JPS60231897A - Filler for paper pulp - Google Patents

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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明社紙パルプ用充填材、特にインク等が有する溶剤
の吸収性、所謂吸油性の大なる紙ノくルプ用充填材に係
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a filler for paper pulp, particularly a filler for paper pulp that has a high ability to absorb solvents of ink, etc., so-called oil absorption.

紙、特に新聞紙は大量に用いられ、又輪転機による高蓮
印刷が行なわれる為、インクの乗りがよく、その浴剤を
出来るだけ速やかに吸収することは勿論、取り扱いも軽
量であることが望まれる。Paper, especially newsprint, is used in large quantities, and printing is done using a rotary press, so it is desirable that the paper absorbs ink well and absorbs the bath salts as quickly as possible, as well as being lightweight and easy to handle. It will be done.

従来かかる紙の充填材としては、白土、力すリン、タル
ク、ろう石、炭酸カルシウム、ホワイトカーボン等が提
案され、又一部は実用に供されている。Conventionally, as fillers for such paper, clay, phosphorus, talc, waxite, calcium carbonate, white carbon, etc. have been proposed, and some of them have been put into practical use.

しかしながら、これらは必ずしも十分な吸油性を有して
いない欠点があった。However, these have the disadvantage that they do not necessarily have sufficient oil absorption.

本発明者はかかる欠点を排除し、十分な吸油性を有する
充填材を見出すことを目的として種々研究、検討した結
果、無機質微粒子にアルギン酸のアルカリ金属塩を被覆
せしめることにより前記目的を達成し得ることを見出し
、本発明はこれｔ−要旨とするものである。As a result of various studies and examinations aimed at eliminating such drawbacks and finding a filler having sufficient oil absorption properties, the present inventors have found that the above object can be achieved by coating inorganic fine particles with an alkali metal salt of alginic acid. It has been found that this is the gist of the present invention.

本発明において用いられるアルギン酸のアルカリ金１Ｉ
ｒ４塩としては、アルギン酸のナトリウム、カリウム等
であり、これらは適宜一種或は二種以上を併用し得る。Alkali gold 1I of alginic acid used in the present invention
Examples of the r4 salt include sodium alginic acid, potassium alginic acid, and the like, and these may be used alone or in combination of two or more.

これらアルギン酸のアルカリ金属塩は、通常水溶液にし
て、無機質微粒子に被覆される。その添加量は一般に無
機質微粒子乾燥重量に対して０．２〜５ｊｉｉｌｔｓ程
度全採用するのが通尚である。被覆手段としては、通常
かかる水溶液に無機質微粒子を浸漬せしめることにより
達成されるが、所望により水溶液を該微粒子にスプレー
する等の手段も体用し得る。水溶液を被覆後の微粒子は
次いで５〜９０°０程度の温度に０，１〜２時間程度保
持することによりアルギン酸のアルカ・り金属塩の被覆
が達成される。These alkali metal salts of alginic acid are usually made into an aqueous solution and coated on inorganic fine particles. Generally, the amount added is approximately 0.2 to 5 jiilts based on the dry weight of the inorganic fine particles. The coating method is usually achieved by immersing the inorganic fine particles in such an aqueous solution, but if desired, means such as spraying the aqueous solution onto the fine particles may also be used. The fine particles coated with the aqueous solution are then held at a temperature of about 5 to 90°C for about 0.1 to 2 hours to achieve coating with the alkali metal salt of alginic acid.

本発明に用いられる無機質微粒子の平均粒径は、あ普り
大き過ぎると紙の表面の平滑性が低下し、逆にあまり小
さ過ぎると溶剤の吸収能が不十分となる虞れがあるので
何れも好ましくない。この為平均粒径は０．２〜１００
μ程変を採用するのが適当である。If the average particle size of the inorganic fine particles used in the present invention is too large, the smoothness of the paper surface will deteriorate, and if it is too small, the solvent absorption capacity may be insufficient. I also don't like it. Therefore, the average particle size is 0.2 to 100
It is appropriate to adopt the μ scale.

