JP2001073294A - Aqueous slurry of loading material for paper-making and its production - Google Patents
Aqueous slurry of loading material for paper-making and its productionInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、これまで産業廃棄
物として処分されていた、製紙工場からの排水スラッジ
や故紙の再生の際に生じる廃紙スラッジの焼却灰を成分
として利用した製紙用填料水性スラリー及びその製造方
法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a filler for papermaking using as an ingredient incineration ash of waste paper sludge generated during the recycling of wastewater sludge from paper mills and waste paper, which has been disposed of as industrial waste. The present invention relates to an aqueous slurry and a method for producing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】製紙工場からの排水スラッジや故紙の再
生過程で発生する廃紙スラッジは、通常焼却され、その
焼却灰は産業廃棄物として処分されるが、その処分費用
は各製紙会社が負担しなければならないため、それを何
らかの原料として利用することにより、出費を軽減する
ことがはかられている。そしてこれまでに、建設工事に
おける排出泥土の脱水促進剤、建材用石膏ボードの補強
剤、成形用材料増量剤、コンクリート用添加剤、肥料配
合剤などとして利用が試みられているが、大量に産出さ
れる製紙スラッジを消費するためには、とうてい追い付
けないのが実状である。2. Description of the Related Art Wastewater sludge from paper mills and waste paper sludge generated in the process of recycling waste paper are usually incinerated, and the incinerated ash is disposed of as industrial waste. The disposal costs are borne by each paper company. Therefore, it is possible to reduce expenses by using it as a raw material. So far, it has been used as a dewatering accelerator for discharged mud in construction work, a reinforcing agent for gypsum board for building materials, a filler for molding materials, an additive for concrete, and a compounding agent for fertilizers. In reality, it is difficult to keep up with the waste of paper sludge.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、大量に産出
される製紙スラッジの焼却灰を製紙用填料として有効利
用し、各製紙会社で排出される産業廃棄物の量を減少さ
せ、よって廃棄処分に要する経費を削減することを目的
としてなされたものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention effectively utilizes the incinerated ash of paper sludge produced in large quantities as a filler for papermaking, thereby reducing the amount of industrial waste discharged by each papermaking company and thereby reducing the amount of waste. The purpose was to reduce the costs of disposal.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、製紙工程
で発生するスラッジの焼却灰を製紙用填料として再利用
するために鋭意研究を重ねた結果、通常使用されている
製紙用填料よりも重量が重いために水に分散しにくい製
紙スラッジ焼却灰を所定の粒度に調整したものは、ある
種の界面活性剤により容易に分散させることができ、内
填料や紙塗工液として十分に使用しうる濃度の水性スラ
リーが得られることを見出し、この知見に基づいて本発
明をなすに至った。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to reuse the incinerated ash of sludge generated in the papermaking process as a filler for papermaking. The sludge incinerated papermaking sludge, which is difficult to disperse in water due to its heavy weight, is adjusted to a predetermined particle size, and can be easily dispersed with a certain type of surfactant, and is sufficiently used as an inner filler or paper coating liquid. It has been found that an aqueous slurry having a usable concentration can be obtained, and the present invention has been accomplished based on this finding.
【０００５】すなわち、本発明は、中心粒子径２μｍ以
下の粒度をもつ製紙スラッジ焼却灰を、その焼却灰の重
量に基づき０．０１〜１重量％の割合の、ＨＬＢ４〜１
０の非イオン性界面活性剤の少なくとも１種あるいは所
望に応じさらに水性スラリーの全重量に基づき０．８〜
２重量％の割合の製紙用填料分散剤とともに、水性媒体
中に分散させてなる製紙用填料水性スラリーを提供する
ものである。このような製紙用填料水性スラリーは、例
えば製紙スラッジ焼却灰を中心粒子径２μｍ以下の粒度
になるまで磨砕し、それを水性媒体中に焼却灰の重量に
基づき０．０１〜１重量％の、ＨＬＢ４〜１０の非イオ
ン性界面活性剤とともに加え、所望に応じさらに得られ
る水性スラリー全重量に基づき０．８〜２重量％の製紙
用填料分散剤を添加して混合し、各成分を均一に分散さ
せることによって製造することができる。ここで中心粒
子径が２μｍ以下とは、全粒子の５０重量％以上が粒子
径２μｍ以下を有することを意味する。That is, the present invention relates to a method for producing paper sludge incineration ash having a center particle diameter of 2 μm or less in an amount of 0.01 to 1% by weight based on the weight of the incineration ash, to a HLB of 4 to 1%.
0 at least one nonionic surfactant or, if desired, further from 0.8 to 0.8% based on the total weight of the aqueous slurry.
