JPH0341598B2 - - Google Patents
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- JPH0341598B2 JPH0341598B2 JP62019576A JP1957687A JPH0341598B2 JP H0341598 B2 JPH0341598 B2 JP H0341598B2 JP 62019576 A JP62019576 A JP 62019576A JP 1957687 A JP1957687 A JP 1957687A JP H0341598 B2 JPH0341598 B2 JP H0341598B2
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- JP
- Japan
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- white water
- silicic acid
- cationic starch
- binder
- colloidal silicic
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- 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
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/50—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by form
- D21H21/52—Additives of definite length or shape
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
- D21F1/66—Pulp catching, de-watering, or recovering; Re-use of pulp-water
- D21F1/82—Pulp catching, de-watering, or recovering; Re-use of pulp-water adding fibre agglomeration compositions
-
- 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
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
- D21H17/24—Polysaccharides
- D21H17/28—Starch
- D21H17/29—Starch cationic
-
- 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
-
- 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
- D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
- D21H23/76—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by choice of auxiliary compounds which are added separately from at least one other compound, e.g. to improve the incorporation of the latter or to obtain an enhanced combined effect
- D21H23/765—Addition of all compounds to the pulp
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Paper (AREA)
Description
本発明は、一般的に製紙方法に関し、更に詳し
くは製紙方法においてカチオン性デンプンとアニ
オン性コロイド状ケイ酸の複合体(complex)よ
り成るバインダーを用いて、製紙工程から生ずる
白水の透明化を行う方法に関する。 現在、製紙工業は、製紙廃棄物の処分に内在す
る問題及び各種政府機関の生態学上の要請を含む
各種問題によつて製紙コストが著しく増大すると
いう深刻な問題に悩んでいる。 企業は紙製品のコストを下げるために各種の試
みを行つている。一つの接近手法として製紙方法
において繊維の代りにクレーその他の鉱物テン料
を添加する方法があるが、これらの添加剤は得ら
れる紙の強度その他の特性を不満足となる程度に
減少させることが判明している。又、これらの鉱
物テン料の添加によりテン料の歩留りが悪くな
る。例えば白水中のテン料の蓄積が起る程度にテ
ン料がワイヤを通過し、その結果白水の清浄化及
びその材料の処分が深刻な問題となる。この歩留
りの問題を軽減するために各種バインダーが用い
られているが、それらの使用が完全に満足できる
ものとはなつていない。 又、価格の安い低品質のパルプを用いる試みも
あるが、これは勿論紙の特性の減少を招き、しば
しば製紙工程には保持することのできない過剰の
微粉末を生じ、白水処分の問題が生ずるに至る。 従つて、本発明目的は、製紙工程において白水
より懸濁固形分を除去するバインダー系及びその
使用方法を提供することである。本発明のその他
の目的は以下の説明より明らかとなるであろう。 本発明者等は、製紙工程上の白水中の浮遊繊維
