JPH11323766A - プレスロールの水ドクター用紙粉付着防止剤及び紙粉付着防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】各種の紙、板紙を製造する抄紙工程において、
プレスロール及びドライヤーロールへの紙粉の付着を効
果的に防止することができるプレスロールの水ドクター
用紙粉付着防止剤及び紙粉付着防止方法を提供する。 【解決手段】コロイド当量値が３meq／ｇ以上であるカ
チオン性ポリマーを含有することを特徴とするプレスロ
ールの水ドクター用紙粉付着防止剤、及び、コロイド当
量値が３meq／ｇ以上であるカチオン性ポリマーを、添
加量がプレスロール幅１ｍ当たり０.００１〜５０ｇ／
分となるよう、抄紙機のプレスロールの水ドクターに添
加することを特徴とする紙粉付着防止方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレスロールの水
ドクター用紙粉付着防止剤及び紙粉付着防止方法に関す
る。さらに詳しくは、本発明は、各種の紙、板紙を製造
する抄紙工程において、プレスロール及びドライヤーロ
ールへの紙粉の付着を防止するためのプレスロールの水
ドクター用紙粉付着防止剤及び紙粉付着防止方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】紙、板紙の抄紙工程において、プレスロ
ールやドライヤーロールに微細パルプや填料粒子からな
る紙粉が付着し、製品の品質に悪影響を与えたり、断紙
により作業性を低下させるなどの問題が発生している。
特に、製紙原料に填料含有量の多い古紙が多く使用され
るようになった昨今は、紙粉付着防止対策が強く求めら
れている。紙粉の付着防止方法としては、デンプンや紙
力増強剤を内部添加剤として大量にミキシングチェスト
などからパルプ原料スラリーに添加する方法や、界面活
性剤や油性の剥離剤をドライヤーロール表面に噴霧する
方法などが知られている。内部添加剤を適用する方法
は、非常に多量の薬剤が必要となるので、その実用性は
低い。また、剥離剤を噴霧する方法は、(１)専用の噴霧
装置が必要である、(２)散布量が必ずしも均一ではな
い、(３)飛散が多く薬剤のロスが多い、(４)飛散に伴い
マシン周りが汚れる、(５)ノズルが詰まる、などの問題
が生じる。さらに、剥離剤を噴霧する方法では、ドライ
ヤーロール表面の紙粉付着防止は可能であっても、プレ
スロールの紙粉には対応できず、根本的な改善はできな
かった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、各種の紙、
板紙を製造する抄紙工程において、プレスロール及びド
ライヤーロールへの紙粉の付着を効果的に防止すること
ができるプレスロールの水ドクター用紙粉付着防止剤及
び紙粉付着防止方法を提供することを目的としてなされ
たものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、コロイド当量値
が３meq／ｇ以上であるカチオン性ポリマーをプレスロ
ールの水ドクターに添加することにより、プレスロール
及びドライヤーロールへの紙粉の付着を効果的に防止し
得ることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成
するに至った。すなわち、本発明は、（１）コロイド当
量値が３meq／ｇ以上であるカチオン性ポリマーを含有
することを特徴とするプレスロールの水ドクター用紙粉
付着防止剤、（２）カチオン性ポリマーが、エピクロル
ヒドリンとジメチルアミンの縮合物である第(１)項記載
のプレスロールの水ドクター用紙粉付着防止剤、（３）
コロイド当量値が３meq／ｇ以上であるカチオン性ポリ
マーを、添加量がプレスロール幅１ｍ当たり０.００１
〜５０ｇ／分となるよう、抄紙機のプレスロールの水ド
クターに添加することを特徴とする紙粉付着防止方法、
及び、（４）カチオン性ポリマーが、エピクロルヒドリ
ンとジメチルアミンの縮合物である第(３)項記載の紙粉
付着防止方法、を提供するものである。さらに、本発明
の好ましい態様として、（５）エピクロルヒドリンとジ
メチルアミンの縮合物の５０重量％水溶液の２５℃にお
ける粘度が、５０〜５００ｃｐである第(２)項記載のプ
レスロールの水ドクター用紙粉付着防止剤、（６）カチ
オン性ポリマーが、ポリエチレンイミンである第(１)項
記載のプレスロールの水ドクター用紙粉付着防止剤、
（７）ポリエチレンイミンの２５重量％水溶液の２５℃
における粘度が、１００〜１,５００ｃｐである第(６)
項記載のプレスロールの水ドクター用紙粉付着防止剤、
（８）カチオン性ポリマーの添加量が、プレスロール幅
１ｍ当たり０.００１〜５０ｇ／分である第(３)項記載
の紙粉付着防止方法、（９）エピクロルヒドリンとジメ
チルアミンの縮合物の５０重量％水溶液の２５℃におけ
る粘度が、５０〜５００ｃｐである第(４)項記載の紙粉
付着防止方法、（１０）カチオン性ポリマーが、ポリエ
チレンイミンである第(３)項記載の紙粉付着防止方法、
及び、（１１）ポリエチレンイミンの２５重量％水溶液
の２５℃における粘度が、１００〜１,５００ｃｐであ
る第(１０)項記載の紙粉付着防止方法、を挙げることが
できる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明のプレスロールの水ドクタ
ー用紙粉付着防止剤は、コロイド当量値が３meq／ｇ以
上、より好ましくは５meq／ｇ以上であるカチオン性ポ
リマーを含有するものである。また、本発明の紙粉付着
防止方法においては、コロイド当量値が３meq／ｇ以
上、より好ましくは５meq／ｇ以上であるカチオン性ポ
リマーを、添加量がプレスロール幅１ｍ当たり０.００
１〜５０ｇ／分、より好ましくは０.００１〜５ｇ／分
となるよう、抄紙機のプレスロールの水ドクターに添加
する。本発明に用いるカチオン性ポリマーは、コロイド
当量値が３meq／ｇ以上であれば特に制限はなく、例え
ば、エピクロルヒドリンとジメチルアミンの縮合物、ポ
リエチレンイミン、ポリジアリルジメチルアンモニウム
クロライド、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド
のコポリマー、ポリジメチルアミノエチルアクリレート
の４級化物、ジメチルアミノエチルアクリレートのコポ
リマーの４級化物、ポリジメチルアミノエチルメタクリ
レートの４級化物、ジメチルアミノエチルメタクリレー
トのコポリマーの４級化物、ポリビニルホルムアミドの
加水分解物、ビニルホルムアミドのコポリマーの加水分
解物などを挙げることができる。カチオン性ポリマーの
コロイド当量値が３meq／ｇ未満であると、カチオン性
ポリマーのは荷電密度が低く、紙粉付着防止効果が十分
に発現しないおそれがある。本発明において、カチオン
性ポリマーとしてエピクロルヒドリンとジメチルアミン
の縮合物を特に好適に使用することができる。エピクロ
ルヒドリンとジメチルアミンの縮合物は、少量の添加に
より顕著な紙粉付着防止効果を発揮する。