The present invention provides an aqueous slurry of a filler for papermaking, which is dispersed in an aqueous medium together with a filler for dispersing a filler for papermaking at a ratio of 2% by weight. Such an aqueous filler slurry for papermaking, for example, grinds papermaking sludge incineration ash to a particle size of 2 μm or less in a central particle size, and in an aqueous medium, 0.01 to 1% by weight based on the weight of the incineration ash. , HLB 4 to 10 together with a nonionic surfactant, and, if desired, 0.8 to 2% by weight of a papermaking filler dispersant based on the total weight of the obtained aqueous slurry is added and mixed. Can be produced by dispersing the Here, that the central particle diameter is 2 μm or less means that 50% by weight or more of all the particles have a particle diameter of 2 μm or less.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】本発明において、填料原料として
用いる製紙スラッジ焼却灰は、抄紙工程や故紙パルプ再
生工程で発生する排水スラッジ、廃紙スラッジを焼却し
て得られる灰であり、これは例えばこれらの工程からの
排水から、ろ過や遠心分離により分別された固形分に重
油を含浸させて燃焼させたり、あるいはこの固形分を流
動床焼却炉を用いて焼却することによって得られる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, paper sludge incineration ash used as a filler material is ash obtained by incineration of wastewater sludge and waste paper sludge generated in a papermaking process and a waste paper pulp regeneration process. It is obtained by impregnating heavy oil with the solid fraction separated by filtration or centrifugal separation from the wastewater from these steps and burning it, or incinerating this solid fraction using a fluidized bed incinerator.
【０００７】この製紙スラッジ焼却灰は、ＳｉＯ2、Ａ
ｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、Ｎａ2Ｏ、ＭｇＯ、Ｋ2Ｏ、ＣａＯな
どの無機質成分からなる製紙用填料として用いられてい
る炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリンなどと類
似した組成を有しているが、これらに比べ比重が大きい
ため、このままで高濃度で水に加えた場合、分散性が低
く、安定した水性スラリーを得ることができない。The papermaking sludge incineration ash is made of SiO 2 , A
l 2 O 3, Fe 2 O 3, Na 2 O, organic MgO, K 2 O, calcium carbonate is used as a papermaking filler consisting of inorganic components such as CaO, talc, clay, a composition similar such as kaolin However, since the specific gravity is larger than these, when added to water at high concentration as it is, a stable aqueous slurry having low dispersibility cannot be obtained.
【０００８】したがって、本発明水性スラリーにおいて
は、これを中心粒子径が２μｍ以下の粒度、すなわち全
粒子の５０重量％以上が粒子径２μｍ以下になるまで摩
砕したものを用いることが必要である。これは、例えば
ボールミル、乳鉢により、少なくとも４時間摩砕処理す
ることによって得られる。中心粒子径が２μｍよりも大
きい粒度をもつものは、水性媒体中に５０重量％以上の
濃度で分散させることが困難で、安定な水性スラリーを
得ることができない。６５重量％以上の高濃度の水性ス
ラリーを調製する場合には、中心粒子径を１μｍ以下に
するのが好ましい。Therefore, in the aqueous slurry of the present invention, it is necessary to use the aqueous slurry which has been ground until the central particle diameter becomes 2 μm or less, that is, 50% by weight or more of all the particles become 2 μm or less in particle diameter. . This is obtained by milling for at least 4 hours using, for example, a ball mill or mortar. Those having a center particle diameter larger than 2 μm are difficult to disperse in an aqueous medium at a concentration of 50% by weight or more, and a stable aqueous slurry cannot be obtained. When preparing a high-concentration aqueous slurry of 65% by weight or more, the center particle diameter is preferably 1 μm or less.
【０００９】次に、本発明水性スラリーにおいては、上
記のようにして得た製紙スラッジ焼却灰をＨＬＢ４〜１
０の非イオン性界面活性剤によって水性媒体中に分散さ
せる。ＨＬＢ（Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ−Ｌｉｐｏｐｈ
ｉｌｉｃ Ｂａｌａｎｃｅ）は、界面活性剤の親水性と
親油性の均衡度を示すパラメータであり、エチレンオキ
シド系非イオン性界面活性剤の場合は、式Next, in the aqueous slurry of the present invention, the papermaking sludge incineration ash obtained as described above is used for the HLB 4-1.
Disperse in an aqueous medium with zero nonionic surfactant. HLB (Hydrophilic-Lipoph)
ilic Balance) is a parameter indicating the balance between hydrophilicity and lipophilicity of a surfactant. In the case of an ethylene oxide nonionic surfactant, the formula
【数１】 （式中Ｅは、ポリオキシエチレン部分の重量分率）を用
いて、また多価アルコール系非イオン性界面活性剤の場
合は、式(Equation 1) (Where E is the weight fraction of the polyoxyethylene portion), and in the case of a polyhydric alcohol-based nonionic surfactant,
【数２】 （式中Ｓは、多価アルコールエステルのけん化価、Ａは
脂肪酸の中和価）を用いて求めることができる。(Equation 2) (Where S is the saponification value of the polyhydric alcohol ester and A is the neutralization value of the fatty acid).