及び鉱物物質を除去することを可能にするバイン
ダー及びその使用方法を見出した。 一般的に、本発明の系は、二成分、すなわちア
ニオン性コロイド状ケイ酸及びカチオン性デンプ
ン、を含むバインダー複合体の使用を特徴とす
る。カチオン性デンプン対アニオン性コロイド状
ケイ酸中のSiO2の重量比は1:1と25:1との
間にある。 バインダー存在時に起るメカニズムは全て理解
されているわけではないが、カチオン性デンプン
及びアニオン性コロイド状ケイ酸はアニオン性コ
ロイド状ケイ酸によつて結合されている複合凝集
体を形成するものと思われ、カチオン性デンプン
は全部又は部分的にアニオン性の表面を有する鉱
物テン料の表面と会合しているものと思われる。
カチオン性デンプンは又、共にアニオン性である
セルロース繊維及び微粉末と会合する。 今日迄なされた検討に基いて、本発明の原理は
あらゆる等級及び種類の紙製品の製造に適用可能
であると思われる。例えば、新聞紙を含む印刷
紙、テイシユー、紙板等である。 前記の如く、本発明のバインダーはアニオン性
コロイド状ケイ酸とカチオン性デンプンとの組合
わせよりなる。アニオン性コロイド状ケイ酸は各
種形態をとり得る。例えば、ポリケイ酸又はコロ
イド状ケイ酸ゾルの形態をとり得るが、コロイド
状ケイ酸ゾルを用いた場合に最良の結果が得られ
る。 ポリケイ酸は水ガラスを硫酸と公知の方法で反
応させて約100000迄の分子量(SiO2として)を
得ることができる。しかしながら、得られるポリ
ケイ酸は不安定であり、使用が困難であり、硫酸
ナトリウムの存在による腐食の問題およびその他
抄紙並びに白水処理等における問題がある。硫酸
ナトリウムは公知の方法を使用してイオン交換に
よつて除去することができるが、得られるポリケ
イ酸は不安定であり、安定化させないと保存中に
劣化する。希釈水ガラスを直接イオン交換するこ
とにより塩を含まないポリケイ酸を製造すること
もできる。 ポリケイ酸及びカチオン性デンプンを含有する
バインダーを用いても実質的改良が得られるが、
約2〜60重量%、が好ましくは約4〜30重量%の
SiO2を含有するゾルの形のアニオン性コロイド
状ケイ酸をカチオン性デンプンと、共に用いた場
合に更に優れた結果が得られる。 このゾル中のアニオン性コロイド状ケイ酸は約
50乃至1000m2/gの範囲の表面積を有することが
望ましく、好ましくは表面積が約200乃至1000
m2/gの範囲がよく、表面積が約300乃至700m2/
gの場合に最良の結果が得られている。このケイ
酸ゾルはSiO2:M2Oのモル比が10:1乃至300:
1、好ましくは15:1乃至100:1(MはMa、
K、Li及びNH4から選ばれたイオン)となるよ
うにアルカリで安定化されている。アニオン性コ
ロイド状ケイ酸の粒径は20nm未満、好ましくは
10nm〜1nmの範囲の平均粒径を有するものであ
るべきであることが決定された(約500m2/gの
表面積のコロイド状ケイ酸の平均粒径は約5.5nm
である)。 要するに、最大活性表面を有し、一般的に平均
4〜9nmの良好な小粒状のコロイド状ケイ酸粒
子を有するケイ酸ゾルを用いることが好ましいこ
とが見出された。 上記仕様を満足するケイ酸ゾル各種市販品があ
り、例えば、ナルコ・ケミカル社、デユ・ポン社
及び本出願人等によつて販売されている。 バインダー中に用いられるカチオン性デンプン
は、任意の通常のデンプン製造原料よる得られる
デンプン、例えば、とうもろこしデンプン、小麦
デンプン、じやがいもデンプン、米デンプン等か
ら作ることができる。周知の如く、デンプンは公
知の方法でアンモニウム基置換することによつて
カチオン性にすることができる。最良の結果が得
られるのは、置換度(d.s.)が約0.01〜0.05、好
ましくは約0.02〜0.04、最も好ましくは約0.025よ
り大で、約0.04未満である場合である。本発明の
バインダー用のカチオン化デンプン作成には各種
のアンモニウム化合物、好ましくは4級化合物が
用いられるが、ベースデンプンを3−クロロ−2
−ヒドロキシプロピル−トリメチルアンモニウム
クロライド又は2,3−エポキシ−プロピル−ト
リメチルアンモニウムクロライドで処理して0.02
〜0.04d.s.を有するようにされたカチオン性デン
プンを使用することが好ましい。 本発明のバインダー複合体を用いる製紙方法に
おいては、サイジング剤、みようばん等のその他
の紙用化学薬品を用いることもできるが、その量
がケイ酸カチオン性デンプン凝集体の形成を妨害
するような多量の割合で使用しないように、又循
環白水中のこれらの薬品量がバインダー凝集体の
形成を妨害するような過剰にならないように気を
付けなければならない。 本発明において、カチオン性デンプン対アニオ
ン性コロイド状ケイ酸成分総量の比は1:1乃至
25:1重量比であるべきである。好ましくは
1.5:1乃至10:1、最も好ましくは1.5:1乃至
4.5:1の比で用いるのが良い。 バインダーの使用量は必要とされる効果、及び
バインダーを構成するために選ばれた特別の成分
の特性によつて異る。例えば、バインダーにアニ
オン性コロイド状ケイ酸成分としてポリケイ酸が
含有される場合には、アニオン性コロイド状ケイ
酸成分が300〜700m2/gの表面積を有するコロイ
ド状ケイ酸ゾルである場合よりも多量のバインダ
ーが必要とされる。同様に、カチオン性デンプン
が、例えば、0.025のd.s.を有する場合には、コロ
イド状ケイ酸成分が不変と仮定して、0.030のd.s.
