JPH0723597B2 - Synthetic fiber dispersant for papermaking and papermaking method - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、抄紙用合成繊維分散剤および抄紙方法に関す
る。更に詳しくは、合成繊維を含有する抄紙用繊維状物
質（紙料）の抄紙工程において、紙料中の合成繊維の分
散性が良く、低起泡性である抄紙用合成繊維分散剤およ
び抄紙方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a synthetic fiber dispersant for papermaking and a papermaking method. More specifically, in a papermaking process of a fibrous substance for papermaking (paperstock) containing a synthetic fiber, a synthetic fiber dispersant for papermaking having good dispersibility of synthetic fibers in the paperstock and low foaming property, and a papermaking method. Regarding

［従来の技術］ 抄紙用繊維状物質（紙料）である天然セルロース（パル
プ）は、近年原料コストの高騰および紙に対する要求性
能の高級化により、一部合成繊維に置き換えられつつあ
る。[Prior Art] Natural cellulose (pulp), which is a fibrous substance for papermaking (stock material), has been partially replaced by synthetic fiber in recent years due to soaring raw material costs and higher performance requirements for paper.

従来この抄紙用合成繊維の分散剤としては、例えば、ポ
リプロピレン繊維用分散剤として が提案され（たとえば特公昭47−40082号公報）てお
り、又、ポリエステル繊維用分散剤として酸化エチレン
と酸化プロピレンの共重合物誘導体等が提案されている
（たとえば特公昭62−49394号公報）。Conventionally, as a dispersant for synthetic fibers for papermaking, for example, as a dispersant for polypropylene fibers Has been proposed (for example, JP-B-47-40082), and a copolymer derivative of ethylene oxide and propylene oxide has been proposed as a dispersant for polyester fibers (for example, JP-B-62-49394). .

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記分散剤は、合成繊維の分散性と低起泡性を
同時に満足させるものではない。すなわち、従来の分散
剤では紙料中の合成繊維の分散性が非常に悪く、そのた
め合成繊維が有する優れた特性をうまく生かせず、また
分散性を良くするため抄紙時の繊維濃度を低くする必要
が有り、生産性が悪いという欠点を有していた。更に、
従来の分散剤は泡が起ち易く、作業性が悪いという欠点
も有していた。[Problems to be Solved by the Invention] However, the dispersant does not simultaneously satisfy the dispersibility of synthetic fibers and the low foaming property. That is, with conventional dispersants, the dispersibility of synthetic fibers in paper stock is very poor, and therefore the excellent properties of synthetic fibers cannot be utilized well, and it is necessary to lower the fiber concentration during papermaking to improve dispersibility. However, there is a drawback that productivity is poor. Furthermore,
The conventional dispersants also have a drawback that foaming is likely to occur and workability is poor.

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは上記のごとき実状に鑑み、合成繊維を含有
する紙料の抄紙工程において、紙料中の合成繊維の分散
性が良く、低起泡性の分散剤を得るべく鋭意検討した結
果本発明に達した。[Means for Solving the Problems] In view of the above circumstances, the inventors of the present invention have a good dispersibility of synthetic fibers in a stock and a low foaming property in a papermaking process of a stock containing synthetic fibers. The present invention has been achieved as a result of extensive studies to obtain a dispersant.

すなわち、本発明は一般式 （式中、Ｒは炭素数６〜18のアルキル基;Aは炭素数２〜
４のアルキレン基;mは０〜２の整数;nは３〜25の整数）
で表される化合物（Ａ）一種または二種以上および一般
式 Ｒ′COOX （２） （式中Ｒ′は炭素数７〜21の脂肪族炭化水素基;Xはアル
カリ金属）で表される化合物（Ｂ）一種または二種以上
を含有し、（Ａ）と（Ｂ）の重量比が45:50〜90:5であ
ることを特徴とする抄紙用合成繊維分散剤；および、合
成繊維を含有する抄紙用繊維状物質の抄紙工程におい
て、上記分散剤を合成繊維の重量に対して、0.01〜10％
給油して抄紙を行う抄紙用合成繊維の抄紙方法である。That is, the present invention has the general formula (In the formula, R is an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms; A is 2 to 2 carbon atoms.
4 alkylene group; m is an integer of 0 to 2; n is an integer of 3 to 25)
A compound (A) represented by one or more kinds and a compound represented by the general formula R'COOX (2) (wherein R'is an aliphatic hydrocarbon group having 7 to 21 carbon atoms; X is an alkali metal) (B) a synthetic fiber dispersant for papermaking, characterized in that it contains one or more kinds, and the weight ratio of (A) and (B) is 45:50 to 90: 5; and synthetic fiber In the papermaking process of the fibrous substance for papermaking, 0.01% to 10% of the dispersant is added to the weight of the synthetic fiber.
This is a papermaking method of synthetic fibers for papermaking, which is performed by refueling.