【００１０】本発明水性スラリーにおいては、非イオン
性界面活性剤の中で、特にこのＨＬＢが４〜１０の範囲
にあるものを用いることが必要であり、このＨＬＢが４
よりも低いと浸透力、湿潤力が低下する上、消泡作用が
強くなるため水に対する溶解性が減少するし、またＨＬ
Ｂが１０よりも高くなると起泡力が大きくなり、かつ浸
透力が低下する。水に対する溶解性、浸透力、湿潤力及
び泡立ち性の点で好ましいのはＨＬＢ５〜９の範囲のも
のである。In the aqueous slurry of the present invention, among the nonionic surfactants, those having an HLB in the range of 4 to 10 need to be used.
If it is lower than this, the penetrating power and the wetting power are reduced, and the defoaming action is increased, so that the solubility in water is reduced.
When B is higher than 10, the foaming power increases and the penetration power decreases. HLB in the range of 5 to 9 is preferred in view of solubility in water, penetrating power, wetting power and foaming property.
【００１１】このような非イオン性界面活性剤として
は、例えばモノオレイン酸ソルビタンエステル（ＨＬＢ
４．３）、モノステアリン酸ソルビタンエステル（ＨＬ
Ｂ４．７）、モノパルミチン酸ソルビタンエステル（Ｈ
ＬＢ７．７）、モノウラリン酸ソルビタンエステル（Ｈ
ＬＢ８．６）、モノオレイン酸ジエチレングリコールエ
ステル（ＨＬＢ４．７）、モノステアリン酸ジエチレン
グリコールエステル（ＨＬＢ４．７）、モノラウリン酸
ジエチレングリコールエステル（ＨＬＢ６．１）、モノ
ステアリン酸テトラエチレングリコールエステル（ＨＬ
Ｂ７．７）、モノオレイン酸テトラエチレングリコール
エステル（ＨＬＢ７．７）、モノラウリン酸テトラエチ
レングリコールエステル（ＨＬＢ９．４）、モノステア
リン酸ヘキサエチレングリコールエステル（ＨＬＢ９．
１）などがある。これらの中で、焼却灰の表面を効果的
に湿潤させるという点で、特にポリエチレンオキシド鎖
をもつもの、例えば脂肪酸のポリグリコールエステルが
好適である。As such a nonionic surfactant, for example, sorbitan monooleate (HLB)
4.3), sorbitan monostearate (HL
B4.7), sorbitan monopalmitate (H
LB7.7), sorbitan monourarate (H
LB8.6), diethylene glycol monooleate (HLB4.7), diethylene glycol monostearate (HLB4.7), diethylene glycol monolaurate (HLB6.1), tetraethylene glycol monostearate (HL)
B7.7), tetraethylene glycol monooleate (HLB7.7), tetraethylene glycol monolaurate (HLB9.4), hexaethylene glycol monostearate (HLB9.
1) and so on. Among them, those having a polyethylene oxide chain, for example, polyglycol esters of fatty acids are particularly suitable in terms of effectively moistening the surface of the incinerated ash.
【００１２】この非イオン性界面活性剤は、製紙スラッ
ジ焼却灰の重量に基づき０．０１〜１重量％の範囲で用
いることが必要である。これよりも量が少ないと水性媒
体に対する製紙スラッジ焼却灰の分散性が低くなり、高
濃度のスラリーを得ることができないし、またこれより
も量が多くなると非イオン性界面活性剤自体が水性媒体
に溶解しにくくなり、十分な分散性を付与することがで
きない。非イオン性界面活性剤の好ましい使用量は、製
紙スラッジ焼却灰の重量に基づき０．１〜０．５重量％
の範囲である。It is necessary to use this nonionic surfactant in the range of 0.01 to 1% by weight based on the weight of paper sludge incineration ash. If the amount is smaller than this, the dispersibility of the paper sludge incineration ash in the aqueous medium becomes low, so that a high-concentration slurry cannot be obtained.If the amount is larger than this, the nonionic surfactant itself becomes an aqueous medium. , And it is difficult to impart sufficient dispersibility. A preferred amount of the nonionic surfactant is 0.1 to 0.5% by weight based on the weight of the paper sludge incineration ash.
Range.
【００１３】本発明水性スラリーにおいては、ＨＬＢ４
〜１０の非イオン性界面活性剤のみを用いても製紙スラ
ッジ焼却灰を分散することができるが、この場合のスラ
リーの濃度は６３重量％程度が限度であり、粘度もかな
り高くなる。したがって、さらに高いスラリー濃度を得
るとともに、粘度を低くするために、製紙用填料分散剤
を併用するのが好ましい。In the aqueous slurry of the present invention, HLB4
Even if only 10 to 10 nonionic surfactants are used, paper sludge incineration ash can be dispersed, but in this case, the concentration of the slurry is limited to about 63% by weight, and the viscosity becomes considerably high. Therefore, in order to obtain a higher slurry concentration and lower the viscosity, it is preferable to use a filler for papermaking in combination.