の場合に比べて多量のバインダーが必要とされ
る。 一般的に、本発明のバインダーを抄紙機の白水
に添加した場合、本発明のバインダーは抄紙用微
粉末及び浮遊鉱物物質と有効に凝集体を形成し、
これによつて浮遊固形分の沈降又は濃縮が効率良
く行われ、比較的透明な水の部分を得ることがで
き、これは抄紙機に循環させ、一方浮遊固形分の
濃縮した部分からはこれらの固形分をロ過その他
の方法で除去することができる。上記範囲のカチ
オン性デンプン対SiO2比を用いた場合に、バイ
ンダー系あるいは複合体の必要量は殆んどの場合
に比較的少くてよく、白水中の固形分の乾燥重量
及びバインダー系の乾燥重量に基いて約10%未満
である。バインダー量の有用な範囲は広く約1乃
至約20重量%であり、好ましくは約2乃至約10重
量%である。 以下、具体例により本発明のバインダーを製紙
方法に用いた際の白水に及ぼす効果を示す。 例 本例は、無木材塗被紙を作成する二本ワイヤ抄
紙機から出る白水の透明化に関する。この抄紙機
の通常製造運転の際生ずる白水試料を採取し、固
形分含量及び固形分の種類を分析した。固形分含
量は7g/であり、固形分の約60重量%がチヤ
イナクレーとチヨークで構成されていた。 白水の試料に種々の量のカチオン性デンプン及
びケイ酸ゾルを添加した。置換度0.033を有する
カチオン性デンプンを4重量%のデンプンを含有
する溶液として使用した。コロイド状ケイ酸ゾル
は約6mmの粒径を有し、約500m2/gの比表面積
及びケイ酸濃度15重量%を有するものであつた。 下表の各実験において、500mlの白水をビーカ
ーに入れ、各記載量のケイ酸ゾル及びカチオン性
デンプンの添加を行つた。ビーカーの内容物を激
しく撹拌し、次いで撹拌を止めた。各記載時間の
経過後、20mlの濁度試験試料がピペツトによつて
各ビーカーの内容物の表面から5mmの深さから採
取された。濁度試験は、スエーデン標準規格SIS
により濁度計(Hach model 2100A)内で行わ
れ結果をFTU(Formazin Turbidity Units)で
与えた。値が小さい程、得られた透明性は良好で
ある。 白水試料への添加条件及び試験結果を下表に示
す。
くは製紙方法においてカチオン性デンプンとアニ
オン性コロイド状ケイ酸の複合体(complex)よ
り成るバインダーを用いて、製紙工程から生ずる
白水の透明化を行う方法に関する。 現在、製紙工業は、製紙廃棄物の処分に内在す
る問題及び各種政府機関の生態学上の要請を含む
各種問題によつて製紙コストが著しく増大すると
いう深刻な問題に悩んでいる。 企業は紙製品のコストを下げるために各種の試
みを行つている。一つの接近手法として製紙方法
において繊維の代りにクレーその他の鉱物テン料
を添加する方法があるが、これらの添加剤は得ら
れる紙の強度その他の特性を不満足となる程度に
減少させることが判明している。又、これらの鉱
物テン料の添加によりテン料の歩留りが悪くな
る。例えば白水中のテン料の蓄積が起る程度にテ
ン料がワイヤを通過し、その結果白水の清浄化及
びその材料の処分が深刻な問題となる。この歩留
りの問題を軽減するために各種バインダーが用い
られているが、それらの使用が完全に満足できる
ものとはなつていない。 又、価格の安い低品質のパルプを用いる試みも
あるが、これは勿論紙の特性の減少を招き、しば
しば製紙工程には保持することのできない過剰の
微粉末を生じ、白水処分の問題が生ずるに至る。 従つて、本発明目的は、製紙工程において白水
より懸濁固形分を除去するバインダー系及びその
使用方法を提供することである。本発明のその他
の目的は以下の説明より明らかとなるであろう。 本発明者等は、製紙工程上の白水中の浮遊繊維
及び鉱物物質を除去することを可能にするバイン
ダー及びその使用方法を見出した。 一般的に、本発明の系は、二成分、すなわちア
ニオン性コロイド状ケイ酸及びカチオン性デンプ
ン、を含むバインダー複合体の使用を特徴とす