本発明において、Ｒを示す炭素数６〜18のアルキル基と
しては、例えば直鎖又は分岐を有する飽和または不飽和
のアルキル基（オクチル、ノニル、デシル、ドデシル、
オレイル基など）が挙げられる。これらのうち、好まし
いものは炭素数８〜12の飽和のアルキル基である。炭素
数が６より小さいものは、低起泡性が劣る。また、炭素
数が18より大きいものは、分散性が悪い。In the present invention, the alkyl group having 6 to 18 carbon atoms which represents R is, for example, a linear or branched saturated or unsaturated alkyl group (octyl, nonyl, decyl, dodecyl,
Oleyl group). Of these, preferred is a saturated alkyl group having 8 to 12 carbon atoms. Those having less than 6 carbon atoms are inferior in low foaming property. If the carbon number is more than 18, the dispersibility is poor.

ｍは０〜２の整数で、好ましくは１または２である。ｍ
は２を越えると、分散性が悪くなる。m is an integer of 0 to 2, preferably 1 or 2. m
When the value exceeds 2, the dispersibility deteriorates.

本発明において、Ａを示す炭素数２〜４のアルキレン基
としては、エチレン基、ｉ−プロピレン基、1,4−ブチ
レン基などが挙げられる。これらのうち好ましいもの
は、エチレン基である。In the present invention, examples of the alkylene group having 2 to 4 carbon atoms and representing A include an ethylene group, an i-propylene group, and a 1,4-butylene group. Of these, an ethylene group is preferable.

ｎは３〜25の整数で、好ましくは７〜20である。ｎが３
より小さいと分散性が悪く、25を越えると、低起泡性が
劣る。n is an integer of 3 to 25, preferably 7 to 20. n is 3
If it is less than 25, the dispersibility is poor, and if it exceeds 25, the low foaming property is poor.

化合物（Ａ）の具体例としては、オクチルフェノール
（EO）_８、ノニルフェノール（EO）₁₀、ジオクチルフェ
ノール（EO）₁₅、ジノニルフェノール（EO）₂₀などが挙
げられる。上記において、（EO）ｐ（ｐは整数）はエチ
レンオキシドのｐモル付加物を示す。以下同様の記載を
用いる。Specific examples of the compound (A) include octylphenol (EO) ₈ , nonylphenol (EO) ₁₀ , dioctylphenol (EO) ₁₅ and dinonylphenol (EO) ₂₀ . In the above, (EO) p (p is an integer) represents a p-mol addition product of ethylene oxide. The same description is used below.

本発明において、Ｒ′を示す炭素数７〜21の脂肪族炭化
水素基としては、直鎖又は分岐を有する飽和又は不飽和
の脂肪族炭化水素基が挙げられる。これらのうち好まし
いものは、炭素数13〜17の直鎖の脂肪族炭化水素基であ
る。炭素数が７より小さいものは低起泡性が劣り、炭素
数が21より大きいものは分散性が劣る。In the present invention, examples of the aliphatic hydrocarbon group having 7 to 21 carbon atoms which represents R ′ include a linear or branched saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group. Of these, preferred is a linear aliphatic hydrocarbon group having 13 to 17 carbon atoms. Those having a carbon number of less than 7 are inferior in low foaming property, and those having a carbon number of more than 21 are inferior in dispersibility.

本発明において、Ｘを示すアルカリ金属としては、Na、
Ｋなどが挙げられる。In the present invention, the alkali metal representing X is Na,
K etc. are mentioned.

