JPS6034698A - 紙サイジング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 特に炭酸カルシウムの存在下にサイシ゛ングに好適な紙
のサイソング方法に関する。

パルプを形成する祠料のセルロース性繊Ｍ１のサイズ剤
による相互の付着から成る紙サイソング位相は本質的に
は２つの方法に従って行なうことかできる。

酸性環境（４．５乃至６．５の１由で）においてはサイ
ズ剤（一般に種々のケン化された樹脂酸の誘導体である
）は適当な沈殿剤（硫酸アルミニウム又はアルニウムポ
リクロライド（ａｌｕｍｉｎｉｕｍ　１＋ｏｌｙｃｌ市
ｏｒｉｄｅ））によって沈殿させられて繊維に伺着しな
ければならない。

中性環境（６，５乃至７　、５７７）ＩＩＨにおいて）
においては、サイズ剤は合成のセルロースに反応性のタ
イプ、即ち沈殿せしめる必要なく、従って沈殿剤の使用
を必要とすることなく繊維に（＝Ｊ着するタイプのもの
である。

セルロースに反応性のサイズ剤の例としては、パーキュ
レス社（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ　Ｉ　ｎｃ：）により製造さ
れたアクアペル（Ａｑｕａｐｅｌ）、Ｂａｄｉｓｃｌ＋
ｅ　Ａｎｉｌｉ。

Ｊ１１＋ｃｌ　５ｏｄａ　Ｆａｌ＋ｒｉｋ　Ａ、Ｇ、（
ＢＡＳＩ勺のバンプラス１　（１３ａｓａｓｓｌ＋１ａ
ｓｔ）及びＣ１ｂａ−ＧｅｉＢｙ社のテルン゛ン（Ｔｅ
ｎｏｒｅｓｉｎ）か挙１デられる。

両方法において、サイズ剤と繊維とガより大きい相互作
用は最ら微細な繊維によって化学的性質及び物理的性質
の原囲により起こりそして繊維がより少なく分散されれ
ばされる程、即ち、取囲んで゛いる水から繊維が分離さ
れる傾向力伏きければ火きい私：サイジングはより良好
である。

繊維の分散を減じることによって、シート形成期間中抄
き網（ｕ＋１ｒｅ）に保持されるサイズ剤の量及び繊維
の量はより大きくなるであろう：反対により少ない量の
繊維及びサイズ剤が抄外網下の流出水と共に失なわれる
であろう。

故に、今日までに知られ且つ使用された方法に従えば、
樹脂サイズ剤の場合にはかかる結果は沈殿剤によって達
成されるのに対して、合成のセルロースに反応性のサイ
ズ剤の場合には、分散は適正に投与された生成物又は定
着剤（ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ　ａＢｅ−１１ｓ）、たとえ
ばポリアミ′ン類、ポリアクリルアミド類、ポリエチレ
ンアミン類等を補給されるか、これらの製品は著しく費
用か゛かかる。

紙の最終使用に依存して、繊維懸濁液は紙に特定の性質
を付与するのに適合した不活性充填剤を加えられること
も知られている。最も良く知られそして使用される充填
剤の中では、カオリン及び炭酸カルシウムを挙げること
がでｂる。サイズ剤が慣用のタイプのものである場合、
即ち、樹脂タイプである場合、カオリン及び硫酸アルミ
ニウムの併用は、カオリンが特に純粋でなければならな
いことを除いては特に問題はない。純粋でなければなら
ない理由は、炭酸カルシウムの如き可能な不純物が硫酸
アルミニウムと反応しそれにより沈殿剤の一部が特定の
反応から差引かれるからである。

その池に、無視することができない経済的な問題も考慮
されるべたである。何故ならば所望の純度を有するカオ
リンはコストが高いからである。

光」色剤か炭酸カルシウムから成る場合には、沈殿剤と
しての硫酸アルミニウムの使用は実際には抑制される、
何故ならば炭酸カルシウムの適切な部分か、炭酸カルシ
ウムかその作用を与え得る前にか散液を中和するために
消費されて硫酸カルシラｌ、を形成するからである。

この問題は、充填剤として炭酸カルシウムの使用と共に
、沈殿剤としてアルミニウムポリクロライド及びポリヒ
ドロキシクロライド（ｐｃ＋１ｙｂｙｄｒｏｘｙｅｌ＋
ｌｏ＋・ｉｃｋ＋）を慣用の樹脂サイズ剤と共にサイジ
ングプロセスにおいて使用することにより解決され、こ
れは本出願人の先行特許出願の主題である。何故ならば
、化学的にはもっともと思われる予想に反してこれらの
沈殿剤は繊維分散液中で中性環境（約７のｐＨ）におい
て作用することか見出されたからである。