【００１４】この製紙用填料分散剤は、一般に製紙工程
において填料を分散させる際に慣用されているものの中
から任意に用いることができる。このようなものとして
は、例えばポリアクリル酸ナトリウム、アクリル酸とマ
レイン酸との共重合体のナトリウム塩や、オキソリン酸
ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸
ナトリウムのような各種リン酸のナトリウム塩やケイ酸
ナトリウム、メタケイ酸ナトリウムのような各種ケイ酸
のナトリウム塩がある。非イオン性界面活性剤として脂
肪酸のポリエチレングリコールエステルを用いる場合に
は、高濃度で比較的粘度の低い水性スラリーを与える点
で特にポリアクリル酸ナトリウムの併用が好ましい。The filler dispersant for papermaking can be arbitrarily used from those commonly used for dispersing fillers in a papermaking process. Such materials include, for example, sodium polyacrylate, sodium salts of copolymers of acrylic acid and maleic acid, sodium salts of various phosphoric acids such as sodium oxophosphate, sodium pyrophosphate, sodium hexametaphosphate, and silica. There are sodium salts of various silicic acids such as sodium silicate and sodium metasilicate. When a polyethylene glycol ester of a fatty acid is used as the nonionic surfactant, the use of sodium polyacrylate is particularly preferred in that an aqueous slurry having a high concentration and a relatively low viscosity is obtained.
【００１５】このポリアクリル酸ナトリウムとしては、
分子量１５００〜６０００、特に４０００〜５０００の
範囲のものが好ましく、これを用いるとスラリー濃度６
５重量％以上、粘度２０００ｃｐｓ以下の水性スラリー
を得ることができる。[0015] As the sodium polyacrylate,
It is preferable that the molecular weight is in the range of 1500 to 6000, particularly 4000 to 5000.
An aqueous slurry having a concentration of 5% by weight or more and a viscosity of 2000 cps or less can be obtained.
【００１６】本発明の水性スラリーにおいては、この製
紙用填料分散剤を水性スラリー全重量に基づき０．８〜
２重量％の範囲で用いる必要がある。これよりも少ない
量では製紙スラッジ焼却灰の分散性向上が認められない
し、また、これより多くしても水性スラリーについてそ
れ以上の物性向上は得られない。スラリー濃度を６５重
量％以上にするためには、この量を水性スラリー全重量
に基づき０．８〜１．５重量％の範囲にするのが好まし
い。本発明の水性スラリーには、所望の物性が損なわれ
ない範囲で、必要に応じ増粘剤、消泡剤、耐水化剤、着
色剤など通常の水性スラリーに慣用されている添加剤を
適宜含有させることができる。In the aqueous slurry of the present invention, the filler for papermaking is used in an amount of 0.8 to 0.8% based on the total weight of the aqueous slurry.
It must be used in the range of 2% by weight. If the amount is smaller than this, no improvement in the dispersibility of the paper sludge incineration ash is recognized, and if it is larger than this, no further improvement in the physical properties of the aqueous slurry can be obtained. In order to make the slurry concentration 65% by weight or more, it is preferable that this amount is in the range of 0.8 to 1.5% by weight based on the total weight of the aqueous slurry. The aqueous slurry of the present invention appropriately contains additives commonly used in ordinary aqueous slurries such as a thickener, an antifoaming agent, a water-proofing agent, and a coloring agent, as long as desired physical properties are not impaired. Can be done.
【００１７】次に、本発明の製紙用填料水性スラリー
は、少なくとも所定の製紙スラッジ焼却灰と所定の非イ
オン性界面活性剤と所望成分の製紙用填料分散剤とを水
性媒体中に加え、通常用いられている粉砕兼用混合機に
より十分に粉砕し、混合することにより製造することが
できる。この場合、スラリー中の焼却灰の濃度を６０重
量％程度のものを調製しようとするならば、特に焼却
灰、非イオン性界面活性剤及び所望により用いられる製
紙用填料分散剤を水性媒体中に同時添加し、かきまぜて
混合し、スラリー化すればよいが、スラリー中の焼却灰
濃度が６０重量％を越えるものを調製しようとする場合
には、各成分の添加順序を選ぶ必要がある。Next, the aqueous slurry of the filler for papermaking of the present invention is prepared by adding at least a predetermined incineration ash of papermaking sludge, a predetermined nonionic surfactant and a dispersant of papermaking filler of a desired component to an aqueous medium. It can be manufactured by sufficiently pulverizing and mixing with the used pulverizer / mixer. In this case, if the concentration of the incinerated ash in the slurry is to be adjusted to about 60% by weight, in particular, the incinerated ash, the nonionic surfactant and the optional filler for papermaking filler used in the aqueous medium are added to the aqueous medium. The slurry may be added simultaneously, stirred and mixed to form a slurry. However, in the case where the concentration of incinerated ash in the slurry exceeds 60% by weight, it is necessary to select the order of adding each component.
【００１８】すなわち、水性媒体に最初に焼却を加え、
非イオン性界面活性剤は焼却灰と同時か又は焼却灰添加
後に加え、最後に製紙用填料分散剤を加える。このよう
にして、スラリー濃度６０重量％を越えるものを得るこ
とができるが、さらにスラリー濃度を６５重量％以上に
するには、製紙用填料分散剤の添加量を０．８重量％以
上にする必要がある。That is, the aqueous medium is first incinerated,
The nonionic surfactant is added at the same time as the incineration ash or after the incineration ash is added, and finally, a papermaking filler dispersant is added. In this way, a slurry concentration of more than 60% by weight can be obtained, but in order to further increase the slurry concentration to 65% by weight or more, the amount of the filler for papermaking is set to 0.8% by weight or more. There is a need.