かかる無機質微粒子としては例えば、珪酸カルシワム、
少量のアルミナを含Ｍする珪ばカルシウム、炭酸カルシ
ウムが好適に挙げられる。Examples of such inorganic fine particles include calcium silicate,
Suitable examples include calcium silica and calcium carbonate containing a small amount of alumina.

これらのうち少量のアルミナを含有する珪酸カルシウム
は特に吸油性に優れているので好ましい。かかるアルミ
ナを少量含有する珪酸カルシウムの製法としては、例え
ば各種天然或は合成ゼオライト、火山ガラス、抗火石、
水砕スラグ等のアルミナ源を含有する珪酸原料を用い、
これと水酸化カルシウムとを常圧或はオートクレーブ中
で反応せしめる手段や、珪酸原料と水酸化カルシウムと
の反応に際し、例えばアルきすを添加する等の手段を採
用し得る。Among these, calcium silicate containing a small amount of alumina is particularly preferred since it has excellent oil absorption. Methods for producing calcium silicate containing a small amount of alumina include, for example, various natural or synthetic zeolites, volcanic glass, anti-firestone,
Using a silicic acid raw material containing an alumina source such as granulated slag,
It is possible to adopt a method of reacting this with calcium hydroxide at normal pressure or in an autoclave, or a method of adding, for example, an alkali when reacting the silicic acid raw material with calcium hydroxide.

これらのうち、アルｉす源を含有する珪酸源、特にゼ第
２イト類を採用する場合には、得られた珪酸カルシウム
の吸油量を他のそれに比し大となし得るので特に好まし
い。Among these, it is particularly preferable to use a silicic acid source containing an aluminum source, especially a silicic acid source, since the oil absorption amount of the obtained calcium silicate can be increased compared to other sources.

珪酸カルシウム中に含有されるアルミナの量は、３〜２
０重＊Ｓ程度が適当である。The amount of alumina contained in calcium silicate is 3 to 2
Approximately 0 weight*S is appropriate.

含有量が前記範囲に満たない場合には効果的な吸油量の
増大を期待し得なくなる虞れがあり、逆に前記範囲を超
える場合には吸油量が不安定になったり、むしろ吸油量
の低Ｆｔ−来たすことさえ生じることもあるので何れも
好ましくない。If the content is less than the above range, there is a risk that it will not be possible to effectively increase the oil absorption.On the other hand, if it exceeds the above range, the oil absorption may become unstable or even decrease. Both are undesirable as they may even result in low Ft.

そしてこれら範囲のうち、５〜１５重量−の含有量を採
用する場合には最も効果的に吸油量を増大せしめ得るの
で特に好ましい。Among these ranges, it is particularly preferable to adopt a content of 5 to 15% by weight, since this can most effectively increase oil absorption.

次に本発明を実施例により説明する。Next, the present invention will be explained by examples.