酸性環境に感受性である炭酸カルシウム又は池の充填剤
を使用し、合成のセルロースに反応性のサイズ剤を使用
するサイジングプロモスの場合には、炭酸カルシウムの
使用に関連した前記の問題から今までは前記した合成の
定着剤に頼らざるを得なかった。

上記問題の他に、無視でとない百分率の、即も化学的処
理なしの木材の機械的粉砕により得られたパルプを含有
する繊維懸濁液の特定の場合に池の問題が起こる。

実際、その場合において、連続的製紙機械の良好な操作
に対しては、定着の他に、他の操作パラメータ、即ち、
抄外網からの白水の容易な分離も又本質的に重要であり
、このパラメータはろ水度（ｆｒｅｅｎｐｓｓ）と呼ば
れる。

事実、上記タイプのパルプの場合に、もし定着高度であ
れば、ろ木皮は余りにも低過ぎそして逆も成り立つこと
か見出される。

硫酸アルミニウムと異なるアルミニウム塩の使用は次曲
に既に提唱された。

たとえば゛カナダ特許第７５９．３６３号においては、
式 ％式％（１） （式中　Ｘは一価アニオン、たとえば塩素であり、Ｉ＋
は１乃至２０、特に４乃至１（）であり、ＩＩ＋は３１
１より小さく、そして比ＡＩ／Ｘは１．５乃至６、特に
２乃至４である） を有する塩基性アルミニウム塩の使用は予見されている
。

この特許において公然と立ち向かった特定の問題は１ｋ
ＮＩアルミニウムの使用を回避することによる紙サイソ
ングの改良の問題であり、従って詳細な説明及び特許請
求の範囲の両方共完全に硫酸アルミニウムとの比較に専
ら集中している。

充填剤に関しては、出発パルプスラリは更に詳細な指示
をすることなく普通の充填剤を必要に応じて含有するこ
とができることが包括的に言及されている。

Ｇ　１ｎｏｃｃｌ＋　ｉｏ等への英国特許第２０１０３
５２号は、紙サイソングにおいて、硫酸アルミニウムの
慣用の使用に関連した腐食及び悪臭問題を排除する目的
で樹脂タイプ（即ち樹脂をベースとする）のサイズ剤に
対して沈殿剤として 式 ％式％（２） を有するアルミニ１ンムポリヒドロキシクロライｌｓ’
の使用を開示している。

最後に、フランス特許１５２４１８２！Ｊ７号はサイジ
ングされた紙の性質及び製造される紙における充填剤定
着（ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ）を改良する目的を有する紙サ
イジング方法を開示している。

このために、沈殿剤として、式 ％式％（３） （式中、Ｍはアルミニウムであることがで鰺、Ｘはクロ
ライドであり、３ｎ−ｍｕであり塩基度、即ち％比ＩＩ
Ｉ／３１１は３０％乃至７５％である）を有する塩基性
塩の使用か゛教示されている。

多価アニオン、たとえば硫酸の如ぎ鉱酸のアニオンの前
記した塩における存在は待に好ましい。

緒言において、可能な充填剤、即ちカオリン、炭酸カル
シウム、タルク等がそれらの間の何らの差も確立するこ
となく示されている。

しカルながら、明細書の説明及び実施例は、−貴してロ
ジンをベースとする、即ちＯ（脂性サイズ／１１にｄ汲
しておりそしてデンプン、ポリアクリルアミドの如き定
着剤の使用に言及している。かくし′ζ、それはこの特
定の技術においては、ロジンサイズ剤を使用する方法即
ちコロホニーをベースとするサイジングと合成のセルロ
ースに反応性のサイズ′剤（ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｃｅ
ｌｌｏｓｅ−ｒｅａｃｔｉｖｅ　５ｉｚｉＢ１１Ｆｌｐ
ｎｌｓ）を１史用する方法とのＩｉｌ］の以前の区別を
確かにしている。事実、後者の場合に、既に述べた如く
、沈殿剤は使用されずそして反則に繊！（Ｆ、１％濁液
は定着を促進する合成タイプの剤を加えられたのである
。

アルミニウムポリヒドロキシクロライドは優れた定着作
用を有すること及び同時に繊維懸濁液のｐ）（は約７で
あるので炭酸カルシウムが不活性充填剤として使用され
ることを可能とすることか今回見出され、これは本発明
の主題である。

換言すれば、慣用の樹脂系サイズ剤による紙のサイソン
グにおいて沈殿剤として普通に使用されるアルミニウム
ポリヒドロキシクロライド゛は合成のセルロースに反応
性のサイズ剤の場合には、実質的に異なってはいるがし
かしなおサイソングプロセスの結果の観点からは重要な
作ＪＩＪ、即ちパルプを形成する繊維及び添加物に対す
る定着効果を有することか′見出された。

