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JP5570004B2 - Paper making method - Google Patents
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本発明は、紙及び板紙の製紙工程において、地合い性を損なうことなく、歩留の向上や生産性の向上ができる抄紙方法に関するものである。 The present invention relates to a papermaking method capable of improving yield and improving productivity without impairing the texture in paper and board making processes.

塗工原紙、PPC用紙、上質紙、板紙及び新聞用紙等の抄紙工程において、微細繊維、填料等の歩留率向上を図るために、種々の歩留剤システムが用いられている。従来、汎用されている歩留剤システムとして、高分子量のアクリルアミド系水溶性ポリマーを抄造せん断工程であるファンポンプやスクリーンの前後に添加する処方がある。しかし、製紙原料中の微細繊維分の増加や填料として微粒な炭酸カルシウムの使用比率の増加など抄造状況の変化に対して、歩留率の維持・向上を図るには、極限粘度法による重量平均分子量が1000〜1500万以上の範囲である従来品よりも高分子量のポリマーが必要とされるようになった。歩留率の向上を図るには抄造工程の最終せん断工程であるスクリーンの後にポリマーを添加するのが最も有効であるが、紙品質、特に地合いについては著しく低下するため添加率が抑制されることになり、大幅な歩留率の向上は望めない。そこで、ポリマー単独処方ではなく、スクリーンの後に無機物やアニオン性ポリマーを添加する二液歩留システムが使用されることがある。例えば、スクリーンの前に高分子量カチオン性ポリマーを加え、当該スクリーンの後にベントナイトやコロイダルシリカを加える添加処方(特許文献1)や、同様にスクリーンの前にはカチオン性ポリマーを加え、スクリーン通過後にアニオン性有機高分子微粒子を添加する処方(特許文献2)が提案されている。これらは、二液目のカチオン性ポリマーを添加後、せん断工程を通過することによって破壊されたフロックを二液目のアニオン性物質により再凝集するシステムである。しかし、これら歩留システムでも、大幅に歩留率の向上を得るためには、添加率を増加させる必要があるため地合い性を低下させる。又、二液を使用することから、抄造条件により添加バランスの変更が必要な場合があり管理が煩雑である。
特開平5−239800号公報 特開平2005−54311号公報
In order to improve the yield rate of fine fibers, fillers, etc., in the paper making process of coated base paper, PPC paper, fine paper, paperboard, newsprint paper, etc., various yielding systems are used. Conventionally, as a commonly used retention agent system, there is a prescription in which a high molecular weight acrylamide-based water-soluble polymer is added before and after a fan pump or a screen which is a paper-making shear process. However, in order to maintain and improve the yield in response to changes in papermaking conditions such as an increase in the fine fiber content in the papermaking raw material and an increase in the use ratio of fine calcium carbonate as a filler, the weight average by the intrinsic viscosity method is used. A polymer having a higher molecular weight than that of a conventional product having a molecular weight in the range of 1000 to 15 million or more is required. In order to improve the yield rate, it is most effective to add a polymer after the screen, which is the final shearing step in the papermaking process, but the paper quality, especially the texture, is significantly reduced, so the addition rate is suppressed. Therefore, a significant improvement in yield cannot be expected. Therefore, a two-component retention system in which an inorganic substance or an anionic polymer is added after the screen may be used instead of a polymer single formulation. For example, an additive formulation (Patent Document 1) in which a high molecular weight cationic polymer is added before the screen and bentonite or colloidal silica is added after the screen, or a cationic polymer is added in front of the screen, and an anion after passing through the screen. Has been proposed (Patent Document 2) in which fine organic polymer fine particles are added. These are systems in which flocs broken by passing through a shearing process after the addition of the second-part cationic polymer are re-aggregated by the second-part anionic substance. However, even in these yield systems, it is necessary to increase the addition rate in order to obtain a significant improvement in the yield rate. In addition, since two liquids are used, the addition balance may need to be changed depending on the papermaking conditions, and management is complicated.
JP-A-5-239800 JP-A-2005-54311

本発明は、紙及び板紙の製紙工程において、地合い性を損なうことなく、歩留の向上、生産性の向上を図る抄紙方法を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a papermaking method for improving yield and productivity without impairing the texture in the paper and board making process.

上記課題を解決するため鋭意検討を行なった結果、抄紙前の製紙原料において、最後のスクリーンを通過した主製紙原料流の一部をバイパス流とし、前記バイパス流を更に二つに分流した後、一種以上の製紙薬剤と前記二つの分流とを混合手段によって混合し、
その後前記主製紙原料流の一箇所に還流させることにより、前記製紙薬剤を添加・混合した後、抄紙する抄紙方法を実施する際、あるいは抄紙前の製紙原料において、最後のスクリーンを通過した主製紙原料流の一部をバイパス流とし、前記バイパス流を更に三つに分流した後、
前記三つに分流したうちの二つの分流と、一種以上の製紙薬剤を混合手段によって混合し、前記主製紙原料流の一箇所に還流させ、残りの一つの分流と無機性あるいは有機性アニオン性物質溶液流あるいは分散液流とを別の混合手段によって混合し、前記製紙薬剤の添加箇所よりも下流の前記主製紙原料流の一箇所に還流させることにより添加・混合した後、抄紙する抄紙方法を実施する際に、前記製紙薬剤のうち一種が歩留向上剤及び/又は紙質向上剤であり、ビニル系単量体あるいはビニル系単量体混合物を乳化重合することにより得た電荷内包率15%以上、90%以下のビニル重合系架橋性水溶性カチオン性或いは両性重合体の油中水型エマルジョンを使用することにより、前記歩留向上剤の効果的なミキシングが行なわれ、地合い性を損なうことなく歩留を向上、生産性の向上を図ることが可能であることを発見し本発明に達した。
As a result of intensive studies to solve the above problems, in the papermaking raw material before papermaking, a part of the main papermaking raw material flow that passed through the last screen is a bypass flow, and the bypass flow is further divided into two, Mixing one or more papermaking chemicals and the two split streams by mixing means;
The main paper that has passed through the last screen at the time of carrying out the paper making method for making paper after adding / mixing the paper making chemical by refluxing to one place of the main paper making raw material flow, or in the paper making raw material before paper making After a part of the raw material flow is a bypass flow, the bypass flow is further divided into three,
Two of the three divided streams and one or more papermaking chemicals are mixed by a mixing means, refluxed to one place of the main papermaking raw material stream, the remaining one divided stream and an inorganic or organic anionic property A papermaking method in which a substance solution stream or a dispersion stream is mixed by another mixing means, and added to and mixed by refluxing to one place of the main papermaking raw material stream downstream from the place where the papermaking chemical is added. In carrying out the process, one of the papermaking chemicals is a yield improver and / or a paper quality improver, and the charge inclusion rate 15 obtained by emulsion polymerization of a vinyl monomer or a vinyl monomer mixture is 15 % Or more and 90% or less of a vinyl-polymerizable crosslinkable water-soluble cationic or amphoteric polymer water-in-oil emulsion enables effective mixing of the yield improver. Improved yield without compromising reached discovered present invention that it is possible to improve the productivity.

本発明は抄紙工程において、最後のスクリーンを通過した主製紙原料流の一部をバイパス流とし、前記バイパス流を更に二つに分流した後、一種以上の製紙薬剤と前記二つの分流とを混合手段によって混合し、その後前記主製紙原料流の一箇所に還流させることにより、前記製紙薬剤を添加・混合した後、抄紙する抄紙方法を実施する際、あるいは抄紙前の製紙原料において、最後のスクリーンを通過した主製紙原料流の一部をバイパス流とし、前記バイパス流を更に三つに分流した後、前記三つに分流したうちの二つの分流と、一種以上の製紙薬剤を混合手段によって混合し、前記主製紙原料流の一箇所に還流させ、残りの一つの分流と無機性あるいは有機性アニオン性物質溶液流あるいは分散液流とをもう一つの前記混合手段と同一の混合手段によって混合し、前記製紙薬剤の添加箇所よりも下流の前記主製紙原料流の一箇所に還流させることにより添加・混合した後、抄紙する抄紙方法を実施する際に、前記製紙薬剤がビニル系単量体あるいはビニル系単量体混合物を乳化重合することにより得た電荷内包率15%以上、90%以下のビニル重合系架橋性水溶性カチオン性或いは両性重合体の油中水型エマルジョンを使用する。 In the papermaking process, in the papermaking process, a part of the main papermaking raw material flow that has passed through the last screen is used as a bypass flow, and the bypass flow is further divided into two, and then one or more papermaking chemicals and the two divided flows are mixed. The final screen in the papermaking raw material before or after the papermaking process, or after the addition of the papermaking chemicals and the papermaking method after making the papermaking by mixing and recirculating to one place of the main papermaking raw material flow A part of the main papermaking raw material flow that has passed through the flow is used as a bypass flow, and the bypass flow is further divided into three, and then the two of the three divided flows and one or more papermaking chemicals are mixed by a mixing means. and, the main papermaking refluxed in feed stream one location, the remaining one of the shunt and inorganic or organic anionic substance solution flow or dispersion liquid flow and the other one of the mixing means and the same mixed When the paper making method is carried out, the paper making agent is vinyl-based after the addition and mixing by refluxing to one place of the main papermaking raw material stream downstream from the place where the paper making agent is added. Uses a water-in-oil emulsion of a vinyl-polymerizable cross-linkable water-soluble cationic or amphoteric polymer with a charge inclusion rate of 15% or more and 90% or less obtained by emulsion polymerization of a monomer or vinyl monomer mixture To do.

本発明の特徴は、抄紙前の最終せん断工程後の製紙原料流の一部をバイパス流とし、このバイパス流と薬剤あるいは薬剤希釈液流を混合し、混合物のフローを再び主製紙原料流に還流し、製紙原料と薬剤の混合を効率的に実施することのできる添加方法において、適合性の高い薬剤を発見したことにある。このことにより高分子量のアクリルアミド系共重合体からなる製紙薬剤と製紙原料を効率的に混合し、最大限の歩留向上効果あるいは紙質向上効果を発揮する。従来、薬品添加方法として薬品の一次溶解液を二次希釈水により流量を増し、溶解液粘度を下げてから主製紙原料流に添加していた。主製紙原料流量に対して、薬品の流量は微量であり、流速も遅いため十分なミキシングの達成が困難であった。更に薬品は配管側壁に沿って流れ、スケールを形成、断紙や汚れの原因となる。しかし、本発明の添加方法では、薬品の効率的な混合が可能であり、製紙原料がスクリーン通過した後に薬品を添加するため、従来の薬品添加方法の欠点を改善できる。 A feature of the present invention is that a part of the papermaking raw material flow after the final shearing process before papermaking is used as a bypass flow, the bypass flow and the drug or drug dilution liquid flow are mixed, and the flow of the mixture is returned to the main papermaking raw material flow again. In addition, a highly compatible drug has been discovered in an addition method capable of efficiently mixing a papermaking raw material and a drug. As a result, a papermaking agent composed of a high molecular weight acrylamide copolymer and a papermaking raw material are efficiently mixed, and the maximum yield improvement effect or paper quality improvement effect is exhibited. Conventionally, as a chemical addition method, the primary solution of chemicals has been added to the main papermaking material stream after increasing the flow rate with secondary dilution water to lower the viscosity of the solution. It was difficult to achieve sufficient mixing because the flow rate of chemicals was very small and the flow rate was slow relative to the flow rate of the main papermaking material. Furthermore, chemicals flow along the side wall of the pipe, forming scales, causing paper breaks and dirt. However, in the addition method of the present invention, the chemicals can be mixed efficiently, and the chemicals are added after the papermaking raw material passes through the screen, so that the drawbacks of the conventional chemical addition methods can be improved.