化合物（Ｂ）の具体例としては、ラウリン酸NaまたはＫ
塩、パルミチン酸NaまたはＫ塩、ステアリン酸Naまたは
Ｋ塩、オレイン酸NaまたはＫ塩などが挙げられる。Specific examples of the compound (B) include Na or K laurate.
Examples thereof include salts, Na or K palmitate, Na or K stearate, Na or K oleate, and the like.

本発明において、（Ａ）と（Ｂ）の重量比は通常45:55
〜95:5、好ましくは60:40〜80:20である。（Ａ）の割合
が95を越えると、低起泡性が劣る。また、45未満になる
と、合成繊維の分散性が悪くなる。In the present invention, the weight ratio of (A) and (B) is usually 45:55.
˜95: 5, preferably 60:40 to 80:20. When the ratio of (A) exceeds 95, the low foaming property is poor. On the other hand, when it is less than 45, the dispersibility of the synthetic fiber is deteriorated.

本発明の分散剤は、性能を阻害しない限り、必要に応じ
て他の界面活性剤を含有することができる。この他の界
面活性剤としては、高級アルコールアルキレンオキサイ
ド（EO、プロピレンオキサイドなど）付加物、長鎖アル
キルスルホネート、長鎖アルキルサルフェート、高級脂
肪酸石鹸などが挙げられる。The dispersant of the present invention may contain other surfactants if necessary, as long as the performance is not impaired. Other surfactants include higher alcohol alkylene oxide (EO, propylene oxide, etc.) adducts, long-chain alkyl sulfonates, long-chain alkyl sulphates, and higher fatty acid soaps.

他の界面活性剤を含有させる場合の含有量は、分散剤の
重量に基づいて通常10％以下好ましくは５％以下であ
る。When other surfactant is contained, its content is usually 10% or less, preferably 5% or less, based on the weight of the dispersant.

本発明の分散剤は、紙料中の合成繊維の分散剤として使
用することができる。合成繊維としてはポリプロピレ
ン、ポリエステル、アクリル、ポリアミド、ビニロン、
レーヨンなどで、チョップ状のものが挙げられる。The dispersant of the present invention can be used as a dispersant for synthetic fibers in paper stock. Synthetic fibers include polypropylene, polyester, acrylic, polyamide, vinylon,
Examples include rayon and chopped ones.

本発明の分散剤を用いることのできる紙料中の合成繊維
の含有量としては、特に限定はなく、パルプに任意の割
合で合成繊維を併用するものでも、全量合成繊維のもの
でもよい。The content of the synthetic fibers in the paper material in which the dispersant of the present invention can be used is not particularly limited, and may be one in which the synthetic fibers are used in combination at an arbitrary ratio in the pulp, or a total amount of synthetic fibers.

本発明の分散剤の合成繊維に対する付着量は、合成繊維
の重量に対して、通常0.01〜10％好ましくは0.1〜１％
である。The amount of the dispersant of the present invention attached to the synthetic fibers is usually 0.01 to 10%, preferably 0.1 to 1% with respect to the weight of the synthetic fibers.
Is.

本発明の分散剤の使用方法としては、通常合成繊維に給
油後パルプと混合するが、合成繊維とパルプまたは合成
繊維単独からなる紙料全体に給油してもよい。好ましく
は前者の方法である。給油方法としては、例えばこの分
散剤を水で乳化したエマルションとし、合成繊維にスプ
レー給油法、浸漬給湯法などの公知の方法により給油す
ることができる。給油された合成繊維またはこのものと
パルプとの混合物からなる紙料を水中で離解した後抄紙
機で抄紙される。As a method of using the dispersant of the present invention, synthetic fibers are usually fed and then mixed with pulp, but it is also possible to feed synthetic paper with pulp or synthetic paper alone. The former method is preferred. As an oil supply method, for example, an emulsion obtained by emulsifying the dispersant with water can be used, and the synthetic fiber can be supplied by a known method such as a spray oil supply method or an immersion hot water supply method. A stock made of lubricated synthetic fiber or a mixture of the synthetic fiber and pulp is disintegrated in water and then paper-made by a paper machine.

［実施例］ 以下実施例及び比較例により本発明を説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。[Examples] The present invention is described below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.

以下％は重量％を表す。Hereinafter,% means% by weight.

