、０．１ｇの重合開
始剤２，２−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジ
ン）ジハイドロクロリドを添加し２４時間室温で重合し
た。反応終了後、過剰の酢酸エチルを加え目的物を再沈
殿し精製を行って、ポリドデシルジメチルビニルべンジ
ルアンモニウムクロリドを得た。

【００１６】［実施例１］填料及び微細繊維の歩留まり
の測定は、ダイナミックドレネージジャー（ＤＤＪ）を
使用し ＴＡＰＰＩ Ｔ２６１ｐｍ−７９に従って行っ
た。ＤＤＪテスト時の撹拌速度は１，０００ｒｐｍで、
２００メッシュのワイヤーを使用して行った。紙料はＤ
ＩＰが６０％、晒ＴＭＰが２０％、晒ＧＰが１０％、Ｎ
ＢＫＰが１０％、填料としてＰＣＣが木材パルプに対し
て１０％配合されている０．５％のものを使用した。こ
の紙料をＤＤＪに加え、１５秒撹拌後に、硫酸バンドを
絶乾紙料に対して０．５％濃度で添加して１５秒撹拌
し、合成１で合成したポリドデシルジメチルビニルべン
ジルアンモニウムクロリドを添加して１５秒撹拌し、そ
の後カチオン性ポリアクリルアミド（商品名：ＤＲ−１
５００、ハイモ株式会社製）を０．０１５％添加して１
５秒撹拌し、１分間ろ水した。このろ液の固形分濃度を
測定し、填料及び微細繊維の歩留まりを計算し、結果は
表１に示した。

【００１７】［比較例１］実施例１と同様の条件で、ポ
リドデシルジメチルビニルベンジルアンモニウムクロリ
ドの代りにポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド
を使用してＤＤＪテスト行い、結果は表１に示した。

【００１８】

【表１】

【００１９】表１より、機械パルプ及び脱墨パルプを主
体とする、中性及至アルカリ性の紙料において、ポリド
デシルルジメチルビニルべンジルアンモニウムクロリド
の添加に引き続き、比較的高分子量のカチオン性ポリア
クリルアミドを添加することによって填料及び微細繊維
の歩留まりは向上する。

【００２０】

【発明の効果】本発明の抄紙方法により、中性及至アル
カリ性領域に於ける機械パルプ及び／または脱墨パルプ
を多量に含む紙料系に於ける歩留まりを改善できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮西 孝則 東京都北区王子５丁目21番１号 日本製紙 株式会社中央研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機械パルプ及び／または脱墨パルプを全
   パルプ成分を基準として３０〜１００重量％含むパルプ
   と填料から成り、固形分が０．１〜１．５重量％で、ｐ
   Ｈ６〜１０を有する紙料に対して、ポリアルキルジメチ
   ルビニルべンジルアンモニウムクロリドの添加に引き続
   き、高分子量のカチオン性ポリアクリルアミドを添加す
   ることを特徴とする抄紙方法。
2. 【請求項２】 ポリアルキルジメチルビニルべンジルア
   ンモニウムクロリドがポリドデシルジメチルビニルベン
   ジルアンモニウムクロリドであることを特徴とする請求
   項１記載の抄紙方法。