JP2005511916A - 原紙製造用充填剤および原紙の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
原紙、特に薄い原紙では、充填剤としてカオリンおよび重質炭酸カルシウム(GCC)が使用される。薄い原紙は、従来、酸性条件下で製造され、この条件下では、炭酸カルシウムを使用することができないので他の化合物を使用する。したがって、PCCおよびGCCは主に上質紙において使用される。
本発明の目的は、原紙の製造方法、特に、低坪量、良好な内部強度および密度、ならびに改良された光散乱性および不透明度を有する薄い原紙が得られる原紙の製造方法を提供することである。
本発明による原紙の製造において硬材砕木パルプおよび軟材化学パルプと共にPCC充填剤を使用すること、および原紙の製造方法の特有の特徴は、特許請求の範囲に記載されている。
原紙の製造において、硬材砕木パルプおよび軟材化学パルプをPCC充填剤と共に使用すると、予期しないことであったが、原紙に必要とされるすべての特性を同時に達成できることが判明した。本発明による方法では、硬材砕木パルプ、特に、アスペンまたはポプルス属の木材種から製造される加圧砕木(Pressure Ground Wood、PGW)または化学砕木パルプ(CTMP)を、軟材化学パルプと組み合わせるのが有利である。そして、9μm以下が90%、5μm以下が50%、および1.5μm以下が20%である粒径分布を有すると共に、その形態がセモリナ形状、グレイン形状、または球形であるPCC充填剤が使用される。
・坪量 25〜150g/m2、好ましくは25〜80g/m2
・光散乱係数 45以上、好ましくは50以上、非常に好ましくは55以上
・結合強度 200以上、好ましくは250以上、非常に好ましくは300以上
・紙の多孔度 500ml/分以下、好ましくは300ml/分以下、非常に好ましくは250ml/分以下(50g/m2の坪量において)、
・紙の嵩 1.2〜1.8cm3/g
・白色度 75%以上
一連の試験において、Formette Dynamiqueシートモールドで実験用シートを製造した。試験において、以下に記載される繊維パルプ、損紙、および種々の充填剤を使用した。標準量の保持剤およびデンプンも使用した。
・Escher WyssラボラトリーリファイナーでSR数24に精製された北欧の軟材の晒化学パルプ
・Voith Sulzerラボラトリーリファイナー(コンシステンシー4.2%、比エッジ荷重(specific edge load)0.3J/m、比エネルギー消費量90kWh/t)でCSF値48mlに精製し、85%のアスペンおよび15%のトウヒを含有する晒CTMP。パルプの繊維分布と、実験用シートから測定された最も重要な紙の技術的な値は次の通りであった。
・長さ−加重された繊維の長さ:0.69mm
・McNett分級 +28メッシュ:3.3%
・McNett分級 28/48メッシュ:39.4%
・McNett分級 48/100メッシュ:22.4%
・McNett分級 100/200メッシュ:11.0%
・McNett分級 −200メッシュ:23.9%
・引張強さ(tensile index) 37.8Nm/g
・引裂強さ(tear index) 3.4mNm2/g
・嵩 1.79cm3/g
・スコットボンド 152J/m2
・散乱係数 47.4m2/kg
・白色度 80.9
次の繊維パルプを試験で使用した。
・ミル粉砕した北欧の軟材の晒化学パルプ
・比エッジ荷重は低いが、比エネルギー消費量が140kWh/tであるパイロット規模のリファイナーで後精製され、85%のアスペンおよび15%のトウヒを含有する晒CTMP。後精製の前、パルプのCSFは115mlであった。後精製の後、パルプおよび実験用シートの最も重要な特性は次の通りであった。
・CSF 59ml
・長さ−加重された繊維の長さ:0.73mm
・McNett分級 +16メッシュ:0.0%
・McNett分級 16/30メッシュ:5.4%
・McNett分級 30/50メッシュ:31.3%
・McNett分級 50/200メッシュ:34.1%
・McNett分級 −200メッシュ:29.1%
・白色度 78.6
・引張強さ 46.7Nm/g
・引裂強さ 3.9mNm2/g
・密度 570kg/m3(嵩 1.75cm3/g)
・スコットボンド 392J/m2
・散乱係数 51.5m2/kg
・PCC1、偏三角面体
・PCC2、菱面体
Claims (14)
- 硬材砕木パルプおよび軟材化学パルプと共に原紙を製造するための沈降炭酸カルシウム(PCC)の使用であって、