【０００６】本発明において、カチオン性ポリマーがエ
ピクロルヒドリンとジメチルアミンの縮合物である場
合、その５０重量％水溶液の２５℃における粘度が５０
〜５００ｃｐであることが好ましく、７０〜３００ｃｐ
であることがより好ましく、８０〜２５０ｃｐであるこ
とがさらに好ましい。エピクロルヒドリンとジメチルア
ミンの縮合物の５０重量％水溶液の２５℃における粘度
が５０ｃｐ未満であると、紙粉付着防止効果が不十分と
なるおそれがある。エピクロルヒドリンとジメチルアミ
ンの縮合物の５０重量％水溶液の２５℃における粘度が
５００ｃｐを超えると、水溶液の粘度が高くなりすぎ
て、ポリマーによる汚れを引き起こし、あるいは、取り
扱いが困難になるおそれがある。本発明において、カチ
オン性ポリマーがポリエチレンイミンである場合、その
２５重量％水溶液の２５℃における粘度が１００〜１,
５００ｃｐであることが好ましく、３００〜１,３００
ｃｐであることがより好ましく、５００〜１,２００ｃ
ｐであることがさらに好ましい。ポリエチレンイミンの
２５重量％水溶液の２５℃における粘度が１００ｃｐ未
満であると、紙粉付着防止効果が不十分となるおそれが
ある。ポリエチレンイミンの２５重量％水溶液の２５℃
における粘度が１,５００ｃｐを超えると、水溶液の粘
度が高くなりすぎて、ポリマーによる汚れを引き起こ
し、あるいは、取り扱いが困難になるおそれがある。本
発明に用いるカチオン性ポリマーには、濃度１０〜７０
重量％の水溶液として商業的に入手可能なものがある。
例えば、エピクロルヒドリンとジメチルアミンの縮合物
は、ＳＮＦ社よりＰＲＰ２３５０、ＰＲＰ２４４９、Ｐ
ＲＰ２８５０などとして市販されている。エピクロルヒ
ドリンとジメチルアミンの縮合物は、水を媒体とする溶
液重合によって製造することができる。例えば、ジメチ
ルアミンの５０重量％水溶液を撹拌しながら、室温で当
量のエピクロルヒドリンを滴下し、その後８０℃程度に
加熱して数時間反応することにより、下記の反応式にし
たがってエピクロルヒドリンとジメチルアミンの縮合物
の水溶液を得ることができる。縮合物の水溶液は、必要
に応じて水を加えて希釈し、適当な濃度の水溶液とする
ことができる。