実施例１ 肴効谷蓋２！の攪拌機付容器に消石灰（工業用Ｊ工Ｓ特
号）２５ｇ、北海道型天然ゼオライト（組成５１０２＋
酸不溶分６５．６４重ｉｔｓ、Ｃａ０ｚ９６Ｗ１に％、
Ａ１２０３１２０２重量％、Ｎａ２Ｏ＋に２０４６２重
量％）を平均粒径０．１〜１０μに粉砕したものｓ２ｇ
也水６θ３ｇとを仕込み、攪拌回転数３００　ｒＰｍで
攪拌しながら温度８５°０に昇温し、次いでａ　ｏ　ｏ
　ｒｐｍで攪拌しなから８５°０にて２時間反応せしめ
ることにより、平均粒子径（体積平均径）５μの珪酸カ
ルシウム質（準結晶質Ｃ−、Ｓ−Ｈ％Ａｌ１２０３７．
２重ｆｉｌチ含有）微粒子からなる固形分ＩＩｉ度１３
，０重童チのス、１ｌ−ｔ−得た。かかる珪酸カルシウ
ム質微粒子の乾燥した状態での吸油量（ＪＩＳＫ６２２
１Ｂ法）は２６０ｍ１／１００ｇであり、水銀圧入式ポ
ロシメーターで測定した処、その大半は細孔直径０．０
１４〜１μからなり、その細孔容積は０．７００／ｇで
あった。上記スラリーに室温に冷却後アルギン酸ナトリ
ウム０．１重量％水浴液ｔ”１０４０ｇ添加し、攪拌回
転数ａｏｏｒｐｍで０．５時間攪拌処理され７ｔｇＬ粒
子からなるスラリーを得た。Example 1 Appetizer effect valley cover 2! In a container with a stirrer, 25 g of slaked lime (industrial J Engineering S special number), Hokkaido type natural zeolite (composition 5102+
Acid insoluble content 65.64 weight its, Ca0z96W1%,
A12031202% by weight, Na2O+ 20462% by weight) pulverized to an average particle size of 0.1 to 10μ s2g
6θ3g of water was charged, and the temperature was raised to 85°0 while stirring at a stirring rotation speed of 300 rPm, and then a o o
By reacting for 2 hours at 85°0 with stirring at rpm, calcium silicate (quasi-crystalline C-, S-H% Al12037.
Solid content IIi degree 13 consisting of fine particles (contains double filtration)
, 0 years ago, I got 1l-t-. The oil absorption amount of such calcium silicate fine particles in a dry state (JISK622
1B method) is 260 m1/100 g, and when measured with a mercury intrusion porosimeter, most of it has a pore diameter of 0.0.
The pore volume was 0.700/g. After cooling to room temperature, 1040 g of a 0.1% by weight sodium alginate water bath solution was added to the above slurry and stirred for 0.5 hours at a stirring rotation speed of aoorpm to obtain a slurry consisting of 7 tgL particles.

絶転換算濃ｆ、２．５重蓋饅の新聞紙用パルプ２０００
ｇを内容量２Ｉ／の離解機に入れ、それに上ｉ己の表面
処理されたスラリー’ｅ　１７．７　ｇ　（絶乾パルプ
に対して、乾燥微粒子換算で２重ｉｉｔチ相当童）を添
加し、攪拌回転１１１（１４０Ｏｒｐｍで２分間攪拌し
た。次いで硫酸アルｆニウム水溶液（１１度１８水塩換
算で１１．５６ｇ／ｉｔ″４３ｇ添加し、攪拌回転数１
４００　ｒｐｍで２分間攪拌後、さらに水道水を加え絶
乾換算パルプ製置で０．３重量ｃｓまで希釈し抄紙原料
液とした。Ｊ工８Ｐ８２０９に準拠した手抄試験装置を
用いて、上記抄紙原料液を分取して、以下の手順に従い
抄紙を行なった。Zetsukan Sanno f, 2.5-layer newspaper pulp 2000
g was placed in a disintegrating machine with an internal capacity of 2 I/l, and 17.7 g of the surface-treated slurry'e (equivalent to 2 layers of dry fine particles based on absolute dry pulp) was added to it. , stirred for 2 minutes at a stirring speed of 111 (140 rpm). Next, 43 g of an aqueous aluminum sulfate solution (11.56 g/it'' in terms of 11 degrees 18 hydrate) was added, and the stirring speed was 1.
After stirring at 400 rpm for 2 minutes, tap water was further added and the mixture was diluted to 0.3 weight cs using bone-dry equivalent pulp milling to obtain a papermaking raw material liquid. The papermaking raw material liquid was fractionated using a manual papermaking tester conforming to J-Ko 8P8209, and papermaking was performed according to the following procedure.