る。カチオン性デンプン対アニオン性コロイド状
ケイ酸中のSiO2の重量比は1:1と25:1との
間にある。 バインダー存在時に起るメカニズムは全て理解
されているわけではないが、カチオン性デンプン
及びアニオン性コロイド状ケイ酸はアニオン性コ
ロイド状ケイ酸によつて結合されている複合凝集
体を形成するものと思われ、カチオン性デンプン
は全部又は部分的にアニオン性の表面を有する鉱
物テン料の表面と会合しているものと思われる。
カチオン性デンプンは又、共にアニオン性である
セルロース繊維及び微粉末と会合する。 今日迄なされた検討に基いて、本発明の原理は
あらゆる等級及び種類の紙製品の製造に適用可能
であると思われる。例えば、新聞紙を含む印刷
紙、テイシユー、紙板等である。 前記の如く、本発明のバインダーはアニオン性
コロイド状ケイ酸とカチオン性デンプンとの組合
わせよりなる。アニオン性コロイド状ケイ酸は各
種形態をとり得る。例えば、ポリケイ酸又はコロ
イド状ケイ酸ゾルの形態をとり得るが、コロイド
状ケイ酸ゾルを用いた場合に最良の結果が得られ
る。 ポリケイ酸は水ガラスを硫酸と公知の方法で反
応させて約100000迄の分子量(SiO2として)を
得ることができる。しかしながら、得られるポリ
ケイ酸は不安定であり、使用が困難であり、硫酸
ナトリウムの存在による腐食の問題およびその他
抄紙並びに白水処理等における問題がある。硫酸
ナトリウムは公知の方法を使用してイオン交換に
よつて除去することができるが、得られるポリケ
イ酸は不安定であり、安定化させないと保存中に
劣化する。希釈水ガラスを直接イオン交換するこ
とにより塩を含まないポリケイ酸を製造すること
もできる。 ポリケイ酸及びカチオン性デンプンを含有する
バインダーを用いても実質的改良が得られるが、
約2〜60重量%、が好ましくは約4〜30重量%の
SiO2を含有するゾルの形のアニオン性コロイド
状ケイ酸をカチオン性デンプンと、共に用いた場
合に更に優れた結果が得られる。 このゾル中のアニオン性コロイド状ケイ酸は約
50乃至1000m2/gの範囲の表面積を有することが
望ましく、好ましくは表面積が約200乃至1000
m2/gの範囲がよく、表面積が約300乃至700m2/
gの場合に最良の結果が得られている。このケイ
酸ゾルはSiO2:M2Oのモル比が10:1乃至300:
1、好ましくは15:1乃至100:1(MはMa、
K、Li及びNH4から選ばれたイオン)となるよ
うにアルカリで安定化されている。アニオン性コ
ロイド状ケイ酸の粒径は20nm未満、好ましくは
10nm〜1nmの範囲の平均粒径を有するものであ
るべきであることが決定された(約500m2/gの
表面積のコロイド状ケイ酸の平均粒径は約5.5nm
である)。 要するに、最大活性表面を有し、一般的に平均
4〜9nmの良好な小粒状のコロイド状ケイ酸粒
子を有するケイ酸ゾルを用いることが好ましいこ
とが見出された。 上記仕様を満足するケイ酸ゾル各種市販品があ
り、例えば、ナルコ・ケミカル社、デユ・ポン社
及び本出願人等によつて販売されている。 バインダー中に用いられるカチオン性デンプン
は、任意の通常のデンプン製造原料よる得られる
デンプン、例えば、とうもろこしデンプン、小麦
デンプン、じやがいもデンプン、米デンプン等か
ら作ることができる。周知の如く、デンプンは公
知の方法でアンモニウム基置換することによつて
カチオン性にすることができる。最良の結果が得
られるのは、置換度(d.s.)が約0.01〜0.05、好
ましくは約0.02〜0.04、最も好ましくは約0.025よ
り大で、約0.04未満である場合である。本発明の
バインダー用のカチオン化デンプン作成には各種
のアンモニウム化合物、好ましくは4級化合物が
用いられるが、ベースデンプンを3−クロロ−2
−ヒドロキシプロピル−トリメチルアンモニウム
クロライド又は2,3−エポキシ−プロピル−ト
リメチルアンモニウムクロライドで処理して0.02
〜0.04d.s.を有するようにされたカチオン性デン