【００１９】また、水性スラリー中の非イオン性界面活
性剤と製紙用填料分散剤との合計量を０．５ないし２．
５重量％程度にすることにより、抄紙工程で使用される
白水や塗工紙の製造に使用される紙塗工液を調製する場
合に他の成分を配合しやすいものを得ることができる。The total amount of the nonionic surfactant and the filler dispersant for papermaking in the aqueous slurry is 0.5 to 2.
By adjusting the content to about 5% by weight, it is possible to obtain a white water used in the paper making process and a paper coating liquid used in the production of coated paper in which other components are easily compounded.
【００２０】本発明の水性スラリーは、抄紙用白水や紙
塗工液として利用することができる。本発明の水性スラ
リーを用いて白水を製造するには、この水性スラリーに
パルプ繊維（ＧＰ、ＫＰ、ＴＭＰ、脱墨パルプなど）を
加え、かきまぜ混合する。このとき、製紙スラッジ焼却
灰が填料の役割を果すが、目的とする紙の種類に応じ所
望によりさらにクレイ、炭酸カルシウム、カオリンなど
の填料を加えることもできる。また目的とする紙の種類
に応じてサイズ剤、紙力増強剤、バンド、歩留向上剤を
配合することもできる。このようにして調製した白水を
抄紙機で抄くことにより各種紙を製造することができ
る。The aqueous slurry of the present invention can be used as white water for papermaking or a paper coating liquid. In order to produce white water using the aqueous slurry of the present invention, pulp fibers (GP, KP, TMP, deinked pulp, etc.) are added to the aqueous slurry and mixed with stirring. At this time, paper sludge incineration ash serves as a filler, but a filler such as clay, calcium carbonate, kaolin, etc. may be further added depending on the type of the target paper. In addition, a sizing agent, a paper strength enhancer, a band, and a retention improver can be blended according to the type of the target paper. Various papers can be manufactured by making the white water thus prepared with a paper machine.
【００２１】この白水中に含有される各成分の配合割合
は、目的とする紙の種類により適宜選択され、例えば、
ｐＨ４．０〜４．７の酸性抄造の場合は、パルプ繊維に
対し、填料１〜５重量％、ＨＬＢ４〜１０の非イオン性
界面活性剤と製紙用填料分散剤の合計量０．０５〜１重
量％、サイズ剤０．０２〜０．１重量％、紙力増強剤
０．２〜０．５重量％、歩留向上剤０．０１〜０．０５
重量％、バンド１０〜２０重量％の割合にするのがよ
い。また、ｐＨ７．０〜９．０の範囲のような中性抄造
においても、その成分を適当に選ぶことにより新聞紙や
上質紙などを製造することができる。The mixing ratio of each component contained in the white water is appropriately selected depending on the type of the target paper.
In the case of acidic papermaking having a pH of 4.0 to 4.7, the total amount of a nonionic surfactant having a HLB of 4 to 10 and a filler dispersing agent for papermaking is 0.05 to 1% by weight based on pulp fibers. % By weight, sizing agent 0.02 to 0.1% by weight, paper strength enhancer 0.2 to 0.5% by weight, retention agent 0.01 to 0.05
% By weight and 10 to 20% by weight of the band. In addition, even in the neutral papermaking having a pH in the range of 7.0 to 9.0, newsprint and high-quality paper can be produced by appropriately selecting the components.
