JPH01183599A

JPH01183599A - 紙、パルプ及び板紙工業におけるセルロース繊維の懸濁液および排水の保持率および精製を改善するための方法

Info

Publication number: JPH01183599A
Application number: JP177188A
Authority: JP
Inventors: Emanuelsson Jan; ヤン・エマヌマエルスソン
Original assignee: Berol Kemi AB
Current assignee: Nouryon Surface Chemistry AB
Priority date: 1988-01-07
Filing date: 1988-01-07
Publication date: 1989-07-21
Anticipated expiration: 2012-02-05
Also published as: JP2578629B2

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、カチオン性澱粉誘導体またはカチオン性セ
ルロース誘導体と組合わせてフェノールホルムアルデヒ
ド樹脂および高分子量のポリエチレンオキサイドで処理
することにより、紙、パルプまたは板紙工業におけるセ
ルロース繊維の懸濁液および排水の保持率および／また
は精製を改善するための方法に関するものである。

紙、パルプおよび板紙工業においては、カチオン性ポリ
アミン、カチオン性ポリアクリルアミドおよびカチオン
性澱粉誘導体のような異なる高分子電解質の添加により
、セルロース繊維の懸濁液の脱水の際、保持率を改善す
るいくつかの方法が知られている。セルロース繊維の懸
濁液は、セルロース繊維に加えて、変化する量の、クレ
ー、ドロマイト質石灰石およびせっこうのような無機フ
ィラー、無機および有機のバインダ、リグニンおよびヘ
ミセルロースを含んでいる場合があり、高分子電解質の
添加はパルプ懸濁液中に存在する生成物の凝集を促進し
、次々とこれが保持率を改善する。ドイツ特許第２５４
９０８９号は、高分子量のポリエチレンオキサイドおよ
びフェノールホルムアルデヒド樹脂またはフェノール硫
酸樹脂およびポリアミドの組合わせを用いてセルロース
繊維の懸濁液を脱水する際保持率を改善する方法を開示
している。

セルロース繊維の懸濁液の脱水の後、多量の排水が受は
入れられる。たとえ保持率が良くても、排水の中には少
量の微小繊維、フィラーおよびバインダの残渣がリグニ
ンおよびヘミセルロースの溶解成分と同様に含まれてい
る。排水処理において、硫酸アルミニウム、塩化鉄、ポ
リアクリルアミド、ポリアクリレート、ポリエチレンイ
ミンおよびカチオン性澱粉誘導体のような無機および／
または有機高分子電解質を添加することが試みられ、凝
集により不純物が除去されることは以前より知られてい
る。

カナダ特許第１００４７８２号は、セルロース繊維の懸
濁液の脱水の際の保持率を改善するため高分子量のポリ
エチレンオキサイドと組合わせてフェノールホルムアル
デヒド樹脂を用いる方法が開示されている。セルロース
繊維の懸濁液の脱水の際および排水の精製の際の両方に
おいて、ポリエチレンオキサイド付加物は、フェノール
ホルムアルデヒド樹脂により形成されたフロックの凝集
を促進し、これは保持および精製を促進する。

高分子量のポリエチレンオキサイドとフェノールホルム
アルデヒド樹脂との組合わせは良好な保持率および精製
をもたらすが、微小繊維および微粒子でコロイド状の溶
解物質の一定量は、周知の技術によってもウェブに保持
されないかまたは排水から除去されない。したがって、
さらにより良い保持率および精製を与える方法が望まれ
ている。

このような問題は、たとえば廃棄紙パルプまたはメカニ
カルパルプからの繊維懸濁液を脱水するとき、あるいは
そのようなパルプもしくはウッドルームからの排水を処
理するどきに生じる。したがって、さらに良い保持率お
よび精製を与える方法が望まれている。

ホルムアルデヒド樹脂および高分子量のポリエチレンオ
キサイドに加えて、カチオン性澱粉誘導体もしくはカチ
オン性セルロース誘導体を繊維懸濁液または排水に加え
れば、保持率および精製を改善することができることが
ここで見出された。

カチオン性澱粉誘導体の存在により、微小繊維および処
理の間中存在もしくは形成される凝集物質が、より容易
に捕えられることが見出された。繊維懸濁液脱水の際、
微小繊維、バインダ粒子、フィラー、フロック等は、よ
り広い範囲にわたってウェブと結合し、このことはより
高い収率、より速い脱水およびより浄化された排水を意
味する。

排水処理においては、この発明を応用すると、微小繊維
、バインダ粒子、フィラー、顔料、リグニンおよびヘミ
セルロースが本質的により広い範囲にわたって凝集して
フロックとなることが観察された。このフロックは非常
に安定で、沈降、浮揚、または遠心分離の後容易に分離
することができる。