湿紙を金網上に形成後、吸取紙２枚を湿紙上に重ねその
上にコーチロールを前後に５回転がした。次いで、湿紙
、吸取紙、コーチプレートを金網から外した。吸取紙に
付着した湿紙を、予めプレス基部の上に置かれたＩＩｉ
、燥プレート及びその上に置かれた吸取紙の上に湿紙が
上になるように移した後、その上に乾燥グレートを宜ね
た。次に第１プレスで３．５４　／ｃｒＩＬ２で５分間
脱水後、第２プレスで湿った吸取紙を湿紙を付けた乾燥
プレートから剥し、別の乾燥吸取紙を湿紙上に重ね３．
５４／ｃｍ　２で２分間脱水した。プレス後、湿紙の付
いている乾燥プレートを取り出し、湿紙を外側にして２
枚のプレートを重ねたものを乾燥リングの間にはさんで
積み重ね、ｗｉ金で締めた後送風乾燥機により常温で乾
燥して紙を取り出した。得られた手抄き紙（直径１６ｃ
ｍ円形、２００αりは絶乾質量で０．９２　ｇ　（４６
ｍ７ｇ　）であった、この紙を用いて、以下の方法によ
り印刷後不透明度の測定を行なつ次。ここに、印刷後不
透明度とは、紙の片面の反射率（Ｒ１）　ｆｒ：ハンタ
ー反射率針で測定し、一方、紙の反対側の面を全面黒色
印刷後、印刷されていない面の反射率（Ｒ２）を測定し
、次式でめたものである。After forming the wet paper on a wire mesh, two sheets of absorbent paper were stacked on top of the wet paper, and a coach roll was rolled back and forth five times on top of the paper. The wet paper, blotting paper, and coach plate were then removed from the wire mesh. The wet paper adhered to the blotting paper was placed on the press base IIi in advance.
After transferring the wet paper paper side up onto the drying plate and the absorbent paper placed thereon, a drying grate was placed on top of the drying plate. Next, after dehydrating at 3.54/crIL2 for 5 minutes in the first press, the wet blotting paper is peeled off from the drying plate with the wet paper in the second press, and another dry blotting paper is placed on top of the wet paper.3.
54/cm2 for 2 minutes. After pressing, remove the drying plate with the wet paper and place it with the wet paper outside.
The plates were stacked up between drying rings, tightened with wire, dried at room temperature in a blow dryer, and the paper was removed. The obtained handmade paper (diameter 16cm
m-circle, 200α diameter has an absolute dry mass of 0.92 g (46
Using this paper, the opacity after printing was measured by the following method. Here, the opacity after printing is the reflectance of one side of the paper (R1) fr: Measured with a Hunter reflectance needle, while the other side of the paper is printed completely black, then the reflectance of the unprinted side is measured with a Hunter reflectance needle. The ratio (R2) was measured and calculated using the following formula.

印刷後不透明度＝Ｒ２／ＲＩＸ１００　（チ）上記の手
抄きで得られた紙をカレンダーロールにかけて平滑化し
た後、印刷適性試験機（明製作ＰＪＴ■製Ｒエテスター
）を用いて紙の片面を全面黒色印刷（印刷面の反射率１
２チ）Ｌ７を後、印刷後不透明度をめた。Opacity after printing = R2/RIX100 (h) After smoothing the paper obtained by the above hand-printing process using a calendar roll, one side of the paper was tested using a printing suitability tester (R tester manufactured by Mei Seisaku PJT ■). Full black printing (reflectance of printed surface 1)
2ch) After printing L7, the opacity was reduced.

抄紙の際に金網に接触していた面（以下ワイヤー面と呼
び、その反対面をフェルト面と呼ぶ。）に印刷した場合
の、印刷後不透明度は８９．７’ｌＡｓ紙のフェルト面
に印刷した場合の印刷後不透明度は８９５チであった。When printing on the side that was in contact with the wire mesh during paper making (hereinafter referred to as the wire side, and the opposite side as the felt side), the opacity after printing was 89.7'I Printing on the felt side of As paper The opacity after printing was 895 cm.

比較のために珪酸カルシウム質微粒子をパルプに添加し
ないで、同様な方法で抄紙を行ない、得られ良紙の印刷
後不透明ＩＪＩ測定し几処、紙のワイヤー面に印刷した
場合は、印刷後手ｂｉ　ＢＡＦｉｓｔ　８６．２％、紙
のフェルト面に印刷した場合に、印刷後不透明度は８６
，４チであった。従って、アルギン酸ナトリウムで表面
処理された珪酸カルシウム質微粒子を絶乾／Ａパルプ対
して２重ｆ優添加したことにより、得られる紙の印刷後
不透明度は、紙のワイヤー面に印刷した場合で３．５％
、紙のフェルト面に印刷した場合で３．１チ向上したこ
とになる。For comparison, paper was made in the same manner without adding calcium silicate fine particles to the pulp, and the opacity IJI of the resulting good paper was measured after printing.When printing on the wire side of the paper, the bi BAFist 86.2%, when printed on the felt side of paper, the opacity after printing is 86
, 4chi. Therefore, by adding calcium silicate fine particles surface-treated with sodium alginate to bone-dry/A pulp, the opacity after printing of the paper obtained is 3 when printed on the wire side of the paper. .5%
This is an improvement of 3.1 inches when printed on the felt side of paper.