すなわち二次希釈水が不要なため用水の節減に繋がる、スクリーンを通過した後に歩留向上剤及び/又は紙質向上剤を添加するため、薬剤の劣化が少ない、大量の製紙原料に対し少量の薬剤を添加するという混ざりの問題を克服し、一度製紙原料の一部と薬剤を混合し、薬剤含有液を更に製紙原料に添加するために、製紙原料と薬剤の混ざりが向上するなどのメリットがある。しかし二次希釈水を使用しないため薬品粘度がやや高めになる。そのため分散性の良い薬剤が要求される事態になった。本発明で使用する電荷内包率15%以上、90%以下のビニル重合系架橋性水溶性カチオン性或いは両性重合体の油中水型エマルジョンは、この目的に合致するものである。 In other words, secondary dilution water is not required, leading to savings in water usage. After passing through the screen, a yield improver and / or a paper quality improver is added, so there is little deterioration of the drug, and a small amount of drug for a large amount of papermaking raw material. Overcoming the problem of mixing, adding a part of the papermaking raw material and the drug, and adding the drug-containing liquid to the papermaking raw material, there is an advantage that the mixing of the papermaking raw material and the drug is improved. . However, since secondary dilution water is not used, the chemical viscosity is slightly higher. For this reason, a drug with good dispersibility is required. The water-in-oil emulsion of a vinyl polymerized crosslinkable water-soluble cationic or amphoteric polymer having a charge encapsulation rate of 15% or more and 90% or less used in the present invention meets this purpose.

本発明のビニル重合系架橋性水溶性カチオン性或いは両性重合体は、原料として使用する単量体、カチオン単量体、即ち一般式(2)及び/又は(3)で表される単量体を3〜35モル%、必要に応じてアニオン性単量体、即ち一般式(1)で表される単量体を0〜50モル%、共重合可能な非イオン性水溶性単量体を15〜97モル%からなる単量体混合物に架橋性単量体を混合した水溶液を重合することによって製造することができる。特に好ましい形態としては、油中水型エマルジョンであり、これは前記単量体水溶液を界面活性剤により水に非混和性有機液体を連続相、単量体混合物水溶液を分散相となるよう乳化し重合した後、適宜転相剤を添加し製造されたものである。 The vinyl-polymerizable crosslinkable water-soluble cationic or amphoteric polymer of the present invention is a monomer used as a raw material, a cationic monomer, that is, a monomer represented by the general formula (2) and / or (3) 3 to 35 mol%, if necessary, an anionic monomer, that is, 0 to 50 mol% of the monomer represented by the general formula (1), a copolymerizable nonionic water-soluble monomer It can manufacture by superposing | polymerizing the aqueous solution which mixed the crosslinkable monomer in the monomer mixture which consists of 15-97 mol%. A particularly preferred form is a water-in-oil emulsion, in which the monomer aqueous solution is emulsified with a surfactant so that the water-immiscible organic liquid becomes a continuous phase and the monomer mixture aqueous solution becomes a dispersed phase. After polymerization, a phase inversion agent is added as appropriate.

本発明のビニル重合系架橋性水溶性カチオン性或いは両性重合体を製造する際使用するイオン性単量体のうち、カチオン性単量体、即ち一般式(2)及び/又は(3)で表される単量体は3〜35モル%であり、好ましくは5〜25モル%の範囲である。 Among the ionic monomers used in producing the vinyl polymerization crosslinkable water-soluble cationic or amphoteric polymer of the present invention, cationic monomers, that is, represented by the general formulas (2) and / or (3) The monomer to be used is 3 to 35 mol%, preferably 5 to 25 mol%.

本発明のビニル重合系架橋性水溶性重合体のイオン性は、カチオン性或いは両性である。 The ionicity of the vinyl polymerized crosslinkable water-soluble polymer of the present invention is either cationic or amphoteric.

本発明で使用するビニル重合系架橋性水溶性カチオン性或いは両性重合体を製造する際使用するイオン性単量体のうち、カチオン性単量体は以下のような単量体例示できる。すなわち、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルやジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、メチルジアリルアミン等が挙げられ、四級アンモニウム基含単量体の例は、前記三級アミノ含有単量体の塩化メチルや塩化ベンジルによる四級化物である(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物、(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウム塩化物、(メタ)アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウム塩化物、(メタ)アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウム塩化物、(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピルジメチルベンジルアンモニウム塩化物、(メタ)アクリロイルアミノプロピルジメチルベンジルアンモニウム塩化物、ジアリルジメチルアンモニウム塩化物などである。 Among the ionic monomers used in producing the vinyl polymerization crosslinkable water-soluble cationic or amphoteric polymer used in the present invention, the cationic monomers can be exemplified as follows. That is, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, methyl diallylamine and the like can be mentioned. Examples of the quaternary ammonium group-containing monomer include methyl chloride of the tertiary amino-containing monomer. (Meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloyloxy-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloylaminopropyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloyloxy, which are quaternized compounds by benzyl chloride Ethyldimethylbenzylammonium chloride, (meth) acryloyloxy-2-hydroxypropyldimethylbenzylammonium chloride, (meth) acryloylaminopropyldimethylbenzylammonium chloride, di Lil dimethyl ammonium chloride, and the like.

前記水溶性両性重合体を使用する場合、上記ビニル系カチオン性単量体の他、ビニル系アニオン性単量体を併用する。その例としてはビニルスルホン酸、ビニルベンゼンスルホン酸あるいは2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、メタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フタル酸あるいはp−カルボキシスチレン酸等が挙げられる。 When the water-soluble amphoteric polymer is used, a vinyl anionic monomer is used in combination with the vinyl cationic monomer. Examples thereof include vinyl sulfonic acid, vinyl benzene sulfonic acid or 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, methacrylic acid, acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, phthalic acid, and p-carboxystyrene acid.

本発明のビニル重合系架橋性水溶性カチオン性或いは両性重合体を製造する際使用する非イオン性単量体の例としては、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、ジアセトンアクリルアミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、アクリロイルモルホリン等が挙げられる。   Examples of the nonionic monomer used in producing the vinyl polymerization crosslinkable water-soluble cationic or amphoteric polymer of the present invention include (meth) acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, acrylonitrile, (meth). Examples include 2-hydroxyethyl acrylate, diacetone acrylamide, N-vinylpyrrolidone, N-vinylformamide, N-vinylacetamide, and acryloylmorpholine.

本発明で使用する架橋性単量体の具体例としてはN,N’−メチレンビスアクリルアミド、ジビニルベンゼンなどのジビニル化合物、メチロールアクリルアミド、メチロールメタクリルアミドなどのビニル系メチロール化合物、アクロレインなどのビニル系アルデヒド化合物あるいはこれらの混合物が挙げられるが、これらの中でもN,N’−メチレンビスアクリルアミドの使用が好ましい。 Specific examples of the crosslinkable monomer used in the present invention include divinyl compounds such as N, N′-methylenebisacrylamide and divinylbenzene, vinyl methylol compounds such as methylolacrylamide and methylolmethacrylamide, and vinyl aldehydes such as acrolein. Among them, the use of N, N′-methylenebisacrylamide is preferable.

本発明で使用する架橋性水溶性カチオン性或いは両性重合体は、電荷内包率15%以上、90%以下の油中水型エマルジョンである。電荷内包率の定義は、特許第4167969号でも規定されているが、即ち、下記定義1で示される。
定義1)カチオン性の架橋性水溶性高分子および両性でかつカチオン性単量体とアニオン単量体の共重合率の差が正である架橋性水溶性高分子の場合
電荷内包率[%]=(1−α/β)×100
αは酢酸にてpH4.0に調整した架橋性水溶性高分子水溶液をポリビニルスルホン酸カリウム水溶液にて滴定した滴定量。βは酢酸にてpH4.0に調整した架橋性水溶性高分子水溶液にポリビニルスルホン酸カリウム水溶液を電荷の中和を行なう十分な量加え、その後ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド水溶液にて滴定した滴定量からブランク値を差し引いた滴定量(ブランク値:架橋性水溶性高分子水溶液無添加時にポリビニルスルホン酸カリウム水溶液をポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド水溶液にて滴定した滴定量)。
定義2)両性でかつカチオン性単量体とアニオン単量体の共重合率の差が負である架橋性水溶性高分子の場合
電荷内包率[%]=(1−α/β)×100
αはアンモニアにてpH10.0に調整した架橋性水溶性高分子水溶液をポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド水溶液にて滴定した滴定量。βはアンモニアにてpH10.0に調整した架橋性水溶性高分子水溶液にポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド水溶液を電荷の中和を行なう十分な量加え、その後ビニルスルホン酸カリウム水溶液にて滴定した滴定量からブランク値を差し引いた滴定量(ブランク値:架橋性水溶性高分子0.01%水溶液無添加時にポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド水溶液をポリビニルスルホン酸カリウム水溶液にて滴定した滴定量)。
The crosslinkable water-soluble cationic or amphoteric polymer used in the present invention is a water-in-oil emulsion having a charge encapsulation rate of 15% or more and 90% or less. The definition of the charge inclusion rate is also defined in Japanese Patent No. 4167969, that is, the definition 1 is shown below.
Definition 1) Charge inclusion rate [%] for cationic cross-linkable water-soluble polymers and cross-linkable water-soluble polymers that are amphoteric and have a positive difference in copolymerization rate between cationic and anionic monomers = (1-α / β) × 100
α is a titration amount obtained by titrating a cross-linkable water-soluble polymer aqueous solution adjusted to pH 4.0 with acetic acid with a potassium polyvinyl sulfonate aqueous solution. β is a titration obtained by adding a sufficient amount of neutralizing charge to a crosslinkable water-soluble polymer aqueous solution adjusted to pH 4.0 with acetic acid, and then titrating with a polydiallyldimethylammonium chloride aqueous solution. Titration volume after subtracting blank value (blank value: titration volume of potassium polyvinylsulfonate aqueous solution titrated with polydiallyldimethylammonium chloride aqueous solution when no crosslinkable water-soluble polymer aqueous solution was added).
Definition 2) Charge inclusion rate [%] = (1-α / β) × 100 in the case of a cross-linkable water-soluble polymer that is amphoteric and has a negative difference in copolymerization rate between a cationic monomer and an anionic monomer
α is a titration amount obtained by titrating a crosslinkable water-soluble polymer aqueous solution adjusted to pH 10.0 with ammonia with a polydiallyldimethylammonium chloride aqueous solution. β is a titration obtained by adding a sufficient amount of polydiallyldimethylammonium chloride aqueous solution to neutralize charge to a crosslinkable water-soluble polymer aqueous solution adjusted to pH 10.0 with ammonia, and then titrating with potassium vinyl sulfonate aqueous solution. Titration amount after subtracting blank value (blank value: titration amount obtained by titrating an aqueous polydiallyldimethylammonium chloride solution with an aqueous potassium polyvinyl sulfonate solution when no 0.01% aqueous solution of a crosslinkable water-soluble polymer was added).