【化１】 本発明のプレスロールの水ドクター用紙粉付着防止剤
は、プレスロールの水ドクターに添加することが最も好
ましいが、プレスロールの水ドクターを有しない抄紙機
においては、類似する構造の位置あるいはシャワー水な
どに添加することができる。

【０００７】本発明方法においては、コロイド当量値が
３meq／ｇ以上、より好ましくは５meq／ｇ以上であるカ
チオン性ポリマーを、添加量がプレスロール幅１ｍ当た
り０.００１〜５０ｇ／分、より好ましくは０.０１〜５
ｇ／分となるよう、抄紙機のプレスロールの水ドクター
に添加する。本発明方法において、カチオン性ポリマー
の添加量は、抄紙する紙又は板紙の種類、原料スラリー
の性状、抄紙速度などに応じて適宜選択することができ
る。カチオン性ポリマーの添加量が、プレスロール幅１
ｍ当たり０.００１ｇ／分未満であると、紙粉付着防止
効果が不十分となるおそれがある。カチオン性ポリマー
の添加量は、通常はプレスロール幅１ｍ当たり５０ｇ／
分以下で十分であり、プレスロール幅１ｍ当たり５０ｇ
／分を超えるカチオン性ポリマーを添加しても、紙粉付
着防止効果はカチオン性ポリマーの添加量に応じては向
上しない。本発明方法において、カチオン性ポリマーの
添加方法に特に制限はなく、重合により得られたカチオ
ン性ポリマーの水溶液又は商業的に入手したカチオン性
ポリマーの水溶液をそのまま添加することができ、ある
いは、カチオン性ポリマーの水溶液を水により希釈し、
粘度を調整して添加することもできる。本発明のプレス
ロールの水ドクター用紙粉付着防止剤の添加により、プ
レスロールのみならずドライヤーロールへの紙粉の付着
をも防止し得る作用機構は必ずしも明らかではないが、
プレスロールの表面に本発明の紙粉付着防止剤が供給さ
れることにより、カチオン性ポリマーが抄紙機から紙又
は板紙表面に移行し、紙粉の原因となるウェブ上の填料
粒子や微細パルブ繊維と内部のパルブとの間にイオン結
合が生じ、填料粒子や微細パルブ繊維がウェブから剥離
してロール表面へ移行することが抑制されるものと推定
される。このイオン結合は後工程のドライヤー工程にお
いても有効であるために、ドライヤーロールまでも紙粉
付着防止効果が持続するものと考えられる。