実施例２ 有効容ｉ１＃の攪拌機付オートクレーブに、生石灰（３
１日％号）を加水分解して得られた消石灰１８ｇ１北海
道産天然ゼオライト（組成５１０２＋酸不溶分６４．６
５重菫Ｔｏ、Ｃａ０１９６重孟チ、Ａ１２０３１１０２
重量％、Ｎａ２Ｏ＋に２０　Ｚ６２重ｆ％）’＜平均粒
径０．１〜１０μに粉砕したもの８９ｇと水６９３ｇと
を仕込み、攪拌回転数３００ｒＰｍ　で攪拌しながら温
度１８０°０に昇温し、次いでａｏｏｒｐｍで攪拌しな
がら温度１８０°Ｃにて２時間反応せしめることにより
、平均粒子径（体積平均径）８μの珪酸カルシウム質（
準結晶’Ｊ（Ｃ−８−Ｈ％Ａ１２０３１０１量チ含有）
微粒子からなる固形分濃度１３．０重量俤のスラリーを
得た。かかる珪酸カルシウム質微粒子ノ乾燥状Ｈでｔｎ
吸油量（ＪＩＳＫ６２２１Ｂ法）は２８０ｍ４／１ｏ　
Ｏｇであり、水銀圧入式ポロシメーターで測定した処、
その大半は細孔直径０．０１４〜１μからなり、その細
孔各項はＱ、　９　ａ　ｃ／ｇであった。上記スラリー
に呈温に冷却後アルギン酸ナトリウム０．２重量％水溶
液を１０４０ｇ添加し、攪拌回転数ａｏｏｒｐｍで０．
５時間攪拌処理された微粒子からなるスラリーを得た。Example 2 Quicklime (3
18g of slaked lime obtained by hydrolyzing 1 day %) 1 natural zeolite from Hokkaido (composition 5102 + acid insoluble content 64.6
5 layers To, Ca0196 layers Meng Chi, A12031102
89 g of pulverized to an average particle size of 0.1 to 10 μ and 693 g of water were added to Na2O+, and the temperature was raised to 180 ° 0 while stirring at a stirring speed of 300 rPm. Next, by reacting at a temperature of 180°C for 2 hours while stirring at aoorpm, calcium silicate material (with an average particle diameter (volume average diameter) of 8 μm)
Quasicrystal 'J (contains C-8-H%A1203101)
A slurry consisting of fine particles and having a solid content concentration of 13.0 weight was obtained. In dry form H of such calcium silicate fine particles, tn
Oil absorption amount (JISK6221B method) is 280m4/1o
Og, measured with a mercury intrusion porosimeter,
Most of them had a pore diameter of 0.014 to 1 μm, and each pore term was Q, 9 a c/g. After cooling the slurry to room temperature, 1040 g of a 0.2% by weight aqueous solution of sodium alginate was added, and the stirring speed was set to 0.2% by weight at aoorpm.
A slurry consisting of fine particles was obtained by stirring for 5 hours.