プンを使用することが好ましい。 本発明のバインダー複合体を用いる製紙方法に
おいては、サイジング剤、みようばん等のその他
の紙用化学薬品を用いることもできるが、その量
がケイ酸カチオン性デンプン凝集体の形成を妨害
するような多量の割合で使用しないように、又循
環白水中のこれらの薬品量がバインダー凝集体の
形成を妨害するような過剰にならないように気を
付けなければならない。 本発明において、カチオン性デンプン対アニオ
ン性コロイド状ケイ酸成分総量の比は1:1乃至
25:1重量比であるべきである。好ましくは
1.5:1乃至10:1、最も好ましくは1.5:1乃至
4.5:1の比で用いるのが良い。 バインダーの使用量は必要とされる効果、及び
バインダーを構成するために選ばれた特別の成分
の特性によつて異る。例えば、バインダーにアニ
オン性コロイド状ケイ酸成分としてポリケイ酸が
含有される場合には、アニオン性コロイド状ケイ
酸成分が300〜700m2/gの表面積を有するコロイ
ド状ケイ酸ゾルである場合よりも多量のバインダ
ーが必要とされる。同様に、カチオン性デンプン
が、例えば、0.025のd.s.を有する場合には、コロ
イド状ケイ酸成分が不変と仮定して、0.030のd.s.
の場合に比べて多量のバインダーが必要とされ
る。 一般的に、本発明のバインダーを抄紙機の白水
に添加した場合、本発明のバインダーは抄紙用微
粉末及び浮遊鉱物物質と有効に凝集体を形成し、
これによつて浮遊固形分の沈降又は濃縮が効率良
く行われ、比較的透明な水の部分を得ることがで
き、これは抄紙機に循環させ、一方浮遊固形分の
濃縮した部分からはこれらの固形分をロ過その他
の方法で除去することができる。上記範囲のカチ
オン性デンプン対SiO2比を用いた場合に、バイ
ンダー系あるいは複合体の必要量は殆んどの場合
に比較的少くてよく、白水中の固形分の乾燥重量
及びバインダー系の乾燥重量に基いて約10%未満
である。バインダー量の有用な範囲は広く約1乃
至約20重量%であり、好ましくは約2乃至約10重
量%である。 以下、具体例により本発明のバインダーを製紙
方法に用いた際の白水に及ぼす効果を示す。 例 本例は、無木材塗被紙を作成する二本ワイヤ抄
紙機から出る白水の透明化に関する。この抄紙機
の通常製造運転の際生ずる白水試料を採取し、固
形分含量及び固形分の種類を分析した。固形分含
量は7g/であり、固形分の約60重量%がチヤ
イナクレーとチヨークで構成されていた。 白水の試料に種々の量のカチオン性デンプン及
びケイ酸ゾルを添加した。置換度0.033を有する
カチオン性デンプンを4重量%のデンプンを含有
する溶液として使用した。コロイド状ケイ酸ゾル
は約6mmの粒径を有し、約500m2/gの比表面積
及びケイ酸濃度15重量%を有するものであつた。 下表の各実験において、500mlの白水をビーカ
ーに入れ、各記載量のケイ酸ゾル及びカチオン性
デンプンの添加を行つた。ビーカーの内容物を激
しく撹拌し、次いで撹拌を止めた。各記載時間の
経過後、20mlの濁度試験試料がピペツトによつて
各ビーカーの内容物の表面から5mmの深さから採
取された。濁度試験は、スエーデン標準規格SIS
により濁度計(Hach model 2100A)内で行わ
れ結果をFTU(Formazin Turbidity Units)で
与えた。値が小さい程、得られた透明性は良好で
ある。 白水試料への添加条件及び試験結果を下表に示
す。
【表】
本例の表に提示される結果の示すところによれ
ば、本発明のバインダーを白水に添加することに
より白水中の固形分の沈降速度が上昇し、濁度の
減少がもたらされる。更に又、上記結果より、試
験5において殆んど透明の白水が得られており、
試験1の未処理白水に比して実質的な改良がなさ
れていることが判る。 例 本例は、板紙及び印刷紙の併産工場から出る白
水の透明化に関する。白水試料は、工場から出る
混合白水より採取し、固形分含量及び固形分の種