同時に、アルミニウムポリヒドロキシクロライドの添加
は、樹脂系サイズ剤に対して使用される曲の良く知られ
た、広く普及した沈殿剤、即ち硫酸アルミニウムならば
その使用が困難な酸性環境に感受性である充填剤の使用
を可能とする。硫酸アルミニウム、の場合に、実験的試
験は、アルミニウムポリヒドロキシクロライドの定着効
果に匹敵し得る満足すべき定着効果を得るためには、硫
酸アルミニウムの必要とされる量は６．４より高くない
繊細分散液の１）１］に替えられることを示した。

かくして本発明に従う方法は、合成のセルロースに反応
性のサイズ剤及び場合により充填剤として炭酸カルシウ
ムを加えた繊維の水性分散液に、式 Ａ　ｌ２（０１１）６−ＸＣＩＸ・ｎ　Ｉ−１２０、（
式中ｔ−＋　、ｓｒ釦くＸに及びｌ＋＝２Ｘ　（４） を有するアルミニウムポリヒドロキシクロライドを加え
ることを特徴とする。

好ましい態様に従えば、繊維分散液に加えられるアルミ
ニウムポリヒドロキシクロライｒの量は約４０％の透明
度（ｔ、ｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）として測定される定
着を決定する如き量である。

既に述べた如く、相当な量の機械パルプを含有するパル
プスラリから出発する紙サイソングに特定の問題が生じ
る。

驚くべきことに、この場合に、式（４）のアルミニウム
ポリヒドロキシクロライ、ドの使用はたとえば連続的製
紙機械（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｐａｐｅｒ　ｍａｎｕ
ｆａｃｌｕ−ｒｉＨｍａｃｈｉｎｅ）の円滑な操作を保
証するために、定着及びろ氷炭に関して許容し得る値か
達成されることを可能とすることが見出された。

本発明に従う方法に有用なアルミニウムポリヒドロキシ
クロライドは商業的に入手可能であり（Ｐｒｏｄｅｃｏ
　Ｓｐａにより販売されている）（Ｐ　ｒｏｄｅｆ　ｌ
　−ｏｃＳＡＢ／１８．そして更に詳細に言及されてい
る米国特許第３９０９４３９号に記載の如くして製造さ
れる。

硫酸アルミニウムと比較してアルミニウムポリヒドロキ
シクロライド（以後略号ＰＡＣにより示される）に関し
て遂行された実験的試験の結果は以下に報告される。

硫酸アルミニウムは８．５％Ａｌ２Ｏ，含有率を有し、
これに対してＰＡＣは１８％Ａ　Ｉ　２０３を含有して
いた。

定着はミリメートル勾配（＋ｎｉ　ｌ　ｌ　ｉ＋ｎｅｔ
ｒｉｃ　８ｒａｄｕａｔ−ｉｏｎｓ）を有する透明性の
反転した（ｏｖｅｒｔｕｒ＋＋ｅｄ）ピラミッドによっ
てショツパーリーグシー法（Ｓｂｏｐｐｅｒ−Ｒ１ｅＨ
ｌｅｒ）において濾過された水の残留濁度を測定するこ
とにより評価された。

定着値は排水の透明度の％として示された。最適値とし
て少なくとも４０の透明度百分率を与える定着が採用さ
れた。

′Ａ施加剰１ 紙重量：　５０ｇ／平方メートル （Ｓ（１，Ｉｎ） パルプスラリー： 艮繊オ（Ｆ漂白セルロース （ｌｏｎＢ　ｆｉｂｒｅ　ｌ〕１ｅａｃｂｅｄ　ｃｅｌ
ｌｕｌｏｓｅ）　４０％機械パルプ　２０％ コーティングされた損紙（ｃｏａｔｅｄ　ｂｒｏｋｅｓ
）（顔料１００％炭酸カルシウム）　４０％表１におい
て、増加する百分率の硫酸アルミニウム及びアルミニウ
ムポリヒドロキシクロライド（ＰＡＣ）の添加による定
着及び１山挙動が報告される。