かかる表面処理され次微粒子スラリーを実施例１と同一
の条件でｆｒ間紙用パルプに添加して抄紙し、得られた
紙の印刷後不透明度は、紙のワイヤー面に印刷した場合
は９０．０％、紙のフェルト面に印刷した場合は９０．
３チであった。実施例１に示された表面処理され几微粒
子スラリーをパルプに添加しない場合に比較して、紙の
ワイヤー面に印刷−した場合で４．７％、紙のフェルト
面に印刷したＪ場合で３．９％、印刷後不透明度が向上
したことになる。The surface-treated subfine particle slurry was added to the fr paper pulp under the same conditions as in Example 1 to make paper, and the opacity of the resulting paper after printing was 90.0 when printed on the wire side of the paper. 0%, 90% when printed on the felt side of paper.
It was 3 chi. Compared to the case where the surface-treated fine particle slurry was not added to the pulp as shown in Example 1, it was 4.7% when printed on the wire side of paper, and 3% when printed on the felt side of paper. This means that the opacity after printing was improved by .9%.

比較例１ 実施例１に示された珪酸カルシ９ム質微粒子スラリーを
アルギン酸ナトリウムで表面処理しないものを用いて、
実施例１と同一な方法で抄紙し、得られた紙の印刷後不
透明度を測定したところ、紙のワイヤー面に印刷した場
合に８７．６％、紙のフェルト面に印刷し次場合は８７
．０％であった。実施例１に示された珪酸カルシウム質
微粒子をパルプに添加しない場合に比較して、紙のワイ
ヤー面に印刷した場合で１．４％、紙のフェルト面に印
刷し次場合で０．６チ、印刷後不透明度か同上したこと
になる。Comparative Example 1 Using the calcium silicate 9 musky fine particle slurry shown in Example 1 without surface treatment with sodium alginate,
Paper was made in the same manner as in Example 1, and the opacity of the resulting paper after printing was measured; it was 87.6% when printed on the wire side of the paper, and 87% when printed on the felt side of the paper.
．． It was 0%. Compared to the case where the calcium silicate fine particles shown in Example 1 were not added to the pulp, it was 1.4% when printed on the wire side of paper, and 0.6% when printed on the felt side of paper. , the opacity after printing will be the same as above.

比較例２ 実施例２に示された珪酸カルシウム質微粒子スラリーを
アルギン酸ナトリウムで表面処理しないものを用いて、
実施例１と同一な方法で抄紙し、得られた紙の印刷後不
透明（ｔ−測定した処、紙のワイヤー面に印刷した場合
は８７．９優、紙のフェルト面に印刷し次場合は８７．
２俤であった。実施例１に示された珪酸カルシウム質微
粒子會パルプに添加しない場合に比較して、紙のワイヤ
ー面に印刷した場合で１．７％、紙のフェルト面に印刷
した場合で０．８％、印刷後不透明度が向上したことに
なる。Comparative Example 2 Using the calcium silicate fine particle slurry shown in Example 2 without surface treatment with sodium alginate,
Paper was made in the same manner as in Example 1, and the resulting paper was opaque after printing (t-measurement: 87.9 when printed on the wire side of the paper, and opaque when printed on the felt side of the paper. 87.
It was 2 yen. Compared to the case where it was not added to the calcium silicate fine particle pulp shown in Example 1, it was 1.7% when printed on the wire side of paper, 0.8% when printed on the felt side of paper, This means that the opacity after printing has improved.

代理人　内　１）　明 代理人萩　原　亮　−Among agents: 1) Akira Agent Ryo Hagihara -

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、無機質微粒子にアル１／ｌ！Ｉのアルカリ金属塩を
被覆せしめたことを特徴とする紙パルプ用充填材。 ２無機質微粒子は平均０．２〜１００μである請求の範
囲（１）の充填材。 ＆無機質微粒子は珪酸カルシウム、少量のアルミナを含
有する珪酸カルシウム、炭酸カルシウムである請求の範
囲（１）又は（２１の充填材。 ４、アルギン酸のアルカリ金属塩はナトリウム、カリウ
ムである請求の範囲（１）の充填材。[Claims] 1. Al 1/l in inorganic fine particles! A filler for paper pulp characterized by being coated with an alkali metal salt of I. 2. The filler according to claim 1, wherein the inorganic fine particles have an average size of 0.2 to 100μ. &The inorganic fine particles are calcium silicate, calcium silicate containing a small amount of alumina, or calcium carbonate (filler of claim (1) or (21).4.Claim that the alkali metal salt of alginic acid is sodium or potassium ( 1) Filling material.