【０００８】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。 実施例１ ひとつの抄紙機で中性及び酸性の上質紙を抄造している
抄紙機のプレスロールの水ドクターにエピクロルヒドリ
ン−ジメチルアミン縮合物を添加し、紙粉付着防止試験
を行った。この抄紙機では、従来より、プレスロールに
紙粉が付着し、それが原因で筋状の欠点の発生や断紙な
どの障害があり、大量のカチオンデンプンを内添するこ
とにより対策を講じてきたが、生産コストがかかりすぎ
るために十分な処理ができない状況であった。なお、中
性紙抄造時のパルプスラリーの性状は、懸濁固形分０.
４８重量％、白水pH７.４、ゼータ電位−９.１ｍＶであ
り、酸性紙抄造時のパルプスラリーの性状は、懸濁固形
分０.５３重量％、白水pH４.１、ゼータ電位＋０.１ｍ
Ｖであった。コロイド当量値が６.５meq／ｇであり、５
０重量％水溶液の２５℃における粘度が５０ｃｐである
エピクロルヒドリン−ジメチルアミン縮合物の水溶液
［ＳＮＦ社製、ＰＲＰ２３５０］を、エピクロルヒドリ
ン−ジメチルアミン縮合物の添加量がプレスロール幅１
ｍ当たり１ｇ／分となるように水ドクターに添加し、１
日間運転後のプレスロール及びドライヤーロールへの紙
粉付着状況を目視により観察するとともに、水ドクター
中の懸濁固形分濃度を測定した。中性紙抄造時のプレス
ロール及びドライヤーロールへの紙粉の付着は、エピク
ロルヒドリン−ジメチルアミン縮合物を添加しない場合
に比べて半減し、水ドクター中の懸濁固形分濃度は０.
２１重量％であった。酸性紙抄造時のプレスロール及び
ドライヤーロールへの紙粉の付着は、エピクロルヒドリ
ン−ジメチルアミン縮合物を添加しない場合に比べて半
減し、水ドクター中の懸濁固形分濃度は０.３６重量％
であった。 実施例２ コロイド当量値が６.５meq／ｇであり、５０重量％水溶
液の２５℃における粘度が１００ｃｐであるエピクロル
ヒドリン−ジメチルアミン縮合物の水溶液［ＳＮＦ社
製、ＰＲＰ２４４９］を用いた以外は、実施例１と同様
にして、紙粉付着防止試験を行った。中性紙抄造時のプ
レスロール及びドライヤーロールへの紙粉の付着は全く
認められず、水ドクター中の懸濁固形分濃度は０.０７
重量％であった。酸性紙抄造時のプレスロール及びドラ
イヤーロールへの紙粉の付着は全く認められず、水ドク
ター中の懸濁固形分濃度は０.１３重量％であった。 実施例３ コロイド当量値が６.５meq／ｇであり、５０重量％水溶
液の２５℃における粘度が２００ｃｐであるエピクロル
ヒドリン−ジメチルアミン縮合物の水溶液［ＳＮＦ社
製、ＰＲＰ２８５０］を用いた以外は、実施例１と同様
にして、紙粉付着防止試験を行った。中性紙抄造時のプ
レスロール及びドライヤーロールへの紙粉の付着は全く
認められず、水ドクター中の懸濁固形分濃度は０.０６
重量％であった。酸性紙抄造時のプレスロール及びドラ
イヤーロールへの紙粉の付着は全く認められず、水ドク
ター中の懸濁固形分濃度は０.１４重量％であった。 比較例１ 水ドクターにエピクロルヒドリン−ジメチルアミン縮合
物を添加することなく、従来法である製品１トン当たり
８〜９kgのカチオンデンプンを内添する条件で、中性紙
及び酸性紙をそれぞれ１日間抄造し、プレスロール及び
ドライヤーロールへの紙粉付着状況を目視により観察す
るとともに、水ドクター中の懸濁固形分濃度を測定し
た。中性紙抄造時には、プレスロール及びドライヤーロ
ールへ紙粉が付着し、水ドクター中の懸濁固形分濃度は
０.３２重量％であった。酸性紙抄造時にも、プレスロ
ール及びドライヤーロールへ紙粉が付着し、水ドクター
中の懸濁固形分濃度は０.５６重量％であった。実施例
１〜３及び比較例１の結果を、第１表に示す。