類を分析した。固形分含量は1.1g/であり、固
形分の約25%は顔料(主にチヤイナクレー)であ
つた。白水をPERCOL 1697(白水処理剤の代表
例)と本発明のケイ酸ゾル及びカチオン性デンプ
ンよりなるバインダーで処理した際の沈降速度及
び白水の濁度を測定するために多くの実験を行つ
た。 沈降速度は、目盛りの付いた、頂部の最も幅の
広い内径が110mmで高さ400mmの円錐形ロートを用
いて行つた。白水の1200mlの試料液にケイ酸ゾル
及びカチオン性デンプンを激しく撹拌しながら添
加した。試料液を次いで目盛りの付いたロートに
注加し、放置したところ、殆んど透明な上層と濁
つた下層間の界面が徐々に下降した。この界面が
ロート上の50又は100mlのマークを通過する毎に
時間を測定し、計算された沈降速度を第1図にプ
ロツトした。 殆んど透明の上層は凝集物(flock)を殆んど
含んでいないが、各種量の微粒子及び顔料粒子の
ために乳白色を帯びている。従つて、試料をロー
トに注加後15分後に界面よりかなり上部の箇所か
ら採取した試料を用いて濁度を測定した。又、こ
の沈降時間後にロートより試料を採取して白水の
固形分顔料を測定した。 濁度はスエーデン標準規格SISにより濁度計
(Hach model 2100A)で測定し、結果をFTUで
表わした。FTU値が低いほど、透明度は良好で
ある。試験結果を下表に透明相の固形分顔料及び
沈降速度と共に掲記する。表中の沈降速度は第1
図の200mlと600mlレベル間の直線から計算したも
のである。 添加剤を用いない参考実験を行い、沈降速度を
測定し、第1図にプロツトした(試料A)。 一連の比較実験をPERCOL 1697を添加剤
(0.5%溶液)として用いて行つた。1200mlに白水
試料にPERCOL 1697の0.5%溶液をそれぞれ1
ml、2ml、0.8ml、0.6mm、及び0.4ml添加し、次い
で沈降速度を測定した。この添加剤では、0.6ml
の添加量の場合が最良の結果を与えた。(第1図
の試料B)。 次に、本発明のバインダーを用いた試験を行つ
た。この一連の実験においては、ケイ酸ゾル及び
カチオン性デンプンの添加量、およびデンプン対
ケイ酸ゾル重量比(R)を変化させた。二つの場
合に最良の結果が得られ、一つは置換度0.047の
カチオン性デンプンの2%溶液3.7gとケイ酸ゾル
1.5%溶液3.3gを用いた場合(試料C)、もう一
つは置換度0.047のカチオン性デンプン2%溶液
2.5gと1.65gのケイ酸ゾルを用いた場合(試料D)
であつた。試料Cのデンプン対SiO2の重量比
(R)は1.5:1であり、試料Dは2.0:1であり、
何れの場合も使用したケイ酸ゾルは約500m2/g
の比表面積を有するアルカリ安定化ケイ酸ゾルで
あり、最初の濃度が15%で、使用前に1.5%に希
釈して使用した。 試料A−Dの結果を下表に示す:
ば、本発明のバインダーを白水に添加することに
より白水中の固形分の沈降速度が上昇し、濁度の
減少がもたらされる。更に又、上記結果より、試
験5において殆んど透明の白水が得られており、
試験1の未処理白水に比して実質的な改良がなさ
れていることが判る。 例 本例は、板紙及び印刷紙の併産工場から出る白
水の透明化に関する。白水試料は、工場から出る
混合白水より採取し、固形分含量及び固形分の種
類を分析した。固形分含量は1.1g/であり、固
形分の約25%は顔料(主にチヤイナクレー)であ
つた。白水をPERCOL 1697(白水処理剤の代表
例)と本発明のケイ酸ゾル及びカチオン性デンプ
ンよりなるバインダーで処理した際の沈降速度及
び白水の濁度を測定するために多くの実験を行つ
た。 沈降速度は、目盛りの付いた、頂部の最も幅の
広い内径が110mmで高さ400mmの円錐形ロートを用
いて行つた。白水の1200mlの試料液にケイ酸ゾル
及びカチオン性デンプンを激しく撹拌しながら添
加した。試料液を次いで目盛りの付いたロートに
注加し、放置したところ、殆んど透明な上層と濁