本発明のビニル重合系架橋性水溶性カチオン性或いは両性重合体は、前記電荷内包率が15%以上、90%以下の範囲内であり、好ましくは35〜90%の範囲内である。架橋性水溶性イオン性高分子が製紙原料中に添加されると懸濁粒子に吸着し、粒子同士の接着剤として作用し結果として粒子の凝集が起こる。この時架橋性水溶性イオン性高分子は、「密度の詰まった」分子形態であるため粒子表面と多点で結合し、添加量を調節することにより、より締った比較的強度の高いフロックを形成すると推定される。結果として小さなサイズだが、壊れにくいフロックが形成され、紙の地合にも良い影響を与える。また架橋性高分子は、架橋度が在る程度高いと粒子状に近い性質を有し、直鎖状水溶性イオン性高分子に較べ製紙原料中にスムーズに分散していくと考えられる。その結果、最終のスクリーンを通過した後に添加してもトラブルなく抄造が行える。このような目的に使用できるのは、電荷内包率が15%以上、90%以下の範囲内であり、好ましくは35〜90%である。 The vinyl polymerization type cross-linkable water-soluble cationic or amphoteric polymer of the present invention has a charge inclusion ratio in the range of 15% to 90%, preferably in the range of 35 to 90%. When the crosslinkable water-soluble ionic polymer is added to the papermaking raw material, it adsorbs to the suspended particles and acts as an adhesive between the particles, resulting in aggregation of the particles. At this time, the crosslinkable water-soluble ionic polymer has a “density-packed” molecular form, so it binds to the particle surface at multiple points, and by adjusting the amount added, it is more tight and relatively strong floc. Is estimated to form. The result is a small size but hard to break flock, which has a positive effect on the paper texture. In addition, it is considered that the crosslinkable polymer has properties close to particles when the degree of crosslinking is high, and is more smoothly dispersed in the papermaking raw material than the linear water-soluble ionic polymer. As a result, papermaking can be performed without any trouble even if it is added after passing through the final screen. What can be used for such a purpose is a charge inclusion ratio in the range of 15% or more and 90% or less, preferably 35 to 90%.

電荷内包率の測定法については、カチオン性の架橋性水溶性高分子及び、両性で且つカチオン性単量体とアニオン性単量体の共重合率の差が正である架橋性水溶性高分子では、以下の様に計算される。
電荷内包率[%]=(1−α/β)×100
αは酢酸にてpH4.0に調整した架橋性水溶性高分子0.01%水溶液をミューテック社製PCD滴定装置(MutekPCD−03、MutekPCD−Two Titrator Version2)により、滴下液:1/1000Nポリビニルスルホン酸カリウム水溶液、滴下速度:0.05ml/10sec、終点判定:0mVにて滴定し、求めた滴定量である。βは酢酸にてpH4.0に調整した架橋性水溶性高分子0.01%水溶液に1/400Nポリビニルスルホン酸カリウム水溶液を電荷の中和を行なうに十分な量加え、十分に攪拌し、同様にPCD滴定装置により、滴下液:1/1000Nポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド水溶液、滴下速度:0.05ml/10sec、終点判定:0mVにて滴定し、この滴定量をブランク値から差し引いた値とする。ブランク値とは酢酸にてpH4.0に調整した前記サンプルと同濃度のポリビニルスルホン酸カリウム水溶液を同様にPCD滴定装置により、滴下液:1/1000Nポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド水溶液、滴下速度:0.05ml/10sec、終点判定:0mVにて滴定し、求めた滴定量である。
Regarding the method for measuring the charge inclusion rate, a cationic cross-linkable water-soluble polymer and a cross-linkable water-soluble polymer that is amphoteric and has a positive difference in the copolymerization rate between a cationic monomer and an anionic monomer Then, it is calculated as follows.
Charge inclusion rate [%] = (1−α / β) × 100
α is a 0.01% aqueous solution of a crosslinkable water-soluble polymer 0.01% aqueous solution adjusted to pH 4.0 with acetic acid by a PCD titration device (Mutek PCD-03, Mutek PCD-Two Titortor Version 2) manufactured by Mutech. This is a titration amount obtained by titration with an aqueous potassium sulfonate solution, dropping rate: 0.05 ml / 10 sec, and end point determination: 0 mV. β is added to a 0.01% aqueous solution of a crosslinkable water-soluble polymer adjusted to pH 4.0 with acetic acid in an amount sufficient to neutralize the charge with a 1 / 400N aqueous potassium polyvinyl sulfonate solution, and stirred sufficiently. Using a PCD titrator, titration is performed with a drop solution: 1 / 1000N polydiallyldimethylammonium chloride aqueous solution, drop rate: 0.05 ml / 10 sec, end point determination: 0 mV, and this titration value is subtracted from the blank value. The blank value means that a potassium polyvinyl sulfonate aqueous solution having the same concentration as that of the above sample adjusted to pH 4.0 with acetic acid is similarly added by a PCD titration apparatus using a dropping solution: 1 / 1000N polydiallyldimethylammonium chloride aqueous solution, dropping rate: 0.00. 05 ml / 10 sec, end point determination: titration at 0 mV.

両性で且つカチオン性単量体とアニオン性単量体の共重合率の差が負である架橋性水溶性高分子では、以下の様に計算される。
電荷内包率[%]=(1−α/β)×100
αはアンモニアにてpH10.0に調整した架橋性水溶性高分子0.01%水溶液をミューテック社製PCD滴定装置(MutekPCD−03、MutekPCD−Two Titrator Version2)により、滴下液:1/1000Nポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド水溶液、滴下速度:0.05ml/10sec、終点判定:0mVにて滴定し、求めた滴定量である。βはアンモニアにてpH10.0に調整した架橋性水溶性高分子0.01%水溶液に1/400Nポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド水溶液を電荷の中和を行なうに十分な量加え、十分に攪拌し、同様にPCD滴定装置により、滴下液:1/1000Nポリビニルスルホン酸カリウム水溶液、滴下速度:0.05ml/10sec、終点判定:0mVにて滴定し、この滴定量をブランク値から差し引いた値とする。ブランク値とはアンモニアにてpH10.0に調整した前記サンプルと同濃度のポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド水溶液を同様にPCD滴定装置により、滴下液:1/1000Nポリビニルスルホン酸カリウム水溶液、滴下速度:0.05ml/10sec、終点判定:0mVにて滴定し、求めた滴定量である。
For a crosslinkable water-soluble polymer that is amphoteric and has a negative difference in copolymerization rate between a cationic monomer and an anionic monomer, the calculation is performed as follows.
Charge inclusion rate [%] = (1−α / β) × 100
α is a 0.01% aqueous solution of a cross-linkable water-soluble polymer adjusted to pH 10.0 with ammonia by using a PCD titration apparatus (Mutek PCD-03, Mutek PCD-Two Titortor Version 2) manufactured by Mutech. This is a titration amount obtained by titration with a diallyldimethylammonium chloride aqueous solution, a dropping speed: 0.05 ml / 10 sec, and an end point determination: 0 mV. β is added to a 0.01% aqueous solution of a crosslinkable water-soluble polymer adjusted to pH 10.0 with ammonia, and a 1 / 400N polydiallyldimethylammonium chloride aqueous solution is added in an amount sufficient for charge neutralization, and sufficiently stirred. Similarly, titrate with a PCD titrator at a dropping solution: 1 / 1000N potassium polyvinyl sulfonate aqueous solution, dropping rate: 0.05 ml / 10 sec, end point determination: 0 mV, and subtract this titration value from the blank value. The blank value is a polydiallyldimethylammonium chloride aqueous solution having the same concentration as that of the sample adjusted to pH 10.0 with ammonia in the same manner, using a PCD titrator, dropping solution: 1/1000 N potassium polyvinylsulfonate aqueous solution, dropping rate: 0.00. 05 ml / 10 sec, end point determination: titration at 0 mV.

本発明のビニル重合系架橋性水溶性カチオン性或いは両性重合体は、イオン性単量体及び非イオン性単量体と架橋性単量体からなる単量体混合物を共重合することによって製造することができる。重合はこれら単量体を混合した水溶液を調製した後、通常の重合法によって行なうことができる。 The vinyl polymerization crosslinkable water-soluble cationic or amphoteric polymer of the present invention is produced by copolymerizing a monomer mixture comprising an ionic monomer and a nonionic monomer and a crosslinkable monomer. be able to. Polymerization can be carried out by an ordinary polymerization method after preparing an aqueous solution in which these monomers are mixed.

重合法としては、水溶液重合、油中水型エマルジョン重合、油中水型分散重合、塩水中分散重合などによって重合した後、水溶液、分散液、エマルジョン或いは粉末等任意の製品形態にすることができる。好ましい形態としては、濃度を高められ、溶解時間も短い油中水型エマルジョン重合品である。 As the polymerization method, after polymerization by aqueous solution polymerization, water-in-oil emulsion polymerization, water-in-oil dispersion polymerization, salt water dispersion polymerization, etc., it can be made into any product form such as aqueous solution, dispersion, emulsion or powder. . A preferred form is a water-in-oil emulsion polymerized product having a high concentration and a short dissolution time.