前記硬材砕木パルプの繊維の20重量%以上が200メッシュ未満の繊度画分内に含まれ、前記硬材砕木パルプの繊維の10〜40重量%が28/48メッシュの繊度画分内に含まれ、前記硬材砕木パルプの白色度が75以上であり、前記沈降炭酸カルシウムの粒径分布が、9μm以下が90%、5μm以下が50%、および1.5μm以下が20%であり、前記原紙の坪量が25〜150g/m2であることを特徴とする使用。 - 前記硬材砕木パルプの白色度が77以上であり、前記沈降炭酸カルシウムの粒径分布が、6.3μm以下が90%、2.7μm以下が50%、および0.8μm以下が20%であり、前記原紙の坪量が25〜80g/m2であることを特徴とする請求項1に記載の使用。
- 前記硬材砕木パルプが、アスペンおよび/またはポプルス属の木材種から製造されることを特徴とする請求項1または2に記載の使用。
- 前記硬材砕木パルプが、CTMPパルプまたは加圧砕木(PGW)もしくはこれらの組み合わせを含有し、前記硬材パルプが、ポプルス・トレムラ(P. tremula)、ポプルス・トレムロイデス(P. tremuloides)、ポプルス・バルサミア(P. balsamea)、ポプルス・バルサミフェラ(P. balsamifera)、ポプルス・トリコカルパ(P. trichocarpa)、ポプルス・ヘテロフィラ(P. heterophylla)の種、ハイブリッドアスペン種のような異なるアスペンからのアスペン交配種、遺伝子工学で生産された種、およびポプラからなる群から選択されたポプルス属の木材種から製造されたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の使用。
- 前記硬材砕木パルプの繊維の少なくとも30%が、アスペンおよび/またはポプルス属の木材種に由来することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の使用。
- 前記硬材砕木パルプが、アスペンおよび/またはポプルス属の木材種に由来する少なくとも50%の繊維を含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の使用。
- 前記硬材砕木パルプが、アスペンおよび/またはポプルス属の木に由来する70〜100%の繊維と、軟材および/または他の硬材に由来する0〜30%の繊維とを含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の使用。
- 抄紙機用の繊維原料から紙ウェブを形成する原紙の製造方法であって、
前記繊維原料を、沈降炭酸カルシウム(PCC)と、硬材砕木パルプおよび軟材化学パルプとを組み合わせることによって形成し、前記硬材砕木パルプの繊維の20重量%以上が200メッシュ未満の繊度画分内に含まれ、前記硬材砕木パルプの繊維の10〜40重量%が28/48メッシュの繊度画分内に含まれ、前記硬材砕木パルプの白色度が75以上であり、前記沈降炭酸カルシウムの粒径分布が、9μm以下が90%、5μm以下が50%、および1.5μm以下が20%であり、前記原紙の坪量が25〜150g/m2であることを特徴とする製造方法。 - 前記硬材砕木パルプの白色度が77以上であり、前記沈降炭酸カルシウムの粒径分布が、6.3μm以下が90%、2.7μm以下が50%、および0.8μm以下が20%であり、前記原紙の坪量が25〜80g/m2であることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記硬材砕木パルプが、アスペンおよび/またはポプルス属の木材種から製造されることを特徴とする請求項8または9に記載の方法。
- 前記硬材砕木パルプが、CTMPパルプまたは加圧砕木(PGW)もしくはこれらの組み合わせを含有し、前記硬材パルプが、ポプルス・トレムラ(P. tremula)、ポプルス・トレムロイデス(P. tremuloides)、ポプルス・バルサミア(P. balsamea)、ポプルス・バルサミフェラ(P. balsamifera)、ポプルス・トリコカルパ(P. trichocarpa)、ポプルス・ヘテロフィラ(P. heterophylla)の種、ハイブリッドアスペン種のような異なるアスペンからのアスペン交配種、遺伝子工学で生産された種、およびポプラからなる群から選択されるポプルス属の木材種から製造されることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- 前記硬材砕木パルプの繊維の少なくとも30%が、アスペンおよび/またはポプルス属の木材種に由来することを特徴とする請求項8〜11のいずれかに記載の方法。
- 前記硬材砕木パルプが、アスペンおよび/またはポプルス属の木材種に由来する少なくとも50%の繊維を含有することを特徴とする請求項8〜12のいずれかに記載の方法。
- 前記硬材砕木パルプが、アスペンおよび/またはポプルス属の木材種に由来する70〜100%の繊維と、軟材および/または他の硬材に由来する0〜30%の繊維とを含有することを特徴とする請求項8〜13のいずれかに記載の方法。
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