【００２２】他方、本発明の水性スラリーを利用し、紙
塗工液を調製するには、この水性スラリーにバインダー
を添加し、かきまぜ混合する。この際用いられるバイン
ダーについては特に制限はなく、従来紙塗工液に慣用さ
れている合成若しくは天然高分子のラテックス又は溶液
などを使用することができる。このような高分子物質と
しては、例えばスチレン−ブタジエン系共重合体、スチ
レン−アクリル系共重合体、酢酸ビニル−アクリル系共
重合体、エチレン−酢酸ビニル系共重合体、ブタジエン
−メチルメタクリレート系共重合体、酢酸ビニル−ブチ
ルアクリレート、スチレン−無水マレイン酸系共重合
体、アクリル酸−メチルメタクリレート系共重合体、酸
化デンプン、エステル化デンプン、エーテル化デンプ
ン、酵素変性デンプン、カゼイン、大豆タンパクなどが
挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上
を組み合わせて用いてもよい。その配合量は、填料１０
０重量部当り、通常３〜３０重量部、好ましくは５〜２
０重量部の範囲で選ばれる。そして、水性スラリー中の
焼却灰が填料として作用するが、目的とする紙の種類に
応じ、所望によりクレー、炭酸カルシウム、カオリン、
タルク、酸化チタン、シリカ、酸化亜鉛、水酸化アルミ
ニウム、白土、レーキ、合成プラスチック顔料などの填
料を添加してもよい。塗工液中の各成分の割合は填料に
対し、非イオン性界面活性剤と製紙用填料分散剤の合計
量が０．１〜１重量％になる範囲で適宜選択される。ま
た、紙塗工液を調製する際には、紙塗工液中の製紙スラ
ッジ焼却灰又は所望により併用される填料の配合量は、
通常塗工液全量に基づき、４０〜７０重量％の範囲で選
ばれる。On the other hand, in order to prepare a paper coating liquid using the aqueous slurry of the present invention, a binder is added to the aqueous slurry, followed by stirring and mixing. The binder used at this time is not particularly limited, and a latex or solution of a synthetic or natural polymer conventionally used in paper coating solutions can be used. Examples of such high-molecular substances include styrene-butadiene-based copolymer, styrene-acryl-based copolymer, vinyl acetate-acryl-based copolymer, ethylene-vinyl acetate-based copolymer, and butadiene-methyl methacrylate-based copolymer. Polymers, vinyl acetate-butyl acrylate, styrene-maleic anhydride copolymers, acrylic acid-methyl methacrylate copolymers, oxidized starch, esterified starch, etherified starch, enzyme-modified starch, casein, soy protein, etc. No. These may be used alone or in combination of two or more. The amount of the filler is 10
Usually 3 to 30 parts by weight, preferably 5 to 2 parts by weight per 0 parts by weight
It is selected in the range of 0 parts by weight. Then, the incinerated ash in the aqueous slurry acts as a filler, but depending on the type of the target paper, clay, calcium carbonate, kaolin,
Fillers such as talc, titanium oxide, silica, zinc oxide, aluminum hydroxide, clay, lake, and synthetic plastic pigments may be added. The proportion of each component in the coating solution is appropriately selected in such a range that the total amount of the nonionic surfactant and the filler for papermaking is 0.1 to 1% by weight based on the filler. Further, when preparing the paper coating liquid, the compounding amount of the papermaking sludge incineration ash in the paper coating liquid or the filler optionally used together,
Usually, it is selected in the range of 40 to 70% by weight based on the total amount of the coating liquid.
【００２３】このようにして得られた紙塗工液を紙基材
表面に前記紙塗工液の塗布層を、固形分付着量が２〜３
０ｇ／ｍ2になるように設けることにより塗工紙が得ら
れる。この塗工紙の紙基材としては、例えば上質紙、中
質紙、板紙などが挙げられる。また、塗布層は、これら
の紙基材の片面または両面にブレードコーター、トール
コーター、エアナイフコーターなどを用いる通常の方法
によって前記紙塗工液を塗工し、乾燥処理することによ
り、形成することができる。The thus obtained paper coating liquid is coated on the surface of a paper base material with a coating layer of the paper coating liquid, and the solid content adhered amount is 2 to 3
A coated paper can be obtained by providing it at 0 g / m 2 . Examples of the paper base material of the coated paper include high quality paper, medium quality paper, and paperboard. The coating layer may be formed by coating the paper coating liquid on one or both surfaces of these paper base materials by a normal method using a blade coater, a tall coater, an air knife coater, and the like, and performing a drying treatment. Can be.
【００２４】[0024]
【発明の効果】本発明によれば、産業廃棄物として未利
用のまま処分されていた製紙スラッジ焼却灰を紙の加工
用原料として再利用することにより、廃棄物の排出量を
減少させ、かつ廃棄に伴う処理費用を削減することがで
きる。また、本発明によると、スラリー濃度が６５重量
％を越える水性スラリーを得ることができ、しかもＢ型
粘度を２０００ｃｐｓ以下とすることができるため、こ
れを紙塗工液や白水に応用することで品質の優れた塗工
紙や抄紙を得ることができる。According to the present invention, paper sludge incineration ash, which has been disposed of unused as industrial waste, is reused as a raw material for processing paper, thereby reducing the amount of waste discharged. Processing costs associated with disposal can be reduced. Further, according to the present invention, an aqueous slurry having a slurry concentration exceeding 65% by weight can be obtained, and the viscosity of the B-type can be reduced to 2000 cps or less. Coated paper and papermaking of excellent quality can be obtained.
【００２５】[0025]
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例によってんなんら限定さ
れるものではない。なお、各例中のスラリー及び紙の物
性は、下記の方法にしたがって求めた。Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The physical properties of the slurry and paper in each example were determined according to the following methods.
【００２６】（１）中心粒子径（μｍ） 津島製作所社製光透過型・遠心沈降式粒度分布測定装置
「ＳＡ−ＣＰ３型」を用いて、測定モード１０〜０．０
２μｍ、加速度１２０ｒｐｍ／分で測定を行った。 （２）Ｂ型粘度 ＴＡＰＰＩ基準Ｔ６４８ Ｓｕ−７２に従って、回転数
６０ｒｐｍで、２０℃におけるＢ型粘度を測定した。(1) Central particle diameter (μm) Measurement mode 10 to 0.0 using light transmission type centrifugal sedimentation type particle size distribution analyzer “SA-CP3 type” manufactured by Tsushima Seisakusho Co., Ltd.