【０００９】

【表１】

【００１０】第１表に見られるように、コロイド当量値
が６.５meq／ｇであるエピクロルヒドリン−ジメチルア
ミン縮合物をプレスロールの水ドクターに添加すること
により、プレスロール及びドライヤーロールへの紙粉付
着が減少し、水ドクター中の懸濁固形分濃度も低下し
た。５０重量％水溶液の粘度が５０ｃｐであるエピクロ
ルヒドリン−ジメチルアミン縮合物を添加した実施例１
においては、紙粉付着減少効果も水ドクター中の懸濁固
形分低減効果もやや不十分であるが、５０重量％水溶液
の粘度が１００ｃｐであるエピクロルヒドリン−ジメチ
ルアミン縮合物を添加した実施例２及び該粘度が２００
ｃｐであるエピクロルヒドリン−ジメチルアミン縮合物
を添加した実施例３においては、プレスロール及びドラ
イヤーロールへ紙粉が全く付着せず、水ドクター中の懸
濁固形分濃度も著しく低下した。この結果から、コロイ
ド当量値が同じであっても、エピクロルヒドリン−ジメ
チルアミン縮合物の分子量がある程度高い方が、紙粉の
付着防止効果が大きいことが分かる。実施例２と同じ条
件で、コロイド当量値が６.５meq／ｇであり、５０重量
％水溶液の粘度が１００ｃｐであるエピクロルヒドリン
−ジメチルアミン縮合物を添加しつつ、中性紙及び酸性
紙の抄造を継続したところ、この抄紙機における従来の
欠点が解消し、製品品質の向上、生産性の向上、作業性
の改善、生産コストの低減などに顕著な効果が得られ
た。

【００１１】実施例４ クラフト紙を抄造している抄紙機のプレスロールの水ド
クターに、コロイド当量値が６.５meq／ｇであり、５０
重量％水溶液の２５℃における粘度が１００ｃｐである
エピクロルヒドリン−ジメチルアミン縮合物の水溶液
［ＳＮＦ社製、ＰＲＰ２４４９］を添加し、紙粉付着防
止試験を行った。この抄紙機では、従来より、プレスロ
ールに紙粉が付着し、それが原因で欠点などの障害があ
り、プルロニック型界面活性剤を水ドクターに添加する
ことにより対策を講じてきたが、欠点がわずかに減少す
る程度の効果しか得られていなかった。なお、白水の性
状は、懸濁固形分０.０８重量％、白水pH４.２、ゼータ
電位＋１.０ｍＶであった。エピクロルヒドリン−ジメ
チルアミン縮合物を、プレスロール幅１ｍ当たり０.０
０２ｇ／分となるように水ドクターに添加し、１日間運
転後のプレスロール及びドライヤーロールへの紙粉付着
状況を目視により観察するとともに、水ドクター中の懸
濁固形分濃度を測定した。プレスロール及びドライヤー
ロールへの紙粉の付着は全く認められず、水ドクター中
の懸濁固形分濃度は０.０１３重量％であった。 実施例５ エピクロルヒドリン−ジメチルアミン縮合物の代わり
に、コロイド当量値が１０meq／ｇであり、２５重量％
水溶液の２５℃における粘度が１,０００ｃｐであるポ
リエチレンイミン［ＢＡＳＦ社製］を用いた以外は、実
施例４と同様にして、紙粉付着防止試験を行った。プレ
スロール及びドライヤーロールへの紙粉の付着は全く認
められず、水ドクター中の懸濁固形分濃度は０.０１２
重量％であった。 比較例２ この紙粉付着防止試験を開始する以前は、この抄紙機で
はプルロニック型界面活性剤を、プレスロール幅１ｍ当
たり０.００２ｇ／分となるように水ドクターに添加
し、クラフト紙を抄造していた。当時の状況は、界面活
性剤を添加しない場合に比べるとプレスロール及びドラ
イヤーロールへの紙粉の付着量の減少は認められるもの
の、なおかなりの量の紙粉が付着し、水ドクター中の懸
濁固形分濃度は０.０３２重量％程度であった。 比較例３ エピクロルヒドリン−ジメチルアミン縮合物の代わり
に、コロイド当量値が１.５meq／ｇであり、５０重量％
水溶液の２５℃における粘度が５００ｃｐであるポリジ
メチルアミノエチルアクリレートの４級化物［ミサワセ
ラミック社製］を用いた以外は、実施例４と同様にし
て、紙粉付着防止試験を行った。プレスロール及びドラ
イヤーロールへ紙粉が付着し、水ドクター中の懸濁固形
分濃度は０.０３４重量％であった。 比較例４ 水ドクターにエピクロルヒドリン−ジメチルアミン縮合
物を添加することなく、クラフト紙を１日間抄造し、プ
レスロール及びドライヤーロールへの紙粉付着状況を目
視により観察するとともに、水ドクター中の懸濁固形分
濃度を測定した。プレスロール及びドライヤーロールへ
紙粉が付着し、水ドクター中の懸濁固形分濃度は０.０
５３重量％であった。実施例４〜５及び比較例２〜４の
結果を、第２表に示す。