つた下層間の界面が徐々に下降した。この界面が
ロート上の50又は100mlのマークを通過する毎に
時間を測定し、計算された沈降速度を第1図にプ
ロツトした。 殆んど透明の上層は凝集物(flock)を殆んど
含んでいないが、各種量の微粒子及び顔料粒子の
ために乳白色を帯びている。従つて、試料をロー
トに注加後15分後に界面よりかなり上部の箇所か
ら採取した試料を用いて濁度を測定した。又、こ
の沈降時間後にロートより試料を採取して白水の
固形分顔料を測定した。 濁度はスエーデン標準規格SISにより濁度計
(Hach model 2100A)で測定し、結果をFTUで
表わした。FTU値が低いほど、透明度は良好で
ある。試験結果を下表に透明相の固形分顔料及び
沈降速度と共に掲記する。表中の沈降速度は第1
図の200mlと600mlレベル間の直線から計算したも
のである。 添加剤を用いない参考実験を行い、沈降速度を
測定し、第1図にプロツトした(試料A)。 一連の比較実験をPERCOL 1697を添加剤
(0.5%溶液)として用いて行つた。1200mlに白水
試料にPERCOL 1697の0.5%溶液をそれぞれ1
ml、2ml、0.8ml、0.6mm、及び0.4ml添加し、次い
で沈降速度を測定した。この添加剤では、0.6ml
の添加量の場合が最良の結果を与えた。(第1図
の試料B)。 次に、本発明のバインダーを用いた試験を行つ
た。この一連の実験においては、ケイ酸ゾル及び
カチオン性デンプンの添加量、およびデンプン対
ケイ酸ゾル重量比(R)を変化させた。二つの場
合に最良の結果が得られ、一つは置換度0.047の
カチオン性デンプンの2%溶液3.7gとケイ酸ゾル
1.5%溶液3.3gを用いた場合(試料C)、もう一
つは置換度0.047のカチオン性デンプン2%溶液
2.5gと1.65gのケイ酸ゾルを用いた場合(試料D)
であつた。試料Cのデンプン対SiO2の重量比
(R)は1.5:1であり、試料Dは2.0:1であり、
何れの場合も使用したケイ酸ゾルは約500m2/g
の比表面積を有するアルカリ安定化ケイ酸ゾルで
あり、最初の濃度が15%で、使用前に1.5%に希
釈して使用した。 試料A−Dの結果を下表に示す:
【表】
* “透明相”の固形分含量を初期濃度
1100ml/gで除した値
表より明らかな如く、最良の結果は、本発明を
用いた場合、すなわち試料C及びD特に後者の場
合に得られる。 例示したように、本発明に開示する系を用いる
ことにより白水中の固形分を有利に凝集させるこ
とができ、白水の処分又は再使用を容易にするこ
とができる。 更に、本発明のバインダー複合体は白水の固形
分含量を減少させることが可能であり、そして、
このように白水中の固形分の回収を改良すること
によつて、環境問題を減少させることができる。 上記説明においては、もつぱら好ましい実施態
様を示すに留まつたが、本発明をかゝる態様に限
定する意図は元よりなく、むしろ特許請求の範囲
に規定される精神及び範囲内においてあらゆる修
正及び変更を行うことが可能である。
1100ml/gで除した値
表より明らかな如く、最良の結果は、本発明を
用いた場合、すなわち試料C及びD特に後者の場
合に得られる。 例示したように、本発明に開示する系を用いる
ことにより白水中の固形分を有利に凝集させるこ
とができ、白水の処分又は再使用を容易にするこ
とができる。 更に、本発明のバインダー複合体は白水の固形
分含量を減少させることが可能であり、そして、
このように白水中の固形分の回収を改良すること
によつて、環境問題を減少させることができる。 上記説明においては、もつぱら好ましい実施態
様を示すに留まつたが、本発明をかゝる態様に限
定する意図は元よりなく、むしろ特許請求の範囲
に規定される精神及び範囲内においてあらゆる修
正及び変更を行うことが可能である。
第1図は、白水試料中の固形分の沈降速度及び
本発明の各種特徴を示すチヤートである。