The measurement was performed at 2 μm and an acceleration of 120 rpm / min. (2) B-type viscosity According to TAPPI standard T648 Su-72, the B-type viscosity at 20 ° C. was measured at a rotation speed of 60 rpm.
【００２７】参考例 製紙スラッジ焼却灰を２本自動乳鉢（日陶科学社製，Ａ
ＮＭ２００Ｗ型，上部擦り棒１００ｒｐｍ，下部すり器
６ｒｐｍ，器 直径２０ｃｍ，深さ１２ｃｍ）により３
時間、５時間、１２時間、２０時間の４段階に分けて粉
砕した。得られた焼却灰粒子の物性を表１に示す。Reference Example Two automatic sludges made of paper sludge incineration ash (Nichito Kagaku Co., Ltd., A
NM200W type, upper scraper 100 rpm, lower scraper 6 rpm, instrument diameter 20 cm, depth 12 cm)
The pulverization was performed in four stages of 5 hours, 12 hours, and 20 hours. Table 1 shows the physical properties of the obtained incinerated ash particles.
【００２８】[0028]
【表１】 [Table 1]
【００２９】実施例１ 参考例で得た各試料Ｎｏ．１〜４を水に投入し、同時に
非イオン性界面活性剤（旭電化工業社製，商品名「プル
ロニックＬ−６１」，ＨＢＬ７．２）０．２重量％を添
加し、安定なスラリーとして調製することができた最高
濃度を調べた。次に、上記の非イオン性界面活性剤の添
加後に、さらに製紙用填料分散剤（ソマール社製、ポリ
アクリル酸ナトリウム、商品名「ＳＤＡ−４０Ｋ」，分
子量４５００）０．３重量％を加え、同様にしてスラリ
ー最高濃度を調べた。この結果を表２に示す。Example 1 Each sample No. obtained in the reference example. 1 to 4 are added to water, and at the same time, 0.2% by weight of a nonionic surfactant (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., trade name "Pluronic L-61", HBL 7.2) is added to prepare a stable slurry. The highest concentration that could be determined was determined. Next, after the addition of the above-mentioned nonionic surfactant, 0.3% by weight of a filler for papermaking (sodium polyacrylate, trade name “SDA-40K”, molecular weight 4500) was further added, and Similarly, the maximum concentration of the slurry was examined. Table 2 shows the results.
【００３０】[0030]
【表２】 [Table 2]
【００３１】この表から分かるように、中心粒子径が２
μｍ以下の焼却灰からは５０重量％以上の濃度の水性ス
ラリーを得ることができるが、中心粒子径が２μｍより
も大きいものからは５０重量％以上の濃度の水性スラリ
ーは得られない。As can be seen from this table, the center particle diameter is 2
An aqueous slurry having a concentration of 50% by weight or more can be obtained from incinerated ash having a size of not more than μm, but an aqueous slurry having a concentration of 50% by weight or more cannot be obtained from a material having a center particle size of more than 2 μm.
【００３２】実施例２〜４、比較例１ 参考例で得た試料Ｎｏ．３（中心粒子径０．５４μｍ）
の製紙スラッジ焼却灰を用い、実施例１で用いたのと同
じ非イオン性界面活性剤及び製紙用填料分散剤をそれぞ
れ添加量を変えて添加し、ＴＫオートホモミキサー（特
殊機化工業社製）を用い、４０００ｒｐｍで１５分間か
きまぜることにより水性スラリーを調製した。得られた
水性スラリーのＢ型粘度を測定し、その結果を表３に示
す。Examples 2 to 4, Comparative Example 1 Sample Nos. 3 (center particle diameter 0.54 μm)
The papermaking sludge incineration ash was used, and the same nonionic surfactant and the same filler dispersant for papermaking as used in Example 1 were added in different amounts, respectively. ) To prepare an aqueous slurry by stirring at 4000 rpm for 15 minutes. The B-type viscosity of the obtained aqueous slurry was measured, and the results are shown in Table 3.
【００３３】[0033]
【表３】 [Table 3]
【００３４】この表から分かるように、非イオン性界面
活性剤の添加量が焼却灰の重量に基づき１重量％を越え
るとスラリーが形成されない。As can be seen from this table, when the amount of the nonionic surfactant added exceeds 1% by weight based on the weight of the incinerated ash, no slurry is formed.
【００３５】実施例５〜１４ 参考例で得た試料Ｎｏ．２（中心粒子径０．９３）と試
料Ｎｏ．３（中心粒子径０．５４）の製紙スラッジ焼却
灰をそれぞれ水に添加後、実施例１で用いたのと同じ非
イオン性界面活性剤を添加し、次いで実施例１で用いた
のと同じ製紙用填料分散剤を添加し、全量が１００重量
部になるようにしたのち、ＴＫオートホモミキサーを用
い、４０００ｒｐｍで１５分間かきまぜることにより水
性スラリーを製造した。このようにして得た水性スラリ
ーの組成及びＢ型粘度を表４に示す。Examples 5 to 14 Sample Nos. Obtained in Reference Examples 2 (center particle diameter 0.93) and sample No. 3 (center particle diameter 0.54) paper ash sludge incineration ash was added to each of the waters, then the same nonionic surfactant used in Example 1 was added, and then the same as used in Example 1 was added. A papermaking filler dispersant was added to adjust the total amount to 100 parts by weight, and then stirred using a TK auto homomixer at 4000 rpm for 15 minutes to produce an aqueous slurry. Table 4 shows the composition and B-type viscosity of the aqueous slurry thus obtained.