実施例１〜６、および比較例１〜４ 実施例および比較例で使用した分散剤の処方は下記の通
りである。Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 The formulations of the dispersants used in Examples and Comparative Examples are as follows.

実施例１（本発明の分散剤） ジノニルフェノール（EO）₁₅ 65％ ステアリン酸Na 20％ オレイン酸Na 15％ 実施例２（本発明の分散剤） ノニルフェノール（EO）_６ 70％ パルミチン酸Na 30％ 実施例３（本発明の分散剤） ジノニルフェノール（EO）₁₀ 35％ ノニルフェノール（EO）_８ 25％ ラウリン酸Ｋ 20％ ステアリン酸Ｋ 15％ ステアリルアルコール（EO）_６ ５％ 比較例１ ノニルフェノール（EO）₁₀ 100％ 比較例２ ノニルフェノール（EO）_８ 20％ スエタリン酸Na 60％ ステアリルアルコール（EO）₁₀ 20％ 比較例３ ノニルフェノール（EO）₇₀（PO）₁₀ 100％ 比較例４ ステアリルアルコール（EO）₁₅ 100％ （分散性試験） 溶剤抽出した合成繊維チョップ（1.5d、5mm）に上記各
分散剤を0.4solid％付着させた。1000ccビーカーにイオ
ン交換水500ccを採りマグネチックスターラーにて撹拌
し、この中に上記チョップ0.1gを入れ２分間撹拌した。
撹拌終了後直ちに黒布を敷いた吸引ビンで減圧ロ過し、
黒布上でのチョップの分散状態を肉眼観察した。結果を
表１に示す。Example 1 (Dispersant of the present invention) Dinonylphenol (EO) ₁₅ 65% Na Stearate 20% Na Oleate 15% Example 2 (Dispersant of the present invention) Nonylphenol (EO) ₆ 70% Na Palmitate 30% example 3 (dispersant of the present invention) dinonyl phenol (EO) ₁₀ 35% nonylphenol _{(EO) 8} 25% lauric acid K 20% stearic acid K 15% stearyl alcohol _(EO) 6 5% Comparative example 1 nonylphenol (EO) ₁₀ 100% Comparative Example 2 Nonylphenol (EO) ₈ 20% Na Suetarate 60% Stearyl Alcohol (EO) ₁₀ 20% Comparative Example 3 Nonylphenol (EO) ₇₀ (PO) ₁₀ 100% Comparative Example 4 Stearyl Alcohol (EO) ₁₅ 100 % (Dispersibility test) 0.4 solid% of each of the above dispersants was adhered to a solvent-extracted synthetic fiber chop (1.5d, 5 mm). Ion-exchanged water (500 cc) was placed in a 1000 cc beaker and stirred with a magnetic stirrer, and 0.1 g of the above chop was placed in this and stirred for 2 minutes.
Immediately after stirring, decompress and filter with a suction bottle covered with black cloth,
The dispersed state of chops on a black cloth was visually observed. The results are shown in Table 1.

（起泡性試験） 内径230mmのSUSビーカーに、高さ300mmに設置したシャ
ワーノズル（径20mm、穴19個）より上記分散剤の0.1sol
id％エマルソョン5000ccを自然落下させ、落下直後の泡
の状態を肉眼観察した。結果を表２に示す。 (Foamability test) 0.1 sol of the above dispersant is supplied from a shower nozzle (diameter 20 mm, 19 holes) installed at a height of 300 mm in a SUS beaker with an inside diameter of 230 mm.
Id 5000% cc emalson was allowed to fall naturally, and the state of bubbles immediately after the drop was visually observed. The results are shown in Table 2.

表１および表２の結果より本発明の分散剤はいずれも分
散性に優れ低起泡性である。 From the results shown in Tables 1 and 2, the dispersants of the present invention are both excellent in dispersibility and have low foaming properties.