油中水型エマルジョンの製造方法としては、イオン性単量体及び非イオン性単量体と架橋性単量体からなる単量体混合物を水、少なくとも水と非混和性の炭化水素からなる油状物質、油中水型エマルジョンを形成するに有効な量とHLBを有する少なくとも一種類の界面活性剤を混合し、強攪拌し油中水型エマルジョンを形成させた後、重合することにより合成する方法である。 As a method for producing a water-in-oil emulsion, a monomer mixture comprising an ionic monomer and a nonionic monomer and a crosslinkable monomer is water, and an oil comprising at least a water-immiscible hydrocarbon. A method of synthesizing by mixing a substance, an effective amount for forming a water-in-oil emulsion, and at least one surfactant having HLB, and vigorously stirring to form a water-in-oil emulsion, followed by polymerization It is.

また、分散媒として使用する炭化水素からなる油状物質の例としては、パラフィン類或いは灯油、軽油、中油等の鉱油、或いはこれらと実質的に同じ範囲の沸点や粘度等の特性を有する炭化水素系合成油、或いはこれらの混合物が挙げられる。含有量としては、油中水型エマルジョン全量に対して20質量%〜50質量%の範囲であり、好ましくは20質量%〜35質量%の範囲である。 Examples of oily substances made of hydrocarbons used as a dispersion medium include paraffins, mineral oils such as kerosene, light oil, and medium oil, or hydrocarbons having characteristics such as boiling point and viscosity in substantially the same range as these. Synthetic oils or mixtures thereof may be mentioned. As content, it is the range of 20 mass%-50 mass% with respect to the water-in-oil type emulsion whole quantity, Preferably it is the range of 20 mass%-35 mass%.

油中水型エマルジョンを形成するに有効な量とHLBを有する少なくとも一種類の界面活性剤の例としては、HLB3〜11のノニオン性界面活性剤であり、その具体例としては、ソルビタンモノオレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノパルミテート等が挙げられる。これら界面活性剤の添加量としては、油中水型エマルジョン全量に対して0.5〜10質量%であり、好ましくは1〜5質量%の範囲である。 Examples of at least one surfactant having an amount effective to form a water-in-oil emulsion and HLB are HLB 3-11 nonionic surfactants, specific examples of which include sorbitan monooleate, Examples include sorbitan monostearate and sorbitan monopalmitate. The amount of these surfactants to be added is 0.5 to 10% by mass, preferably 1 to 5% by mass, based on the total amount of the water-in-oil emulsion.

重合後は、転相剤と呼ばれる親水性界面活性剤を添加して油の膜で被われたエマルジョン粒子が水になじみ易くし、中の水溶性高分子が溶解しやすくする処理を行ない、水で希釈しそれぞれの用途に用いる。親水性界面活性剤の例としては、カチオン性界面活性剤やHLB9〜15のノ二オン性界面活性剤であり、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル系、ポリオキシエチレンアルコールエーテル系等である。 After the polymerization, a hydrophilic surfactant called a phase inversion agent is added to make the emulsion particles covered with the oil film easy to adjust to water, and the water-soluble polymer therein is easily dissolved. Dilute with and use for each application. Examples of hydrophilic surfactants are cationic surfactants and HLB 9-15 nonionic surfactants, such as polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ethers and polyoxyethylene alcohol ethers.

重合条件は通常、使用する単量体や共重合モル%によって適宜決めていき、温度としては0〜100℃の範囲で行なう。特に油中水型エマルジョン重合法を適用する場合は、20〜80℃、好ましくは20〜60℃の範囲で行なう。重合開始はラジカル重合開始剤を使用する。これら開始剤は油溶性或いは水溶性のどちらでも良く、アゾ系、過酸化物系、レドックス系何れでも重合することが可能である。油溶性アゾ系開始剤の例としては、2、2’−アゾビスイソブチロニトリル、1、1−アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、2、2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル、2、2’−アゾビス−2−メチルプロピオネート、4、4’−アゾビス−(4−メトキシ−2、4−ジメチル)バレロニトリル等が挙げられる。 The polymerization conditions are usually appropriately determined depending on the monomer used and the copolymerization mol%, and the temperature is in the range of 0 to 100 ° C. In particular, when the water-in-oil emulsion polymerization method is applied, it is carried out in the range of 20 to 80 ° C, preferably 20 to 60 ° C. For the initiation of polymerization, a radical polymerization initiator is used. These initiators may be either oil-soluble or water-soluble, and can be polymerized by any of azo, peroxide, and redox systems. Examples of oil-soluble azo initiators are 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1-azobiscyclohexanecarbonitrile, 2,2′-azobis-2-methylbutyronitrile, 2,2 Examples include '-azobis-2-methylpropionate, 4,4'-azobis- (4-methoxy-2,4-dimethyl) valeronitrile.

水溶性アゾ開始剤の例としては、2、2’−アゾビス(アミジノプロパン)二塩化水素化物、2、2’−アゾビス[2−(5−メチル−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二塩化水素化物、4、4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)等が挙げられる。またレドックス系の例としては、ペルオキソ二硫酸アンモニウムと亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、トリメチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン等との組み合わせが挙げられる。更に過酸化物の例としては、ペルオキソ二硫酸アンモニウム或いはカリウム、過酸化水素、ベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、オクタノイルペルオキサイド、サクシニックペルオキサイド、t−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート等を挙げることができる。 Examples of water soluble azo initiators are 2,2'-azobis (amidinopropane) dichloride, 2,2'-azobis [2- (5-methyl-imidazolin-2-yl) propane] hydrogen dichloride And 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid). Examples of redox systems include a combination of ammonium peroxodisulfate and sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, trimethylamine, tetramethylethylenediamine and the like. Examples of peroxides include ammonium or potassium peroxodisulfate, hydrogen peroxide, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, octanoyl peroxide, succinic peroxide, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, etc. Can be mentioned.

単量体の重合濃度は20〜50質量%の範囲であり、好ましくは25〜40質量%の範囲であり、単量体の組成、重合法、開始剤の選択によって適宜重合の濃度と温度を設定する。これらの単量体を重合して得られる水溶性高分子の分子量は、300万〜3000万の範囲であり、好ましくは300万〜2000万の範囲である。 The polymerization concentration of the monomer is in the range of 20 to 50% by mass, and preferably in the range of 25 to 40% by mass. The concentration and temperature of the polymerization are appropriately determined depending on the composition of the monomer, the polymerization method, and the selection of the initiator. Set. The molecular weight of the water-soluble polymer obtained by polymerizing these monomers is in the range of 3 million to 30 million, preferably in the range of 3 million to 20 million.

前記油中水型エマルジョンにおいて無機塩を添加することができる。塩を添加するタイミングは、イオン性単量体と非イオン性単量体及び架橋性単量体からなる単量体混合物を混合した水溶液中や共重合後の油中水型エマルジョン中あるいは油中水型エマルジョン希釈液中、等である。 Inorganic salts can be added in the water-in-oil emulsion. The timing of adding the salt is in an aqueous solution in which a monomer mixture comprising an ionic monomer, a nonionic monomer and a crosslinkable monomer is mixed, in a water-in-oil emulsion after copolymerization, or in oil. In water emulsion dilutions, etc.

添加する無機塩は、ナトリウムやカリウムの様なアルカリ金属イオンやアンモニウムイオン等の陽イオンと、ハロゲン化物イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン等の陰イオンとを組み合わせた塩が使用可能である。これら塩類の濃度としては、0.5質量%〜15質量%である。 As the inorganic salt to be added, a combination of a cation such as an alkali metal ion or ammonium ion such as sodium or potassium and an anion such as halide ion, sulfate ion, nitrate ion or phosphate ion can be used. is there. The concentration of these salts is 0.5% by mass to 15% by mass.

次に混合手段に関し説明する。本発明で使用する添加システムにおける混合手段は、本発明で使用する混合における技術思想が達成できればどのような混合手段を用いても良いが、具体的には以下のような混合装置を使用すると効率的に実施が可能である。例えば以下のフローから構成される場合がある。例えば装置の一例として、主製紙原料流の一部をバイパス流として使用し、前記バイパス流を更に二つに分流し、一つの分流は(1)大流量・高速ジェット流を形成する部分(インジェクションフロー)、(2)もう一方の分流は、薬品流が噴射される部分を広げて、薬品流をジェット流に巻き込ませる部分(ミキシングフロー)、(3)薬品を添加するには、薬品流を螺旋回転させながらジェット流に噴射する部分(ケミカルフロー)から構成されているものなどが使用できる。 Next, the mixing means will be described. As the mixing means in the addition system used in the present invention, any mixing means may be used as long as the technical idea of the mixing used in the present invention can be achieved. Implementation is possible. For example, the following flow may be configured. For example, as an example of the apparatus, a part of the main papermaking raw material flow is used as a bypass flow, and the bypass flow is further divided into two, and one split flow is (1) a portion that forms a high flow rate / high-speed jet flow (injection) (Flow), (2) The other part of the diversion is to expand the part where the chemical stream is injected and to entangle the chemical stream into the jet stream (mixing flow). (3) To add the chemical, What consists of the part (chemical flow) which injects into a jet stream, rotating helically etc. can be used.

前記三つのフローは、断面が同心円の配管により構成される。同心円の一番真ん中にミキシングフロー、一番外側にインジェクションフロー、ミキシングフローとインジェクションフローの間にケミカルフローが位置し、それぞれのフローは先端部で合流する形態を有する。ケミカルフローの薬品はミキシングフローにより押し広げられ、インジェクションフローに接触し、速やかにその中に混合され、主製紙原料流に添加される。 The three flows are configured by piping having a concentric cross section. A mixing flow is located in the middle of the concentric circles, an injection flow is located on the outermost side, and a chemical flow is located between the mixing flow and the injection flow, and each flow has a form of joining at the tip. The chemicals in the chemical flow are spread out by the mixing flow, come into contact with the injection flow, are quickly mixed therein and added to the main papermaking raw material stream.

主製紙原料流の一部をバイパス流として使用し大流量・高速ジェット流を形成する部分(インジェクションフロー)では、主製紙原料流の一部をバイパス流とし、バイパス流を更に二つ以上に分流した一方の製紙原料を例えばブースターポンプなどにより加圧し、バイパス流の5〜20倍の流速に加速される強力な渦巻きジェット流を形成する。この時、流速5〜10L/sに加速することが好ましい。 In the part (injection flow) where a part of the main paper raw material flow is used as a bypass flow to form a large flow rate and high speed jet flow, a part of the main paper raw material flow is used as a bypass flow, and the bypass flow is further divided into two or more. One of the papermaking raw materials is pressurized by, for example, a booster pump to form a strong spiral jet stream that is accelerated to a flow rate 5 to 20 times that of the bypass stream. At this time, it is preferable to accelerate to a flow rate of 5 to 10 L / s.