見られる通り、最適と考えられる定着値は１６゜２％の
硫酸塩百分率で達成されるがこの量に対してはｐＨは６
．４に下げられる。

それはその消量及びＣＯ２発生を伴ない炭酸塩の緩衝効
果を同時に修正することなく硫酸塩で良好な定着を達成
することは可能ではないことを意味する。

ＰＡＣに関しては、反対に４０％の定着をイＵるために
３．１％のＰＡＣの量が必要である。

この百分率ではｐＨ値は６．９６でありそして炭酸塩で
緩衝された環境と矛循しない。

機械において行なわれた試験においてはサイクルのｉ＋
Ｈは連続的機械の操作問題、従って製造欠点を回避する
ために６．６より上に保持されなければならない。

表１ ニウム　４　７，０９　１０ ８’　８．６８　１６ １２　６．６０　２５ １６．２　６，４　４０ ３．１　６．９　４０ 機械パルプを含有する繊維スラリの前記した問題に関し
て、 （ａ）　本発明に従う式（４）のポリヒドロキシクロラ
イＩＳ、 （ＩＪ）略記号ＷＡ　Ｃドに商業的に人手し得るフラン
スイｉ’ｌ’　ｉ！’ｌ第２４．１８２９７号の塩基性
塩、及び（〈；）みょうばん（即ち硫酸アルミニウム）
を使用して比較試験を行なった。

試験は特に定着及びろ氷炭の決定及び種々の百分率の機
械パルプを含有する繊維スラリーに関するものであった
。

実施例　２ 繊維スラリｍ： （１） ）票白クラフトバルブ（ＮＢＫＰ）　８０％　３０’Ｓ
ｌｌ磯（戒バルブ（６曲戸２２２０％　７０°ＳＲ充填
剤、ＣａＣ０，２０％ スラリーは６３０ＩＩＩＳＣＦ”のろ氷炭を有していた
みょうばん　ＷＡＣＰＡＣ 八１へ０１％　０．＋　０．１　０．１定着　・ 透明度％　４６　４０　４８ ろ氷炭：ｍｌ　ＳＣＦ　５６０　６１０　６１０実施例
　３ 繊維スラリｍ： ）票白クラフトバルブ（ＮＢＫＰ）　７０％　３０°Ｓ
Ｒ磯（威バルブ（ｆ；ＷＤ）　３０％　７０’Ｓｌｌ充
填剤、ＣａＣ０１２０％ 懸濁液のろ木皮：６００鎮Ｉ　ＳＣＦ みょうばん　ＷＡＣＰＡＣ ＾Ｉ２Ｏ３％　０．１’　０．Ｉ　Ｏ，］定着　： 透１すＩ／Ｊｔ　％　３５　３３　３９ろ水ノＵ：ｍｌ
　ＳＣＦ　５１０　５３０　５４０実施例　４ 繊維スラリｍ： 漂白クラフトバルブ（ＮＩＩＫＩ＋３　６０％　３０°
ＳＲ機械バルブ（ＧＷＤ）　４０％　７０°ＳＲ充有剤
、ＣａＣ０，’　２０％ スラリーのろ氷炭：５００ＩＩＩ　ＳＣＦみょうばん　
ＷＡＣＰＡＣ ＾１２０３％　０．＋　０．１　０．１定着　： 透明度％　１８　２７　３２ ろ水攻：珀１ｓｃＦ　４２０　４［ｉｏ　４８０（］）
　ＮＢＫＰ：中性漂白クラフトパルプ、（２）（ｉ　Ｗ
　Ｉ）　：砕木パルプ（３）ＳＣＦ：標準カナダろ氷炭
、最も高い値が最も良い：（４）透明度％、最も高い値
が最良である。

前記冥加剰から認められる通り、Ｐ　Ａ　Ｃはみょうば
ん及びＷＡＣと比較してろ氷炭及び定着の最良の値を示
す。

１）Ａ　Ｃ及びみようばんは機械パルプの低い含有率を
有するスラリーに対する同様な定着値を示すが、ろ氷炭
はＰＡＣの方が明らかにより良好である。

より高い百分率の機械パルプ（４０％）を含有するスラ
リーにおいては、ＰＡＣｌｉＷＡＣ及びみょうばんより
良好な定着及びろ氷炭の値を示す。

特許出願人　プロデコ・ソチェタ・ベル・アチオニ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　セルロース性繊維の水性分散液に合成のセルロース
   に反応性のサイズ剤及び場合により酸性環境に感受性の
   充填剤を加える方式の紙サイソング方法において、 該水性分散液に、式 ％式％ （式中１）、９６＜Ｘ＜６及びｎ＝２Ｘである）を有す
   るアルミニウムポリヒドロキシクロライドから成る定着
   剤を加えることを特徴とする紙サイソング方法。 ２、該充填剤が炭酸カルシウムであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、該アルミニウムポリヒドロキシクロライＩＮ゛をシ
   ョツパーリグラー□法により測定して少なくとも４０％
   の透明度に相当する定着を決定するような量で加えるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４、機械パルプ５〜４０重量％を含有する繊維の水性分
   散液を処理することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の方法。