この発明に従う方法で用いるのに適した高分子量のポリ
エチレンオキサイドは、５００．０００以上の分子量を
有していることが好ましく、さらに好ましくは２，００
０，０００以上である。臨界的な上限は観察されておら
ず、したがって分子量１２，０００，０００のポリエチ
レンオキサイドでは良い結果が達成されている。調製の
間、鎖が短くなるため、本質的により高い分子量を得る
ことが難しいことが証明されている。この発明に従うポ
リエチレンオキサイドは主にオキシエチレン基からなる
が、オキシプロピレンのような他の基を少量含んでいて
もよい。オキシエチレン以外の他の基の量は、ポリエチ
レンオキサイドが水溶性を残している量だけにすべきで
ある。

この発明に従うフェノールホルムアルデヒド樹脂として
は、中性もしくは塩基性のｐＨで限られた溶解性を有す
る樹脂を用いることができるのであるが、水溶性である
ことが好ましい。酸性のｐＨでは、通常、樹脂は沈澱す
る。

この発明の方法で用いられるカチオン性澱粉誘導体は、
４級アンモニウム基で置換された、ジャガイモ、トウモ
ロコシまたは小麦からの適当な澱粉よりなる。適当な置
換度は０．０１〜０．１である。このモデイフィケーシ
ョンにより、カチオン性澱粉誘導体は水溶性になる。カ
チオン性セルロース誘導体は水溶性であるべきであり、
カチオン基に加えて、メチルもしくはエチル基のような
低級アルキル基、ならびにヒドロキシエチル、ヒドロキ
シプロピルおよびヒドロキシブチルのようなヒドロキシ
アルキル基を−含んでいてもよい。適当なセルロース誘
導体は、アンヒドログルコース単位あたり０．０１〜０
．５のカチオン基、好ましくは４級アンモニウム基の置
換度を有し、約１ｏ、ｏｏｏから約１，０００，０００
の分子量を有している。

フェノールホルムアルデヒド樹脂、ポリエチレンオキサ
イドおよびカチオン性澱粉誘導体もしくはカチオン性セ
ルロース誘導体の量には、臨界がない。適当な添加量は
、微小繊維、フィラー、バインダ、顔料、リグニンおよ
びヘミセルロースの量および種類により調整される。通
常、フェノールホルムアルデヒド樹脂は排水をベースに
して、約１ｐｐｍ以上、好ましくは約５ｐｐｍ以上であ
り、ポリエチレンオキサイドの量は約０．１ｐｐｍ以上
、好ましくは約１ｐｐｍ以上である。カチオン性澱粉誘
導体もしくはカチオン性セルロース誘導体の量は、排水
をベースにして、約１ｐｐｍ以上、好ましくは約５ｐｐ
ｍ以上である。適当な上限値は、排水をベースにして、
それぞれ約１００．２０および２００ｐｐｍである。保
持率のためには、適当な添加量は懸濁液中の物質の量を
ベースにして、フェノールホルムアルデヒド樹脂で重量
で０．０１〜０．５％であり、ポリエチレンオキサイド
で重量で０．００１〜０．１％であり、カチオン性澱粉
誘導体もしくはカチオン性セルロース誘導体で重量で０
．０１〜１．０％である。

成分が排水処理に用いられるかまたは保持のために用い
られるかに依存するが、ポリエチレンオキサイドに対す
るフェノ−、ルホルムアルデヒド樹脂の比率は、好まし
くは１：５から５０：１であり、ポリエチレンオキサイ
ドに対するカチオン性澱粉誘導体もしくはカチオン性セ
ルロース誘導体の比率は、好ましくは１：５から１００
：１である。

この発明の３つの成分は、任意の順番で供給することが
できる。たとえば、カチオン性澱粉誘導体およびカチオ
ン性セルロース誘導体をまず最初に供給し、続いてフェ
ノールホルムアルデヒド樹脂およびポリエチレンオキサ
イドをまさしくこの順序で添加することができる。また
、最初にフェノールホルムアルデヒド樹脂を添加し、そ
の後ポリエチレンオキサイドおよびカチオン性澱粉誘導
体もしくはカチオン性セルロース誘導体の混合物を添加
することもできる。

以下の実施例によりこの発明をさらに説明するが、この
実施例により発明の範囲が限定されるものではない。

実施例ＩＣＴＭＰ−およびボードミルからの排水の混合物からな
る排水を、ガラス容器に８００ｍ１の量注いだ。排水は
６．５のｐＨを有し、リッターあたりの乾燥固体含有量
は２．５ｇであった。２５℃で５０Ｏｒｐｍの速度で排
水を攪拌しながら、高分子電解質を添加した。１分間攪
拌した後、フェノールホルムアルデヒド樹脂を添加し、
さらに１分後、高分子量のエチレンオキサイド付加物を
５０Ｏｒｐｍの速度の攪拌下に添加した。最終添加の１
０秒後、攪拌速度を１１００ｒｐに減速し、さらに５０
秒後、攪拌を中止した。排水中に形成れたフロックは、
それから１分間で落着き、サンプルは透明な相を表わし
、濁度は濁度計で計測した。添加した化学薬品、その量
および得られた透明性を第１表に示した。