薬品を螺旋回転させながら前記ジェット流に対して噴射する部分(ケミカルフロー)では、ノズル部よりジェット流に対し螺旋回転しながらフィルム状に噴出される。流速は遅くシェアは最小限に抑えられるので、薬品に対する影響は最小限となる。流速は、0.1〜1.0L/sで薬品を噴射することが好ましい。 In the part (chemical flow) which injects with respect to the said jet flow while spirally rotating a chemical | medical agent, it ejects in a film form, spirally rotating with respect to a jet stream from a nozzle part. Since the flow rate is slow and the share is minimized, the impact on the drug is minimal. It is preferable to inject the chemical at a flow rate of 0.1 to 1.0 L / s.

バイパス流を分流したもう一方の分流(ミキシングフロー)は、前記ケミカルフローを広げて薬品をジェット流に巻き込ませる役割を果たし、スプレー状に放出されて、ケミカルフローを押し広げインジェクションフローに巻き込ませる。ミキシングフローの流速は、1〜2L/sが好ましい。上記説明した装置の具体例としては、ウェットエンド・テクノロジー社の「トランプジェット」などがある。 The other diversion flow (mixing flow) obtained by diverting the bypass flow plays a role of expanding the chemical flow and entraining the chemical in the jet flow, and is discharged in a spray form to expand the chemical flow and entrain it in the injection flow. The mixing flow rate is preferably 1 to 2 L / s. Specific examples of the apparatus described above include “Trump Jet” manufactured by Wet End Technology.

本発明における薬品の添加方法の特徴は、最終せん断工程であるスクリーンを通過した主製紙原料流に添加される。スクリーンを通過することによる大きなせん断がポリマーに掛からないため高分子が切断されることなく最大限の効果が発揮される。薬品は主製紙原料流の配管内に、広く、深く分散するので非常に高いミキシング効果を発揮するため、高分子量であっても紙の地合いを崩すことがない。そのため従来の添加法では、地合い崩れを起こすことがある、より高分子量の歩留向上剤の使用をすることもできる。上記例にあげた混合手段では、主原料流に対して高速で添加されるため薬品の流量が0.1L/s以上で粘度が300mPa・s以下であれば希釈用の清水が不要であるため、前記流量と粘度が好ましい。その範囲内に入らなければ清水で希釈するが、従来の添加法に対して清水使用量が大幅に削減できる。 The feature of the chemical addition method in the present invention is added to the main papermaking raw material stream that has passed through the screen, which is the final shearing step. Since the polymer is not subjected to large shear by passing through the screen, the maximum effect is exhibited without the polymer being cut. Since the chemicals are widely and deeply dispersed in the main papermaking material flow pipes, they exhibit a very high mixing effect, so even if they have a high molecular weight, they do not disrupt the texture of the paper. Therefore, in the conventional addition method, a higher molecular weight yield improver that may cause collapse of the formation can be used. In the mixing means given in the above example, since it is added at a high speed to the main raw material flow, if the flow rate of the chemical is 0.1 L / s or more and the viscosity is 300 mPa · s or less, the fresh water for dilution is unnecessary. The flow rate and viscosity are preferred. If it does not fall within the range, it is diluted with fresh water, but the amount of fresh water used can be greatly reduced compared to the conventional addition method.

背景技術においても説明したように、製紙原料がスクリーン通過前の添加では、スクリーンのシェアにより高分子が切断されるので、大きな歩留率の向上を得るためには、歩留向上剤の添加率を増やす必要がある。一方、スクリーン通過後の添加では、混合の問題から地合いが崩れる危険が予想され、添加率を最小限に抑制しなければならず大幅な歩留率の向上、生産性の向上が望めない。従って本発明においては、高分子量のアクリルアミド系共重合体からなる歩留向上剤、好ましくは電荷内包率15%以上、90%以下のビニル重合系架橋性水溶性カチオン性或いは両性重合体である油中水型エマルジョンと製紙原料流の混合手段を用いる添加方法により薬品が効果的にミキシングされ、スクリーン通過後に添加されるため顕著な効果を発現する。 As explained in the background art, when the papermaking raw material is added before passing through the screen, the polymer is cut by the share of the screen, so in order to obtain a large yield improvement, the addition rate of the yield improver It is necessary to increase. On the other hand, with addition after passing through the screen, there is a risk that the formation will be lost due to the problem of mixing, and the addition rate must be suppressed to a minimum, and a significant increase in yield and productivity cannot be expected. Therefore, in the present invention, a yield improver comprising a high molecular weight acrylamide copolymer, preferably an oil which is a vinyl polymerized crosslinkable water-soluble cationic or amphoteric polymer having a charge encapsulation rate of 15% or more and 90% or less. The chemical is effectively mixed by the addition method using the mixing means of the water-in-water emulsion and the papermaking raw material stream, and a remarkable effect is exhibited because it is added after passing through the screen.

本発明における抄紙法システムとして一種の薬品添加だけでなく、二種以上の薬品添加にも適用できる。すなわち請求項2に記載されるようにバイパス流を三つに分流した後、一種目の薬品に歩留向上剤のようなカチオン性或いは両性ポリマーの液フローと、三つに分流したうちの二つの分流を、混合手段によって混合し、主製紙原料流の一箇所に還流させ、二種目として、アニオン性ポリマー、ベントナイトあるいはコロイダルシリカのフローと残りの一つの分流をもう一つの前記混合手段と同一の混合手段によって混合し、前記カチオン性或いは両性ポリマーを添加した箇所よりも下流の主製紙原料流の一箇所に還流させる方法もある。 The papermaking system in the present invention can be applied not only to one kind of chemical addition but also to two or more kinds of chemical addition. That is, as described in claim 2, after the bypass flow is divided into three, the first chemical is a liquid flow of a cationic or amphoteric polymer such as a yield improver, and two of the three divided flows. One split stream is mixed by mixing means and refluxed to one point of the main papermaking raw material stream. As the second type, the flow of the anionic polymer, bentonite or colloidal silica and the remaining one split stream are the same as the other mixing means. There is also a method of mixing by the mixing means and refluxing to one place of the main papermaking raw material stream downstream from the place where the cationic or amphoteric polymer is added.

上記処方を応用することにより歩留向上剤及び/又は紙質向上剤と同種の混合手段を使用して填料、紙力剤、サイズ剤、硫酸バンド他の製紙用薬品と同時に添加することができ、別の混合手段によってサイズ剤定着剤、濾水性向上剤、あるいはアニオン性水溶性高分子、ベントナイトあるいはコロイダルシリカなどより抄紙機に近い箇所で添加することができる。従って本発明においては、歩留向上剤及び/又は紙質向上剤として、電荷内包率15%以上、90%以下のビニル重合系架橋性水溶性カチオン性或いは両性重合体である油中水型エマルジョンが、本発明で使用する添加方法と混合手段を用い、スクリーン通過後の製紙原料に添加されることにより効果的にミキシングされ、顕著な効果を発現する。 By applying the above formulation, it can be added simultaneously with filler, paper strength agent, sizing agent, sulfuric acid band and other papermaking chemicals using the same mixing means as the yield improver and / or paper quality improver, By another mixing means, it can be added at a location closer to the paper machine than a sizing agent fixing agent, a freeness improving agent, an anionic water-soluble polymer, bentonite or colloidal silica. Therefore, in the present invention, as a yield improver and / or paper quality improver, a water-in-oil emulsion which is a vinyl polymerization crosslinkable water-soluble cationic or amphoteric polymer having a charge inclusion rate of 15% or more and 90% or less is used. By using the addition method and mixing means used in the present invention, it is effectively mixed by adding to the papermaking raw material after passing through the screen, and exhibits a remarkable effect.

本発明で使用する電荷内包率15%以上、90%以下のビニル重合系架橋性水溶性カチオン性或いは両性重合体である油中水型エマルジョンは、電荷内包率が15%未満の水溶性重合体に較べて、いわゆる架橋が進行した状態であり、製紙原料中に含有されるパルプ繊維や填料の表面に結合する部位が多くなった結果、製紙原料に対する分散・吸着が促進され、より効果的なミキシングとの相乗により高い歩留効果が得られると考えられる。電荷内包率が90%より高いと架橋が進みすぎ添加量の増大や添加コストが上昇するため不利である。 The water-in-oil emulsion which is a vinyl polymerized crosslinkable water-soluble cationic or amphoteric polymer having a charge encapsulation rate of 15% or more and 90% or less used in the present invention is a water-soluble polymer having a charge encapsulation rate of less than 15%. Compared to the above, the so-called cross-linking has progressed, and as a result of increasing the number of sites that bind to the surface of the pulp fiber and filler contained in the papermaking raw material, the dispersion and adsorption to the papermaking raw material is promoted and more effective. It is considered that a high yield effect can be obtained by synergy with mixing. If the charge encapsulation rate is higher than 90%, the crosslinking proceeds too much, which is disadvantageous because the addition amount increases and the addition cost increases.

混合手段の設置場所は、スクリーン通過後の主製紙原料流に循環される白水の配管系統に設置することも可能である。すなわち請求項3に記載されるように、製紙原料のバイパス流に替えて、白水の流れを二つ以上に分流した後、混合手段によって前記分流のうち、二つと歩留向上剤及び/又は紙質向上剤の原液あるいは希釈液とを混合し、前記主製紙原料流の一箇所に還流させることもできる。この概念図は、図1に記載されるように主製紙原料流のバイパスに替えて図中1の白水の流れを使用して薬剤を添加する。あるいは請求項2に記載され、図2に概念的に説明されるように、主製紙原料流のバイパスを三つに分流した後、二つの分流と歩留向上剤及び/又は紙質向上剤とを混合手段によって混合し、主製紙原料流に還流し、もう一つの分流とアニオン性水溶性高分子、ベントナイトあるいはコロイダルシリカから選択される一種以上とをもう一台の前記混合手段と同一の混合手段により混合し、前記カチオン性或いは両性ポリマーを添加した箇所よりも下流の主製紙原料流の一箇所に主製紙原料流に還流させる。対象紙料としては特に限定はなく、あらゆる紙料に対して適用できるが、特に地合い性を損なうことなく歩留の向上が求められる新聞用紙、上質紙、PPC用紙、塗工原紙、微塗工紙や最小限の添加率で最大限の効果が求められる板紙等においてその効果がより発揮される。 It is also possible to install the mixing means in a white water piping system that is circulated in the main papermaking raw material stream after passing through the screen. That is, as described in claim 3, instead of the bypass flow of the papermaking raw material, the white water flow is divided into two or more, and then two of the divided flows and the yield improver and / or the paper quality are mixed by the mixing means. It is also possible to mix the improver stock solution or diluent and reflux it in one place of the main papermaking material stream. In this conceptual diagram, as shown in FIG. 1 , the chemical is added using the flow of white water shown in FIG. 1 instead of bypassing the main papermaking raw material flow. Alternatively, as described in claim 2 and conceptually illustrated in FIG. 2, after dividing the bypass of the main papermaking raw material flow into three, the two diversions and the yield improver and / or the paper quality improver are combined. Mixing means by mixing means, refluxing to the main papermaking raw material stream, and another branching flow and one or more selected from anionic water-soluble polymer, bentonite or colloidal silica are mixed in the same mixing means as the other mixing means And the mixture is refluxed to the main papermaking raw material stream at one location downstream of the location where the cationic or amphoteric polymer is added. The target paper is not particularly limited and can be applied to any paper. Newspaper, high-quality paper, PPC paper, coated base paper, and fine coating that require improved yield without impairing the texture. The effect is more exerted on paper and paperboard that requires the maximum effect with a minimum addition rate.