【００１２】

【表２】

【００１３】第２表に見られるように、コロイド当量値
が６.５meq／ｇであるエピクロルヒドリン−ジメチルア
ミン縮合物をプレスロールの水ドクターに添加した実施
例４及びコロイド当量値が１０meq／ｇであるポリエチ
レンイミンをプレスロールの水ドクターに添加した実施
例５においては、プレスロール及びドライヤーロールへ
紙粉が全く付着せず、水ドクター中の懸濁固形分濃度も
著しく低下した。これに対して、従来より実施してきた
プルロニック型界面活性剤をプレスロールの水ドクター
に添加する比較例２及びコロイド当量値が１.５meq／ｇ
であるポリジメチルアミノエチルアクリレートの４級化
物をプレスロールの水ドクターに添加した比較例３にお
いては、紙粉付着防止剤成分を添加しない比較例４に比
べて付着量は減少するものの、なおプレスロール及びド
ライヤーロールへの紙粉の付着が発生し、水ドクター中
の懸濁固形分の減少量も少ない。コロイド当量値が大き
いカチオン性ポリマーを添加した場合には、顕著な紙粉
付着防止効果が得られるが、カチオン性ポリマーのコロ
イド当量値が小さい場合には、紙粉付着防止効果が不十
分であることが分かる。実施例４と同じ条件で、コロイ
ド当量値が６.５meq／ｇであり、５０重量％水溶液の粘
度が１００ｃｐであるエピクロルヒドリン−ジメチルア
ミン縮合物を添加しつつ、クラフト紙の抄造を継続した
ところ、この抄紙機における従来の欠点が解消し、製品
品質の向上、生産性の向上、作業性の改善、生産コスト
の低減などに顕著な効果が得られた。

【００１４】

【発明の効果】本発明のプレスロールの水ドクター用紙
粉付着防止剤及び紙粉付着防止方法によれば、抄紙工程
において、プレスロール及びドライヤーロールへの紙粉
の付着を防止し、また、水ドクター中の懸濁固形分を減
少して、製品品質の向上、生産性の向上、作業性の改
善、生産コストの低減などに顕著な効果を得ることがで
きる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コロイド当量値が３meq／ｇ以上であるカ
   チオン性ポリマーを含有することを特徴とするプレスロ
   ールの水ドクター用紙粉付着防止剤。
2. 【請求項２】カチオン性ポリマーが、エピクロルヒドリ
   ンとジメチルアミンの縮合物である請求項１記載のプレ
   スロールの水ドクター用紙粉付着防止剤。
3. 【請求項３】コロイド当量値が３meq／ｇ以上であるカ
   チオン性ポリマーを、添加量がプレスロール幅１ｍ当た
   り０.００１〜５０ｇ／分となるよう、抄紙機のプレス
   ロールの水ドクターに添加することを特徴とする紙粉付
   着防止方法。
4. 【請求項４】カチオン性ポリマーが、エピクロルヒドリ
   ンとジメチルアミンの縮合物である請求項３記載の紙粉
   付着防止方法。