（使用例） ポリプロピレン繊維チョップ（1.5d、5mm）ポリエステ
ル繊維チョップ（1.5d、5mm）各々にスプレー給油法
で、実施例１〜３および比較例１〜４の各分散剤を0.4
重量％添加した後、水中で離解し、丸網式抄紙機を使い
抄紙した結果、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維
共に実施例１〜３の各分散剤を使用した場合は地合いが
良く厚さが極めて均一な紙が出来たが、比較例１〜４の
各分散剤を使用した場合は繊維の塊状集合体が多く存在
し、厚さ斑が多い紙が出来た。(Example of use) Polypropylene fiber chops (1.5d, 5mm) Polyester fiber chops (1.5d, 5mm) were spray-lubricated to the respective dispersing agents of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 by 0.4.
After adding wt%, it was disintegrated in water and the paper was made using a round-net paper machine. As a result, when polypropylene and polyester fibers were used with each of the dispersants of Examples 1 to 3, the texture was good and the thickness was extremely uniform. However, when each of the dispersants of Comparative Examples 1 to 4 was used, a large amount of fiber aggregates were present, and a paper having a large thickness unevenness was produced.

［発明の効果］ 本発明の分散剤は、合成繊維を含有する紙料の抄紙工程
において以下の効果を有している。[Effects of the Invention] The dispersant of the present invention has the following effects in the papermaking process of a paper material containing synthetic fibers.

1.紙料の分散状態が良くなるため、紙の地合が良く均一
な厚さの紙が出来る。1. Since the dispersion state of the paper stock is good, the texture of the paper is good and the paper of uniform thickness can be made.

2.紙料中の合成繊維の含有量および／または紙料濃度が
高い離解工程でも、分散性が良好なため濃度斑が起こり
にくく、特にチェストタンク中では紙料濃度斑が著しく
少なくなる。2. Even in the disintegration step in which the content of synthetic fiber and / or the concentration of stock in the stock is high, the dispersibility is less likely to occur due to the good dispersibility, and the stock concentration unevenness is remarkably reduced especially in the chest tank.

3.抄紙工程の途中におけるスラリーのよどみ部に紙料が
塊状になってたまったり、タンク、バルブの壁面に水あ
かのようにスラリーが付着して、何かの拍子にそれらが
スラリーの中に混入し、突然紙質を乱すようなトラブル
が減少する。3. In the middle of the papermaking process, the stock material accumulates in the stagnation part of the slurry, or the slurry adheres to the walls of the tank and valve as if it were water, and they mix into the slurry at some point. The number of troubles that suddenly disturb the paper quality is reduced.

4.紙料濃度を高めることができ、抄紙速度を高めること
により、コストダウンを計ることができる。4. The stock density can be increased, and the cost can be reduced by increasing the papermaking speed.

上記効果を奏することから、本発明の分散剤は抄紙用合
成繊維の分散剤として有用である。Because of the above effects, the dispersant of the present invention is useful as a dispersant for synthetic fibers for papermaking.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】一般式 （式中、Ｒは炭素数６〜18のアルキル基;Aは炭素数２〜
４のアルキレン基;mは０〜２の整数;nは３〜25の整数）
で表される化合物（Ａ）一種または二種以上および一般
式 Ｒ′COOX （２） （式中Ｒ′は炭素数７〜21の脂肪族炭化水素基;Xはアル
カリ金属）で表される化合物（Ｂ）一種または二種以上
を含有し、（Ａ）と（Ｂ）の重量比が45:55〜95:5であ
ることを特徴とする抄紙用合成繊維分散剤。1. A general formula (In the formula, R is an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms; A is 2 to 2 carbon atoms.
4 alkylene group; m is an integer of 0 to 2; n is an integer of 3 to 25)
A compound (A) represented by one or more kinds and a compound represented by the general formula R'COOX (2) (wherein R'is an aliphatic hydrocarbon group having 7 to 21 carbon atoms; X is an alkali metal) (B) A synthetic fiber dispersant for papermaking, characterized in that it contains one or more kinds and the weight ratio of (A) and (B) is 45:55 to 95: 5. 【請求項２】合成繊維を含有する抄紙用繊維状物質の抄
紙工程において、請求項１記載の分散剤を合成繊維の重
量に対して、0.01〜10％給油して抄紙を行う抄紙用合成
繊維の抄紙方法。2. A synthetic fiber for papermaking, wherein 0.01 to 10% of the weight of the synthetic fiber is added to the dispersant according to claim 1 in the papermaking step of a fibrous substance for papermaking containing synthetic fiber. Papermaking method.