(57)【要約】      （修正有）【課題】嵩高剤の歩留りを高め、かつ抄紙系の汚れや泡の発生を低減でき、操業性が良好な嵩高紙の製造方法を提供することにあり、嵩高剤の従来の内添法で製造される紙に比較して紙力低下が少ない嵩高紙の提供にある。【解決手段】パルプ繊維のスラリーと製紙用嵩高剤の水分散液を混合することにより、パルプ繊維の内部空隙内に嵩高剤粒子を充填する処理を施した後、該混合液を含む紙料を抄紙、乾燥し、嵩高紙を製造する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともパルプ繊維と紙用嵩高剤とを含有する嵩高紙の製造方法であって、パルプ繊維のスラリーと製紙用嵩高剤の水分散液を混合することにより、パルプ繊維の内部空隙内に嵩高剤粒子を充填する処理を施した後、該混合液を含む紙料を抄紙、乾燥することを特徴とする嵩高紙の製造方法。
【請求項２】
少なくともパルプ繊維と紙用嵩高剤とを含有する嵩高紙であって、パルプ繊維のスラリーと製紙用嵩高剤の水分散液を混合することにより、パルプ繊維の内部空隙内に嵩高剤粒子を充填する処理を施した後、該混合液を含む紙料を抄紙、乾燥して製造される嵩高紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は製紙用嵩高剤を内添する嵩高紙および嵩高紙の製造方法に関するものである。更に詳しくは、嵩高剤の歩留りが高く、かつ抄紙系の汚れや泡の発生を低減でき、操業性が良好な嵩高紙の製造方法に関するものであり、嵩高剤の従来の内添法で製造される紙に比較して紙力低下が少ない嵩高紙に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の活字離れを反映して、急激にコミック本やペーパーバックが普及してきた。これに伴い、紙にも軽量化が求められている。ここで、紙の軽量化とは、紙の厚さは維持した上での軽量化、すなわち嵩高化(低密度化)のことを指す。環境問題が叫ばれている現在、森林資源から製造される製紙用パルプを有効に活用する上でも、紙の軽量化は避けて通れない問題である。
【０００３】
紙を嵩高にする従来の技術としては、界面活性剤系あるいは非界面活性剤系の嵩高剤を内添し嵩高紙を製造する技術があり、近年多用されてきている。
【０００４】
界面活性剤を用いる方法では、例えば、特定のアルコール及び／又はそのポリオキシアルキレン付加物を含有する紙用嵩高剤が開示されている(特許文献１参照)。また、非イオン界面活性剤を用いる方法がある(特許文献２参照)。また、多価アルコールと脂肪酸のエステル化合物からなる紙用嵩高剤(特許文献３参照)が開示されており、この紙用嵩高剤を板紙に応用した技術がある(特許文献４参照)。これらの界面活性剤を含有する嵩高剤の場合、界面活性剤による抄紙系内での泡の発生が問題になっている。
【０００５】
また、非界面活性剤系の嵩高剤の技術としては、例えば、特定構造のカチオン性化合物、アミン、アミンの酸塩及び両性化合物から選ばれた少なくとも１種以上の化合物を含有する紙用嵩高剤が開示されている(特許文献５参照)。また、脂肪酸ポリアミドポリアミン型の嵩高剤もある。
【０００６】
これらの嵩高剤を内添した場合、嵩高剤のワイヤー上でのワンパス歩留りが低いために、ワイヤーを通過した嵩高剤が抄紙系内に次第に蓄積し、抄紙機インレットや白水中の嵩高剤濃度が高くなることにより、抄紙系内での汚れや泡の発生が問題となっていた。また、この汚れが製品に転移したり、紙の表面平滑性が損なわれたり、甚だしい場合には紙が切れることがあり、生産性が著しく低下するという問題を生じていた。
【０００７】
一般的に、内添抄紙薬品は比表面積の大きい微細繊維に定着しやすく、この微細繊維の歩留りを高めることにより、内添抄紙薬品の歩留りを改善できる。この観点から、硫酸バンドなどの無機凝結剤や各種成分の歩留向上剤を増配することにより、抄紙薬品の歩留りを向上させる対策が取られている。しかしながら、嵩高剤の場合、嵩高剤の微細繊維への定着強度は非常に弱く、可逆的な吸着であるので、これらの対策をとっても嵩高剤の歩留りを向上させることは困難であり、製紙用嵩高剤の歩留りを向上させる技術の開発が切望されていた。
【０００８】
また、嵩高剤の水分散液をパルプ繊維スラリーに単に添加するだけの従来の内添法においては、添加した嵩高剤の多くはパルプ繊維の外側の表面に付着していると考えられる。この付着した嵩高剤の存在により、パルプ繊維間の水素結合が阻害され、紙の嵩高化(低密度化)が達成されるが、反面、水素結合が阻害される結果、紙の強度が低下してしまうという問題があった。このように、紙力を低下させることが少ない嵩高剤の使用技術の確立が切望されていた。