以下に示す合成例によって本発明のビニル重合系架橋性水溶性カチオン性或いは両性重合体を具体的に説明するが、本発明は以下の合成例に限定されるものではない。 The following synthesis examples specifically illustrate the vinyl polymerized crosslinkable water-soluble cationic or amphoteric polymer of the present invention, but the present invention is not limited to the following synthesis examples.

(合成例1)
攪拌機、還流冷却管、温度計および窒素導入管を備えた4つ口500mlセパラブルフラスコに沸点190℃ないし230℃のイソパラフィン127.5gにソルビタンモノオレート7.5g及びポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート5.0gを仕込み溶解させた。別に80質量%アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物(以下DMQと略記)58.1g、50質量%アクリルアミド(AAMと略記)307.0g、メチレンビスアクリルアミド0.2%水溶液1.00g、イソプロピルアルコール0.4g(対単量体0.2質量部)を各々採取し添加した。油と水溶液を混合し、ホモジナイザーにて1000rpmで2分間攪拌乳化した。この時の単量体組成は、DMQ/AAM=10/90(モル%)である。
(Synthesis Example 1)
A four-necked 500 ml separable flask equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer and nitrogen inlet tube, 127.5 g of isoparaffin having a boiling point of 190 ° C. to 230 ° C., 7.5 g of sorbitan monooleate and polyoxyethylene sorbitan monostearate 5 0.0 g was charged and dissolved. Separately, 58.1 g of 80% by mass acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride (hereinafter abbreviated as DMQ), 307.0 g of 50% by mass acrylamide (abbreviated as AAM), 1.00 g of a 0.2% aqueous solution of methylenebisacrylamide, and 0.1% of isopropyl alcohol. 4 g (0.2 part by mass of monomer) was collected and added. The oil and the aqueous solution were mixed and emulsified with stirring at 1000 rpm for 2 minutes with a homogenizer. The monomer composition at this time is DMQ / AAM = 10/90 (mol%).

得られたエマルジョン単量体溶液の温度を45±2℃に保ち、窒素置換を30分行なった後、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオン酸メチル)0.1g(対単量体0.05質量%)を加え、重合反応を開始させた。45±2℃で1.5時間重合させのち70℃に加温し、1時間保温することで反応を完結させた。重合後、生成した油中水型エマルジョンに転相剤としてポリオキシエチレンデシルエーテル10.0g(対液2.0質量%)を添加混合した。B型粘度計により製品粘度を測定すると、320mPa・sであった。コロイド滴定法と前記計算式により電荷内包率を求めると24.6%であり、試作−1とする。更に合成例1と同様の操作によりDMQ/AAM=10/90(モル%)電荷内包率45.8%(試作−2)、DMQ/AAM=20/80(モル%)電荷内包率39.2%(試作−3)、DMQ/AAM=20/80(モル%)電荷内包率75.3%(試作−4)、DMQ/DMC/AAC/AAM=10/10/5/75(モル%)電荷内包率41.0%(試作−5)、DMQ/DMC/AAC/AAM=10/10/5/75(モル%)電荷内包率55.5%(試作−6)、
DMQ/AAM=5/95(モル%)電荷内包率60.7%(試作−7)、DMQ/AAM=35/65(モル%)電荷内包率45.0%(試作−8)である架橋性水溶性高分子を合成した。結果を表1に示す。
After maintaining the temperature of the obtained emulsion monomer solution at 45 ± 2 ° C. and performing nitrogen substitution for 30 minutes, 0.1 g of dimethyl-2,2′-azobis (methyl 2-methylpropionate) 0.05 mass%) was added to initiate the polymerization reaction. Polymerization was carried out at 45 ± 2 ° C. for 1.5 hours, and then the mixture was heated to 70 ° C. and kept for 1 hour to complete the reaction. After polymerization, 10.0 g of polyoxyethylene decyl ether (2.0% by mass with respect to the liquid) was added to and mixed with the resulting water-in-oil emulsion as a phase inversion agent. When the product viscosity was measured with a B-type viscometer, it was 320 mPa · s. The charge inclusion ratio obtained by the colloid titration method and the above formula is 24.6%, which is regarded as trial production-1. Further, by the same operation as in Synthesis Example 1, DMQ / AAM = 10/90 (mol%) charge inclusion rate 45.8% (prototype-2), DMQ / AAM = 20/80 (mol%) charge inclusion rate 39.2 % (Prototype-3), DMQ / AAM = 20/80 (mol%) charge inclusion rate 75.3% (prototype-4), DMQ / DMC / AAC / AAM = 10/10/5/75 (mol%) Charge inclusion rate 41.0% (prototype-5), DMQ / DMC / AAC / AAM = 10/10/5/75 (mol%) charge inclusion rate 55.5% (prototype-6),
DMQ / AAM = 5/95 (mol%) charge inclusion rate 60.7% (prototype-7), DMQ / AAM = 35/65 (mol%) charge inclusion rate 45.0% (prototype-8) Water-soluble polymer was synthesized. The results are shown in Table 1.

(合成例2)
試作−2、試作−4、試作−6に関し、硫酸アンモニウムを油中水型エマルジョン中の架橋性水溶性高分子に対し7質量%添加したものを調整し、これらをそれぞれ試作−9、試作−10および試作−11とする。結果を表1に示す。
(Synthesis Example 2)
For Prototype-2, Prototype-4, and Prototype-6, 7% by mass of ammonium sulfate was added to the crosslinkable water-soluble polymer in the water-in-oil emulsion, and these were prepared as Prototype-9 and Prototype-10, respectively. And prototype-11. The results are shown in Table 1.

(比較合成例1)
攪拌機、還流冷却管、温度計および窒素導入管を備えた4つ口500mlセパラブルフラスコに沸点190℃ないし230℃のイソパラフィン127.5gにソルビタンモノオレート7.5g及びポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート5.0gを仕込み溶解させた。別に80質量%アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物(以下DMQと略記)58.1g、50質量%アクリルアミド(AAMと略記)307.0g、メチレンビスアクリルアミド0.2%水溶液0.20g、イソプロピルアルコール0.4g(対単量体0.2質量部)を各々採取し添加した。油と水溶液を混合し、ホモジナイザーにて1000rpmで2分間攪拌乳化した。この時の単量体組成は、DMQ/AAM=10/90(モル%)である。
(Comparative Synthesis Example 1)
A four-necked 500 ml separable flask equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer and nitrogen inlet tube, 127.5 g of isoparaffin having a boiling point of 190 ° C. to 230 ° C., 7.5 g of sorbitan monooleate and polyoxyethylene sorbitan monostearate 5 0.0 g was charged and dissolved. Separately, 58.1 g of 80% by mass acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride (hereinafter abbreviated as DMQ), 307.0 g of 50% by mass acrylamide (abbreviated as AAM), 0.20 g of a 0.2% aqueous solution of methylenebisacrylamide, and 0.1% of isopropyl alcohol. 4 g (0.2 part by mass of monomer) was collected and added. The oil and the aqueous solution were mixed and emulsified with stirring at 1000 rpm for 2 minutes with a homogenizer. The monomer composition at this time is DMQ / AAM = 10/90 (mol%).

得られたエマルジョンを単量体溶液の温度を40〜43℃に保ち、窒素置換を30分行なった後、ジメチル−2,2−アゾビスイソブチレート(和光純薬製V−601)0.7g(対単量体0.038質量%)を加え、重合反応を開始させた。42±2℃で12時間重合させ反応を完結させた。重合後、生成した油中水型エマルジョンに転相剤としてポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル5.0g(対液1質量%)を添加混合した。その後、B型粘度計により製品粘度を測定すると、450mPa・sであった。前記計算式により電荷内包率を求めると13.8%であり、試作−12とする。更に比較合成例1と同様の操作によりDMQ/AAM=20/80(モル%)、電荷内包率95.8% である架橋性水溶性高分子を合成した(試作−13)。結果を表1に示す。 The obtained emulsion was maintained at a temperature of the monomer solution at 40 to 43 ° C. and purged with nitrogen for 30 minutes, and then dimethyl-2,2-azobisisobutyrate (V-601, manufactured by Wako Pure Chemical Industries) 7 g (0.038% by mass with respect to the monomer) was added to initiate the polymerization reaction. The reaction was completed by polymerization at 42 ± 2 ° C. for 12 hours. After the polymerization, 5.0 g of polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether (1% by mass with respect to the liquid) was added and mixed as a phase inversion agent to the resulting water-in-oil emulsion. Then, when the product viscosity was measured with a B-type viscometer, it was 450 mPa · s. When the charge inclusion rate is determined by the above calculation formula, it is 13.8%, and is set as trial production-12. Further, a crosslinkable water-soluble polymer having DMQ / AAM = 20/80 (mol%) and a charge inclusion rate of 95.8% was synthesized by the same operation as in Comparative Synthesis Example 1 (prototype-13). The results are shown in Table 1.

(比較合成例2)
試作−12および試作−13に関し、硫酸アンモニウムを油中水型エマルジョン中の水溶性高分子に対し7質量%添加したものを調整し、これらをそれぞれ試作−14および試作−15とする。結果を表1に示す。
(Comparative Synthesis Example 2)
For Trial-12 and Trial-13, ammonium sulfate was added at 7% by mass to the water-soluble polymer in the water-in-oil emulsion, and these were designated as Trial-14 and Trial-15, respectively. The results are shown in Table 1.