本発明の各種特徴を示すチヤートである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 セルロースパルプを含有する水性原質を成形
して乾燥させる工程を含む製紙方法であつて、こ
の製紙工程からの白水に、アニオン性コロイド状
ケイ酸と置換度が0.01以上のカチオン性デンプン
とをカチオン性デンプン対アニオン性コロイド状
ケイ酸中SiO2の重量比が1:1〜25:1となる
ように含んでなるバインダーを、白水中の固体の
乾燥重量とバインダーの乾燥重量との合計基準で
1〜20重量%の量で加えて白水を処理することを
特徴とする、製紙方法。 2 カチオン性デンプンの置換度が0.01〜0.05で
ある、特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 カチオン性デンプンの置換度が0.02〜0.04で
ある、特許請求の範囲第2項記載の方法。 4 カチオン性デンプン対アニオン性コロイド状
ケイ酸中SiO2の重量比が1.5:1〜10:1である、
特許請求の範囲第1項〜3項のいずれか1項記載
の方法。 5 カチオン性デンプン対アニオン性コロイド状
ケイ酸中SiO2の重量比が1.5:1〜4.5:1であ
る、特許請求の範囲第4項記載の方法。 6 白水に添加するバインダーの量が、白水の固
体の乾燥重量とバインダーの乾燥重量の合計基準
で2〜10重量%である、特許請求の範囲第1項〜
5項のいずれか1項記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8003948-0 | 1980-05-28 | ||
| SE8003948A SE432951B (sv) | 1980-05-28 | 1980-05-28 | Pappersprodukt innehallande cellulosafibrer och ett bindemedelssystem som omfattar kolloidal kiselsyra och katjonisk sterkelse samt forfarande for framstellning av pappersprodukten |
| US238645 | 1981-02-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62223395A JPS62223395A (ja) | 1987-10-01 |
| JPH0341598B2 true JPH0341598B2 (ja) | 1991-06-24 |
Family
ID=20341052
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56081777A Granted JPS5751900A (en) | 1980-05-28 | 1981-05-28 | Papermaking method |
| JP62019576A Granted JPS62223395A (ja) | 1980-05-28 | 1987-01-29 | 製紙方法 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56081777A Granted JPS5751900A (en) | 1980-05-28 | 1981-05-28 | Papermaking method |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4388150A (ja) |
| JP (2) | JPS5751900A (ja) |
| CA (1) | CA1154563A (ja) |
| SE (1) | SE432951B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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