【０００９】
【特許文献１】国際公開98/03730号パンフレット
【特許文献２】特開平11-200283号公報
【特許文献３】特許第2971447号公報
【特許文献４】特許第3041294号公報
【特許文献５】特開平11-269799号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、第１に嵩高剤の歩留りを高め、かつ抄紙系の汚れや泡の発生を低減でき、操業性が良好な嵩高紙の製造方法を提供することにあり、第２に嵩高剤の従来の内添法で製造される紙に比較して紙力低下が少ない嵩高紙の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
パルプ繊維のスラリーと製紙用嵩高剤の水分散液を混合することにより、パルプ繊維の内部空隙内に嵩高剤粒子を充填する処理を施した後、該混合液を含む紙料を抄紙、乾燥し、嵩高紙を製造する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の嵩高紙の製造方法により、嵩高剤のワイヤー上でのワンパス歩留りが向上し、抄紙系内における汚れや泡の発生が少なくなり、操業性が向上する。また、本発明の嵩高紙の製造方法により製造される嵩高紙は、嵩高剤の従来の内添法で製造される嵩高紙に比較して紙力低下が少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
第１の発明である嵩高紙の製造方法について説明する。本発明で使用する製紙用嵩高剤は、パルプ繊維のスラリーと製紙用嵩高剤の水分散液を特定の条件下で混合することにより、パルプ繊維の内部空隙内に嵩高剤粒子が充填されるものであれば良く、粒子形状である必要があり、公知の製紙用嵩高剤から選択される。該嵩高剤のレーザー回折散乱法による平均粒子径は0.01〜50μｍが好ましく、0.01〜20μｍがより好ましい。嵩高剤の化学成分や表面電荷に関係なく使用することができる。製紙用嵩高剤の粒子がパルプ繊維の内部空隙内に入り込むことにより、ワイヤー上での脱水時にパルプ繊維から脱落が少なくなる結果、嵩高剤のワンパス歩留りが向上すると同時に、嵩高剤に起因する抄紙系の汚れや泡の発生を低減できる。界面活性剤系の嵩高剤は溶液状であるため、本発明の効果が得られない。
【００１４】
このような嵩高剤としては、飽和脂肪酸の多価アルコールとのエステル化物(例えば、花王株式会社製、KB110、KB115など)、飽和脂肪酸アミド、不飽和脂肪酸アミド(例えば、日本油脂株式会社製、DZ2200など)、アルコールポリエチレンオキサイド付加物(例えば、花王株式会社製、KB08Wなど)などを例示することができる。
【００１５】
飽和脂肪酸の多価アルコールとのエステル化物の詳細は次の通りである。この紙用嵩高剤を構成する多価アルコールの脂肪酸エステル(a)の多価アルコールは、エーテル基を含んでいてもよい総炭素数2〜24の2〜14価アルコールが好ましい。2価アルコールとしては、エーテル基を含んでいてもよい総炭素数2〜10のもの、例えばプロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ジブチレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコールが、3価以上のアルコールとしては、エーテルを有していてもよい総炭素数3〜24のアルコールで、１分子中の総水酸基数／総炭素数＝0.4〜1であるもの、例えばグリセリン、ポリ(ｎ＝2〜5)グリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、アラビトール、ソルビトール、スタキオース、エリトリット、アラビット、マンニット、グルコース、ショ糖などが挙げられる。好ましくはエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、エーテル基を有していてもよい総炭素数3〜12のアルコールで、１分子中の水酸基数／総炭素数＝0.5〜１である3価以上のアルコールである。更に好ましくはグリセリン、ポリ(ｎ＝2〜4)グリセリン、ペンタエリスリトールである。
【００１６】
また、多価アルコールの脂肪酸エステル(a)を構成する脂肪酸は、炭素数1〜24、好ましくは炭素数10〜22の脂肪酸が挙げられ、飽和、不飽和、直鎖、分岐鎖の何れでもよく、特に直鎖飽和脂肪酸が好ましい。更に好ましくは、ラウリン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸、ミリスチン酸、ベヘン酸である。