(表1)
DMQ:アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物
DMC:メタアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩化物、AAC:アクリル酸、AAM:アクリルアミド、架橋性単量体添加量:対単量体ppm(質量比)、硫酸アンモニウム:対水溶性高分子質量%
(Table 1)
DMQ: acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride DMC: methacryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, AAC: acrylic acid, AAM: acrylamide, crosslinkable monomer addition amount: to monomer ppm (mass ratio), ammonium sulfate: to Water-soluble polymer mass%

ブリット式ダイナミックジャーテスターによる歩留率の測定試験を行なった。200メッシュワイヤー使用。使用原料は、固形分濃度1.2質量%で、軽質炭酸カルシウム等Ash分として32.4%対固形分濃度含んだ新聞用紙抄造原料を用いた。製紙原料の物性値は、pH7.3、Whatman No.41濾紙濾過液のミューテック社製PCD−03型を使用したカチオン要求量は、0.006meq/Lである。攪拌回転数1500rpmで20秒間攪拌後、合成例の試作−1〜試作−11を対紙料固形分に対して150ppm添加し、スクリーン通過後に添加することを想定して攪拌回転数1500rpmで10秒間攪拌後、濾液を採取しADVANTEC、No.2濾紙にて濾過後、SSを測定、総歩留率を測定後、濾紙を525℃で2時間灰化し、灰分歩留率を測定した。結果を表2に示す。 Yield rate measurement test was performed with a Brit dynamic jar tester. Use 200 mesh wire. The raw material used was a newspaper papermaking raw material having a solid content concentration of 1.2% by mass and a light calcium calcium carbonate or other Ash content of 32.4% to the solid content concentration. The physical properties of the papermaking raw materials are pH 7.3, Whatman No. The required cation amount of 41 filter paper filtrate using the Mutec PCD-03 type is 0.006 meq / L. After stirring for 20 seconds at a stirring speed of 1500 rpm, 150 ppm of Samples 1 to 11 of the synthesis example is added to the solid content of the paper, and it is added after passing through the screen for 10 seconds at a stirring speed of 1500 rpm. After stirring, the filtrate was collected and ADVANTEC, no. After filtration with two filter papers, SS was measured, and the total yield was measured. Then, the filter paper was ashed at 525 ° C. for 2 hours, and the ash yield was measured. The results are shown in Table 2.

(比較例1)
実施例1と同様な製紙原料を用いて、合成例の試作−1〜試作−4及び試作−9〜試作−10を対紙料固形分に対して200ppm添加し、スクリーン手前に添加することを想定して攪拌回転数1500rpmで30秒間攪拌後、濾液を採取しADVANTEC、No.2濾紙にて濾過後、SSを測定、総歩留率を測定後、濾紙を525℃で2時間灰化し、灰分歩留率を測定した。結果を表2に示す。
(Comparative Example 1)
Using the same papermaking raw material as in Example 1, 200 ppm of the synthesis examples of prototyping-1 to prototyping-4 and prototyping-9 to prototyping-10 are added to the solids for the paper stock, and added in front of the screen. Assuming that the mixture was stirred at 1500 rpm for 30 seconds, the filtrate was collected and ADVANTEC, No. After filtration with two filter papers, SS was measured, and the total yield was measured. Then, the filter paper was ashed at 525 ° C. for 2 hours, and the ash yield was measured. The results are shown in Table 2.

(比較例2)
実施例1と同様な製紙原料を用いて、比較合成例の試作−12〜試作−15を対紙料固形分に対して150ppm添加、スクリーン通過後に添加することを想定して攪拌回転数1500rpmで10秒間攪拌後、濾液を採取しADVANTEC、No.2濾紙にて濾過後、SSを測定、総歩留率を測定後、濾紙を525℃で2時間灰化し、灰分歩留率を測定した。結果を表2に示す。
(Comparative Example 2)
Using the same papermaking raw materials as in Example 1, 150 ppm of Comparative Synthesis Examples, Trial-12 to Trial-15, was added to the solids for the paper stock, and added after passing through the screen at a stirring speed of 1500 rpm. After stirring for 10 seconds, the filtrate was collected and ADVANTEC, no. After filtration with two filter papers, SS was measured, and the total yield was measured. Then, the filter paper was ashed at 525 ° C. for 2 hours, and the ash yield was measured. The results are shown in Table 2.

(表2)
(Table 2)

実施例1の試作−1〜試作−11をスクリーン通過後に添加することを想定し添加した場合、比較例1の試作−1〜試作−4及び試作−9〜試作−10のスクリーン手前に添加することを想定し添加した場合よりも低添加率でも高い歩留効果を示した。また無機塩類を添加した試作−9〜試作−11は、無機塩類を添加しない試作−1〜試作−8に較べ効果が向上している。これは無機塩類を添加し、溶解液粘性が低下した結果、凝集効果が高まり歩留率が向上したと推察される。又、比較例2のスクリーン通過後に添加することを想定した試作−12〜試作−15の添加では実施例1の効果は得られなかった。これは、試作−12及び試作−13の電荷内包率が本発明の範囲外のため、製紙原料への分散・吸着が不良であることが要因と推察される。歩留の向上にはスクリーン通過後に合成例の試作ポリマーを添加することが製紙原料への分散・吸着が高まり、更にシェアの掛かりが少なく最大の効果があることが確認できた。
When it is assumed that Trial-1 to Trial-11 of Example 1 are added after passing through the screen, they are added before Trial-1 to Trial-4 and Trial-9 to Trial-10 in Comparative Example 1. As a result, a higher yield effect was exhibited even at a lower addition rate than when it was added. In addition, the trial production-9 to the trial production-11 to which the inorganic salts are added has an improved effect compared with the trial production -1 to the trial production-8 to which the inorganic salts are not added. It is presumed that the inorganic salt was added and the viscosity of the solution was lowered, and as a result, the agglomeration effect was increased and the yield was improved. Moreover, the effect of Example 1 was not acquired by addition of trial production-12-trial production-15 which assumed adding after passing the screen of the comparative example 2. FIG. This is presumed to be due to the fact that the charge inclusion rates of trial production-12 and trial production-13 are out of the scope of the present invention, so that the dispersion / adsorption to the papermaking raw material is poor. In order to improve the yield, it was confirmed that adding the prototype polymer of the synthesis example after passing through the screen increases the dispersion and adsorption to the papermaking raw material, and further reduces the share and has the maximum effect.

新聞用紙抄紙マシンで抄速1250m/分、坪量43g/m2の条件で、スクリーン通過前に重量平均分子量1500万で電荷内包率13.6%の油中水型エマルジョンポリマーを200ppm対紙料固形分添加していたが、本発明の合成例1、試作−3の水溶性重合体を、本発明において説明した混合手段を具体化した形態を有するウェットエンド・テクノロジー社の「トランプジェット」をスクリーン通過後に位置する場所に設置し、100ppm(質量比)対紙料固形分添加した。添加法変更前においては現行油中水型エマルジョンポリマー使用時のワイヤー総歩留率45%、灰分歩留率25%であった。これに対し添加法変更後では、合成例1、試作−3の水溶性重合体を、本発明で使用する添加法を用いることによりワイヤー総歩留率48%、灰分歩留率30%に向上した。合成例1、試作−3の水溶性重合体が製紙原料に対する分散・吸着が高まり効率的にミキシングされ、最大限の効果が発揮されたと考えられる。又地合いは現行油中水型エマルジョンポリマー添加時と合成例、試作−3では同程度であり、地合いの低下は認められなかった。
Newspaper machine with papermaking speed of 1250m / min, basis weight of 43g / m 2 , 200ppm water-in-oil emulsion polymer with weight average molecular weight of 15 million and charge inclusion rate of 13.6% before passing through screen Although the solid content was added, “Trump Jet” of Wet End Technology Co., Ltd. having a form in which the mixing means described in the present invention was embodied in the water-soluble polymer of Synthesis Example 1 and Trial Production-3 of the present invention. It was installed at a location located after passing through the screen, and 100 ppm (mass ratio) to the solid content of the paper was added. Before changing the addition method, the total wire yield was 45% and the ash yield was 25% when the current water-in-oil emulsion polymer was used. On the other hand, after the addition method was changed, the water-soluble polymer of Synthesis Example 1 and Trial Production-3 was improved to a wire yield rate of 48% and an ash yield rate of 30% by using the addition method used in the present invention. did. It is considered that the water-soluble polymer of Synthesis Example 1 and Trial Production-3 was dispersed and adsorbed with respect to the papermaking raw material and mixed efficiently, and the maximum effect was exhibited. In addition, the texture was almost the same as when the current water-in-oil emulsion polymer was added and in the synthesis example, trial production-3, and no degradation of the texture was observed.

請求項に記載される抄紙方法において、本発明で使用するビニル重合系架橋性水溶性カチオン性或いは両性重合体を添加するためのシステム図である。In the papermaking method described in Claim 1 , it is a system figure for adding the vinyl polymerization type crosslinking | crosslinked water-soluble cationic or amphoteric polymer used by this invention. 請求項2に記載される抄紙方法において、本発明で使用するビニル重合系架橋性水溶性カチオン性或いは両性重合体を添加するためのシステム図である。In the papermaking method described in Claim 2, it is a system diagram for adding a vinyl polymerization type crosslinkable water-soluble cationic or amphoteric polymer used in the present invention.

1 主製紙原料流に循環される白水
2 最後のスクリーン
3 製紙薬剤貯槽(歩留向上剤及び/又は紙質向上剤)
4 製紙薬剤流
5 バイパス流
6 バイパス流を更に分けた分流の一つ
7 バイパス流を更に分けた分流の一つ
8 混合手段
9 抄紙機への製紙原料の流れ
10 主製紙原料流
11 製紙薬剤貯槽1(歩留向上剤及び/又は紙質向上剤)
12 製紙薬剤貯槽2(アニオン性水溶性高分子、ベントナイトあるいはコロイダルシリカなど)
13 最後のスクリーン
14 主製紙原料流
15 製紙薬剤流1
16 バイパス流
17 バイパス流を更に分けた分流の一つ
18 バイパス流を更に分けた分流の一つ
19 混合手段1
20 製紙薬剤流2
21 バイパス流を更に分けた分流の一つ
22 混合手段2
23 抄紙機への製紙原料の流れ
1 White water circulated in the main papermaking raw material stream 2 Last screen 3 Papermaking chemical storage tank (yield improver and / or paper quality improver)
4 Papermaking chemical flow 5 Bypass flow 6 One of the divided flows further divided by the bypass flow 7 One of the divided flows further divided by the bypass flow 8 Mixing means 9 Flow of the papermaking raw material to the paper machine 10 Main paper raw material flow 11 Papermaking chemical storage tank 1 (yield improver and / or paper quality improver)
12 Paper manufacturing chemical storage tank 2 (anionic water-soluble polymer, bentonite, colloidal silica, etc.)
13 Last screen 14 Main paper raw material flow 15 Paper manufacturing chemical flow 1
16 Bypass flow 17 One of the divided flows further divided by the bypass flow 18 One of the divided flows further divided by the bypass flow 19 Mixing means 1
20 Papermaking chemical flow 2
21 One of the diverted flows further dividing the bypass flow 22 Mixing means 2
23 Flow of papermaking raw material to paper machine