この結果から明らかなように、この発明に従うテスト２
および３はカナダ特許第１００４７８２号に従いなされ
たテスト１に比べ本質的により大きな透明性を与える。

カチオン性澱粉誘導体以外の他の高分子電解質の添加は
テスト１との比較から、いかなる改善をも与えなかった
。

実施例２漂白していない古紙の洗浄−インク抜き工程からの排水
を、実施例１と同様にして２５℃で処理した。排水は２
．５ｇ／ＱＬの乾燥固体含有量であり、ｐＨ７であった
。添加した化学薬品、その量および得られた結果を第２
表に示す。

結果から明らかなように、この発明に従ったカチオン性
澱粉誘導体もしくはカチオン性セルロース誘導体の添加
は、フェノールホルムアルデヒド樹脂と高分子量のポリ
エチレンオキサイドとの従来の組合わせの使用に比べ本
質的に改善された精製を与えた。他の高分子電解質を伴
なうフェノールホルムアルデヒド樹脂と高分子量のポリ
エチレンオキサイドとの組合わせは改善を与えなかった
。

実施例３漂白した古紙の洗浄−インク抜き工程からの排水を、実
施例１と同様にして２５℃で処理した。

排水は、リッターあたり４．４ｇの乾燥固体含有量を有
し、ｐＨ８であった。添加した化学薬品、その量および
得られた結果を第３表に示す。結゛果から明らかなよう
に、この発明に従ったテストは、フェノールホルムアル
デヒド樹脂と高分子量のポリエチレンオキサイドのみを
別々にもしくは組合わせて使った場合に比べ、かなり改
善された精製を与えた。

実施例４重量で０．５５％のセルロース繊維濃度およびｐＨ７を
有するパルプ懸濁液を、３５℃で保持テストした。セル
ロース繊維の６０％は洗浄−インク抜きパルプからのも
のであり、３０％はサルフェートパルプのブロークから
のものであり、１０％は漂白したサルフェートパルプか
らのものであった。保持テストは、Ｂｒ１ｔｔに従って
行なった。ＴＡＰＰ　Ｉ　５６　（１０）、４６　（１
９７３）を参照。添加した化学薬品、それらの量および
得られた結果は第４表に示す。結果から明らかなように
、この発明に従った方法により得られる保持は、比較試
験において得られる保持に比べ、本質的に改善されてい
る。

（以下余白）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）フェノールホルムアルデヒド樹脂および高分子量
のポリエチレンオキサイドによる処理により、紙、パル
プおよび板紙工業におけるセルロース繊維の懸濁液およ
び排水の保持率および精製を改善するための方法におい
て、フェノールホルムアルデヒド樹脂および高分子量のポリ
エチレンオキサイドによる処理を、カチオン性澱粉誘導
体またはカチオン性セルロース誘導体と組合わせて行な
うことを特徴とする、紙、パルプおよび板紙工業におけ
るセルロース繊維の懸濁液および排水の保持率および精
製を改善するための方法。
（２）ポリエチレンオキサイドに対するフェノールホル
ムアルデヒド樹脂の重量比が１：５〜５０：１であり、
かつポリエチレンオキサイドに対する澱粉誘導体または
セルロース誘導体の重量比が１：５〜１００：１である
ことを特徴とする、請求項１記載の方法。
（３）澱粉誘導体およびセルロース誘導体のカチオン性
基が４級アンモニウム基であることを特徴とする、請求
項１または２に記載の方法。
（４）ポリエチレンオキサイドが５００，０００以上の
分子量を有することを特徴とする、請求項１、２または
３に記載の方法。
（５）澱粉誘導体が０．０１〜０．１のカチオン置換度
を有することを特徴とする、請求項１〜４のうちのいず
れか１項に記載の方法。
（６）セルロース繊維の懸濁液が、重量で０．０１〜０
．５％の量のフェノールホルムアルデヒド樹脂、重量で
０．００１〜０．１％の量のポリエチレンオキサイドお
よび重量で０．０１〜１００％の量のカチオン性澱粉誘
導体またはカチオン性セルロース誘導体の存在下に脱水
されることを特徴とする、請求項１〜５のうちのいずれ
か１項に記載の方法。
（７）排水が、排水をベースにして、１ｐｐｍ以上の量
のフェノールホルムアルデヒド樹脂、０．１ｐｐｍ以上
の量のポリエチレンオキサイドおよび１ｐｐｍ以上の量
のカチオン性澱粉誘導体またはカチオン性セルロース誘
導体の存在下に精製されることを特徴とする、請求項１
〜６のうちのいずれか１項に記載の方法。