【００３６】[0036]
【表４】 [Table 4]
【００３７】この表から分かるように、非イオン性界面
活性剤と製紙用填料分散剤とを併用すると、最高濃度６
９重量％の水性スラリーを得ることができる。As can be seen from this table, when a nonionic surfactant is used in combination with a filler for papermaking, the maximum concentration is 6%.
A 9% by weight aqueous slurry can be obtained.
Claims (7)
スラッジ焼却灰を、その焼却灰の重量に基づき０．０１
〜１重量％の割合の、ＨＬＢ４〜１０の非イオン性界面
活性剤の少なくとも１種とともに、水性媒体に分散させ
てなる製紙用填料水性スラリー。1. A paper sludge incineration ash having a particle diameter of not more than 2 μm having a central particle diameter of not more than 0.01 μm based on the weight of the incineration ash.
An aqueous slurry of a filler for papermaking, which is dispersed in an aqueous medium together with at least one nonionic surfactant having an HLB of 4 to 10 by weight.
リアルキレンオキシドエステルである請求項１記載の製
紙用填料水性スラリー。2. The aqueous slurry of filler for papermaking according to claim 1, wherein the nonionic surfactant is a polyalkylene oxide ester of a higher fatty acid.
８〜２重量％の割合の、製紙用填料分散剤の少なくとも
１種を含む請求項１又は２記載の製紙用填料水性スラリ
ー。3. The method of claim 2, further comprising the step of:
3. A paper filler aqueous slurry according to claim 1 or 2, which comprises at least one of a paper filler dispersant in a proportion of from 8 to 2% by weight.
リウム、アクリル酸とマレイン酸との共重合体のナトリ
ウム塩、各種リン酸のナトリウム塩又はケイ酸ナトリウ
ムである請求項３記載の製紙用填料水性スラリー。4. The papermaking filler according to claim 3, wherein the papermaking filler dispersant is sodium polyacrylate, a sodium salt of a copolymer of acrylic acid and maleic acid, a sodium salt of various phosphoric acids or sodium silicate. Aqueous slurry.
以下の粒度になるまで磨砕し、それを焼却灰の重量に基
づき０．０１〜１重量％の、ＨＬＢ４〜１０の非イオン
性界面活性剤とともに水性媒体中に加えて混合し、各成
分を均一に分散させることを特徴とする製紙用填料水性
スラリーの製造方法。5. A papermaking sludge incineration ash having a central particle diameter of 2 μm.
Grind to the following particle size, add it to an aqueous medium with 0.01 to 1% by weight, based on the weight of the incinerated ash, of a nonionic surfactant of HLB 4 to 10 and mix. A method for producing an aqueous slurry of a filler for papermaking, characterized in that the slurry is uniformly dispersed.
以下の粒度になるまで磨砕し、それを焼却灰の重量に基
づき０．０１〜１重量％の、ＨＬＢ４〜１０の非イオン
性界面活性剤と、同時に又は順次に水性媒体中に加えた
のち、得られる水性スラリー全重量に基づき０．８〜２
重量％の製紙用填料分散剤を添加して混合し、各成分を
均一に分散させることを特徴とする製紙用填料水性スラ
リーの製造方法。6. A papermaking sludge incineration ash having a central particle diameter of 2 μm.
Grinding to the following particle size and adding it to the aqueous medium with 0.01 to 1% by weight, based on the weight of the incineration ash, of a nonionic surfactant of HLB 4 to 10 simultaneously or sequentially 0.8 to 2 based on the total weight of the aqueous slurry obtained.
A method for producing an aqueous slurry of a filler for papermaking, comprising adding and mixing by weight of a filler dispersant for papermaking and uniformly dispersing each component.
が得られるように、ＨＬＢ４〜１０の非イオン型界面活
性剤と製紙用填料分散剤の添加量を調整する請求項６記
載の製紙用填料水性スラリーの製造方法。7. The aqueous slurry of filler for papermaking according to claim 6, wherein the amounts of the nonionic surfactants of HLB 4 to 10 and the filler dispersant for papermaking are adjusted so as to obtain a slurry having a B-type viscosity of 2000 cps or less. Manufacturing method.
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|---|---|---|---|
| JP24543699A JP2001073294A (en) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | Aqueous slurry of loading material for paper-making and its production |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007009333A (en) * | 2006-10-23 | 2007-01-18 | Shinshu Univ | Plated structure and method of manufacturing the same |
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-
1999
- 1999-08-31 JP JP24543699A patent/JP2001073294A/en active Pending
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