【００１７】
多価アルコールの脂肪酸エステル(a)は、従来公知のエステル化反応及びアルキレンオキサイド付加反応を行うことで得ることができる。例えば、脂肪酸と多価アルコールの混合物に要すればエステル化触媒を添加し、150 〜250 ℃で反応させることによりエステル化合物が得られ、更にアルカリ触媒等の存在下にアルキレンオキサイドを付加することにより、アルキレンオキサイド付加物が得られる。また、脂肪酸あるいは多価アルコールにアルキレンオキサイドを付加後、エステル化してもよい。更に脂肪酸にアルキレンオキサイド付加のみを行って得られる場合もある。
【００１８】
多価アルコールの脂肪酸エステル(a)のエステル平均置換度は0よりも大きく、好ましくは1モルの多価アルコール当たり、アルコール中のOHが10〜95当量%置換されたものであり、特には1モルの多価アルコール当たり1〜2モルの脂肪酸基を有するものである。
【００１９】
多価アルコールの脂肪酸エステル(a)は、HLBが1〜14、好ましくは1.5〜10、更に好ましくは2.5〜6の範囲内にある。融点は100℃以下であり、好ましくは−15℃以上80℃以下、更に好ましくは20℃以上70℃以下である。
【００２０】
界面活性剤(b)は公知のものを使用することができ、ノニオン系、アニオン系、カチオン系、ポリマー系、好ましくはノニオン系の界面活性剤である。
【００２１】
多価アルコールの脂肪酸エステル(a)と界面活性剤(b)との比率は、(a)/(b)＝99.5/0.5〜70/30(重量比)、好ましくは98/2〜80/20である。
【００２２】
製紙用嵩高剤の水分散液の固形分濃度は0.1〜30重量%である。紙料に対する製紙用嵩高剤の固形分添加量は、製造する嵩高紙の密度(嵩高度合)の目標値で決定されるが、通常はパルプの絶乾重量に対して0.1〜25固形分重量%であり、更に0.1〜10固形分重量%が好ましい。
【００２３】
パルプ繊維の内部空隙内に嵩高剤粒子を充填するのに用いる装置は、両液を強力な撹拌力で充分に混合でき、所定時間の混合によりパルプ繊維の内部空隙内に嵩高剤粒子を充填できるものであれば良く、特に限定は無い。このような装置としては、古紙、損紙、ドライパルプ、ウェットパルプなどを水中で離解分散し、パルプ繊維スラリーを作り出すために用いられている各種のパルパーや離解機を用いることができる。離解機は離解作用をするインペラーが側面にある横型や底部にある竪型があるが、この区別は無く本発明で使用できる。また、離解機にはバッチ式と連続式があるが、後述する混合処理時間を確保できれば、いずれの方式のものも使用できる。また、パルプーや離解機は低濃度用(パルプ固形分濃度で約1〜6%)、中濃度用(パルプ固形分濃度で約7〜10%)、高濃度用(パルプ固形分濃度で約12〜22%)があるが、いずれも本発明で使用できる。したがって、パルプ繊維スラリーの固形分濃度は1〜22%の範囲である。しかし、パルプ濃度が高いほど、パルプ繊維空隙内に嵩高剤粒子が効率良く充填できること、パルプ濃度が高いほど処理装置の規模を小さくできること、などの理由から、パルプ濃度はできるだけ高いことが望ましい。
【００２４】
パルプ繊維スラリーと嵩高剤水分散液の適切な混合処理時間は、パルプ繊維の固形分濃度や離解機の混合能力などに影響され、一概には言えないが、通常5〜60分間の範囲である。10〜45分間が好ましく、10〜30分間が更に好ましい。混合処理時間が5分間未満では、パルプ繊維の内部空隙内への嵩高剤粒子の充填が不十分であり、本発明の効果である嵩高剤の歩留り向上効果、紙の低密度効果、および紙の強度低下抑制などの効果が小さい。60分を超えると、混合処理に用いる装置の規模が大きくなる過ぎるので、実用的ではない。
【００２５】
本発明で製造される嵩高紙の原料パルプは、紙に通常使用されているパルプであれば良く、特に限定は無く、ケミカルパルプ(CP)、砕木パルプ(GP)、ケミグラウンドパルプ(CGP)、リファイナーグラウンドパルプ(RGP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、ケミサーモメカニカルパルプ(CTMP)、セミケミカルパルプ(SCP)等の各種製造方法のパルプ、また、これらの針葉樹、広葉樹パルプ、あるいは晒、未晒パルプ、更に脱墨パルプ(DIP)等を紙の種類に応じて適宜配合したパルプである。本発明の効果の１つとして、パルプ繊維の内部空隙内に多くの嵩高剤粒子を充填することにより、パルプ繊維内部空隙内における水素結合が阻害され、パルプ繊維の扁平化の程度が緩和され、その分、抄紙した紙が低密度化されると考えられる。この観点から、嵩高剤の水分散液と混合するパルプ繊維は、その繊維が比較的に柔軟なほうが、紙の低密度化の効果が大きいと考えられる。パルプ中に残留するリグニン量が多いほど、パルプ繊維は剛直になる傾向にある。従って、砕木パルプ(GP)や機械パルプ(MP)よりもケミカルパルプのほうが好ましい。また、未晒パルプよりは漂白パルプのほうが好ましい。