Claims (6)

抄紙前の製紙原料において、最後のスクリーンを通過した主製紙原料流の一部をバイパス流とし、前記バイパス流を更に二つに分流した後、一種以上の製紙薬剤と前記二つの分流とを混合手段によって混合し、
その後前記主製紙原料流の一箇所に還流させることにより、前記製紙薬剤を添加・混合した後、抄紙する抄紙方法であって、
前記製紙薬剤のうち一種が歩留向上剤及び/又は紙質向上剤であり、下記一般式(2)及び/又は(3)で表される単量体3〜35モル%、下記一般式(1)で表される単量体0〜50モル%、共重合可能な非イオン性水溶性単量体15〜97モル%、及び架橋性単量体からなる単量体混合物水溶液を界面活性剤により水に非混和性有機液体を連続相、単量体混合物水溶液を分散相となるよう乳化し重合した後、適宜転相剤を添加し製造された電荷内包率15%以上、90%以下であり、重量平均分子量が1000万〜3000万の範囲であるビニル重合系架橋性水溶性カチオン性或いは両性重合体からなる油中水型エマルジョンであることを特徴とする抄紙方法。
一般式(2)
は水素又はメチル基、R 、R は炭素数1〜3のアルキル基、アルコキシ基、R は水素、炭素数1〜3のアルキル基、アルコキシ基あるいはベンジル基であり、同種でも異種でも良い。Aは酸素またはNH、Bは炭素数2〜4のアルキレン基またはアルコキシレン基、X は陰イオンをそれぞれ表わす。
一般式(3)
は水素又はメチル基、R 、R は炭素数1〜3のアルキル基、アルコキシ基あるいはベンジル基、X は陰イオンをそれぞれ表わす
一般式(1)
は水素、メチル基又はカルボキシメチル基、QはSO 、C SO 、CONHC(CH CH SO 、C COOあるいはCOO、R は水素又はCOO 、Y あるいはY は水素又は陽イオンをそれぞれ表わす。
In the papermaking raw material before papermaking, a part of the main papermaking raw material flow that passed through the last screen is made into a bypass flow, the bypass flow is further divided into two, and then one or more papermaking chemicals and the two divided flows are mixed. Mixed by means,
Then, by refluxing to one place of the main papermaking raw material flow, after adding and mixing the papermaking chemical, a papermaking method for papermaking,
One of the papermaking chemicals is a yield improver and / or a paper quality improver, the monomer represented by the following general formula (2) and / or (3), 3 to 35 mol%, the following general formula (1) A monomer mixture aqueous solution consisting of 0 to 50 mol% of a monomer represented by formula (1)), 15 to 97 mol% of a copolymerizable nonionic water-soluble monomer, and a crosslinkable monomer is added with a surfactant. The charge inclusion ratio is 15% or more and 90% or less, which is produced by emulsifying and polymerizing an immiscible organic liquid in water to form a continuous phase and a monomer mixture aqueous solution to be a dispersed phase, and then adding a phase inversion agent as appropriate. A paper-making method, which is a water-in-oil emulsion comprising a vinyl-polymerizable cross-linkable water-soluble cationic or amphoteric polymer having a weight average molecular weight in the range of 10 million to 30 million .
General formula (2)
R 1 is hydrogen or a methyl group, R 2 and R 3 are alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms, alkoxy groups, and R 4 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group, or a benzyl group. Different types may be used. A represents oxygen or NH, B represents an alkylene group or alkoxylene group having 2 to 4 carbon atoms, and X 1 represents an anion.
General formula (3)
R 5 represents hydrogen or a methyl group, R 6 and R 7 each represent an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group or a benzyl group, and X 2 represents an anion.
General formula (1)
R 8 is hydrogen, methyl group or carboxymethyl group, Q is SO 3 , C 6 H 4 SO 3 , CONHC (CH 3 ) 2 CH 2 SO 3 , C 6 H 4 COO or COO , R 9 Represents hydrogen or COO Y 2 + , Y 1 or Y 2 represents hydrogen or a cation, respectively.
抄紙前の製紙原料において、最後のスクリーンを通過した主製紙原料流の一部をバイパス流とし、前記バイパス流を更に三つに分流した後、
前記三つに分流したうちの二つの分流と、一種以上の製紙薬剤を混合手段によって混合し、前記主製紙原料流の一箇所に還流させ、残りの一つの分流と無機性あるいは有機性アニオン性物質溶液流あるいは分散液流とをもう一つの前記混合手段と同一の混合手段によって混合し、前記製紙薬剤の添加箇所よりも下流の前記主製紙原料流の一箇所に還流させることにより添加・混合した後、抄紙する抄紙方法であって、前記製紙薬剤のうち一種が歩留向上剤及び/又は紙質向上剤であり、下記一般式(2)及び/又は(3)で表される単量体3〜35モル%、下記一般式(1)で表される単量体0〜50モル%、共重合可能な非イオン性水溶性単量体15〜97モル%、及び架橋性単量体からなる単量体混合物水溶液を界面活性剤により水に非混和性有機液体を連続相、単量体混合物水溶液を分散相となるよう乳化し重合した後、適宜転相剤を添加し製造された電荷内包率15%以上、90%以下であり、重量平均分子量が1000万〜3000万の範囲であるビニル重合系架橋性水溶性カチオン性或いは両性重合体からなる油中水型エマルジョンであることを特徴とする抄紙方法。
一般式(2)
は水素又はメチル基、R 、R は炭素数1〜3のアルキル基、アルコキシ基、R は水素、炭素数1〜3のアルキル基、アルコキシ基あるいはベンジル基であり、同種でも異種でも良い。Aは酸素またはNH、Bは炭素数2〜4のアルキレン基またはアルコキシレン基、X は陰イオンをそれぞれ表わす。
一般式(3)
は水素又はメチル基、R 、R は炭素数1〜3のアルキル基、アルコキシ基あるいはベンジル基、X は陰イオンをそれぞれ表わす
一般式(1)
は水素、メチル基又はカルボキシメチル基、QはSO 、C SO 、CONHC(CH CH SO 、C COOあるいはCOO、R は水素又はCOO 、Y あるいはY は水素又は陽イオンをそれぞれ表わす。
In the papermaking raw material before papermaking, a part of the main papermaking raw material flow that passed through the last screen is a bypass flow, and the bypass flow is further divided into three,
Two of the three divided streams and one or more papermaking chemicals are mixed by a mixing means, refluxed to one place of the main papermaking raw material stream, the remaining one divided stream and an inorganic or organic anionic property The substance solution stream or the dispersion liquid stream is mixed by the same mixing means as the other mixing means, and is added and mixed by refluxing to one place of the main papermaking raw material stream downstream from the addition position of the papermaking chemical. Then, a papermaking method for making paper, wherein one of the papermaking chemicals is a yield improver and / or a paper quality improver, and is a monomer represented by the following general formula (2) and / or (3) From 3 to 35 mol%, from 0 to 50 mol% of a monomer represented by the following general formula (1), 15 to 97 mol% of a copolymerizable nonionic water-soluble monomer, and a crosslinkable monomer Unmixed aqueous monomer mixture with water using a surfactant After emulsifying and polymerizing the solvable organic liquid as a continuous phase and the monomer mixture aqueous solution as a dispersed phase, the charge inclusion ratio is 15% or more and 90% or less produced by adding a phase inversion agent as appropriate. A paper-making method, which is a water-in-oil emulsion comprising a vinyl polymerization crosslinkable water-soluble cationic or amphoteric polymer having a molecular weight in the range of 10 to 30 million .
General formula (2)
R 1 is hydrogen or a methyl group, R 2 and R 3 are alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms, alkoxy groups, and R 4 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group, or a benzyl group. Different types may be used. A represents oxygen or NH, B represents an alkylene group or alkoxylene group having 2 to 4 carbon atoms, and X 1 represents an anion.
General formula (3)
R 5 represents hydrogen or a methyl group, R 6 and R 7 each represent an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group or a benzyl group, and X 2 represents an anion.
General formula (1)
R 8 is hydrogen, methyl group or carboxymethyl group, Q is SO 3 , C 6 H 4 SO 3 , CONHC (CH 3 ) 2 CH 2 SO 3 , C 6 H 4 COO or COO , R 9 Represents hydrogen or COO Y 2 + , Y 1 or Y 2 represents hydrogen or a cation, respectively.
前記主製紙原料流のバイパス流に替えて、主製紙原料流に循環される白水をバイパス流として使用することを特徴とする請求項1あるいは2に記載の抄紙方法。 The papermaking method according to claim 1 or 2, wherein white water circulated in the main papermaking raw material stream is used as a bypass flow instead of the main papermaking raw material bypass flow. 前記無機性あるいは有機性アニオン性物質が、コロイダルシリカ、ベントナイト、および下記一般式(1)で表される単量体と(メタ)アクリルアミドとの共重合物から選択される一種以上であることを特徴とする請求項2に記載の抄紙方法。
一般式(1)
は水素、メチル基又はカルボキシメチル基、QはSO 、C SO 、CONHC(CH CH SO 、C COOあるいはCOO、R は水素又はCOO 、Y あるいはY は水素又は陽イオンをそれぞれ表わす。
The inorganic or organic anionic substance is at least one selected from colloidal silica, bentonite, and a copolymer of a monomer represented by the following general formula (1) and (meth) acrylamide. The paper making method according to claim 2, wherein the paper making method is characterized.
General formula (1)
R 8 is hydrogen, methyl group or carboxymethyl group, Q is SO 3 , C 6 H 4 SO 3 , CONHC (CH 3 ) 2 CH 2 SO 3 , C 6 H 4 COO or COO , R 9 represent respectively + Y 2, Y 1 or Y 2 is hydrogen or a cation and - is hydrogen or COO.
前記ビニル重合系架橋性水溶性カチオン性或いは両性重合体の電荷内包率が35〜90%の範囲内であることを特徴とする請求項1あるいは2に記載の抄紙方法。 The papermaking method according to claim 1 or 2 , wherein the vinyl polymer-based cross-linkable water-soluble cationic or amphoteric polymer has a charge inclusion rate in the range of 35 to 90%. 前記油中水型エマルジョンが無機塩を含有することを特徴とする請求項1あるいは2に記載の抄紙方法。 The papermaking method according to claim 1 or 2 , wherein the water-in-oil emulsion contains an inorganic salt.
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