【００２６】
嵩高剤水分散液と混合処理するパルプは、抄紙機に供給されるパルプ原料の全てを対象としても良いし、その一部を混合処理しても良い。
【００２７】
全パルプ原料を処理するには、連続して処理する必要があり、次の３通りが考えられる。第１の方法は、従来から各種パルプの混合に用いているミキサーでの原料滞留時間が前記の混合処理時間5〜60分間を満足する場合であり、該ミキサーを、パルプ繊維の内部空隙内に嵩高剤粒子を充填するための混合処理装置とすることができる。第２の方法は、従来から各種パルプの混合に用いているミキサーでの原料滞留時間が前記の混合処理の最短時間である5分間に満たない場合であり、このケースでは、該ミキサーの直後に混合処理装置を設置し、両装置における原料パルプの滞留時間を5〜60分間とすることである。また、該ミキサー直後に設置する混合処理装置における原料滞留時間を5〜60分間とすることも可能である。
【００２８】
抄紙機に供給されるパルプ原料の一部を混合処理する場合には２つの方法がある。１つは、繊維が比較的に柔軟なケミカルパルプおよび／または漂白パルプのみを嵩高剤水分散液と混合処理する方法である。この方法における混合処理装置の設置場所は、従来から各種パルプの混合に用いているミキサーの前が好ましく、混合装置で処理を終えたパルプ繊維のスラリーはミキサーへ添加される。もう１つの方法は、該ミキサー後の混合パルプから一部を抜き取り、嵩高剤水分散液と混合処理する方法である。この方法における混合処理装置の設置場所は、該ミキサー直後であり、該混合処理装置における原料滞留時間を5〜60分間とする必要がある。混合装置で処理を終えたパルプ繊維のスラリーは、ミキサーよりも下流の抄紙機ヘッドボックスへの原料供給ラインに戻される。パルプ原料の一部を混合処理する場合は、混合装置で処理を終えたパルプ繊維のスラリーを一時貯蔵した後、使用することもできるし、連続的に添加使用することもできる。
【００２９】
本発明の嵩高紙の製造方法を適用する紙は、酸性抄紙、中性抄紙またはアルカリ性抄紙の抄紙方法で製造される紙である。紙の種類には限定は無く、新聞用紙、印刷・情報用紙(上級、中級、下級、薄葉印刷用紙等の非塗工印刷用紙、色上質、葉書用紙等の特殊印刷用紙、複写用紙、感光紙用紙、フォーム用紙、PPC用紙、情報記録用紙等の情報用紙)、包装用紙、板紙、各種原紙(塗工原紙、微塗工原紙、軽量塗工原紙、インクジェット記録用紙原紙等)等、いずれの種類の紙にも適用できる。その中でも、嵩高性が特に要望されている書籍用紙、雑誌用紙等に好適に適用できる。
【００３０】
紙の種類に応じて必要であれば、公知の内添中性サイズ剤を使用でき、アルキルケテンダイマー(AKD)系サイズ剤、アルケニル無水コハク酸(ASA)系サイズ剤、中性ロジンサイズ剤から選ばれる少なくとも１種類のサイズ剤を使用する。また、填料としては、軽質炭酸カルシウム以外に、本発明の嵩高紙の嵩高性を損なわない範囲内で、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、クレー、焼成カオリン、デラミカオリン、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化珪素、非晶質シリカ等の無機填料や、尿素−ホリマリン樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、微小中空粒子等から選ばれる１種類以上を併用することができる。
【００３１】
本発明の嵩高紙の製造方法において、従来から使用されている各種のノニオン性、カチオン性の歩留まり剤、濾水度向上剤、紙力向上剤等の製紙用内添助剤が必要に応じて適宜選択して使用される。また、例えば、硫酸バンド、塩化アルミニウム、アルミン酸ソーダや、塩基性塩化アルミニウム、塩基性ポリ水酸化アルミニウム等の塩基性アルミニウム化合物や、水に易分解性のアルミナゾル等の水溶性アルミニウム化合物、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄等の多価金属化合物、シリカゾル等が内添されてもよい。その他製紙用助剤として各種澱粉類、ポリアクリルアミド、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミド、ポリアミン樹脂、ポリアミン、ポリエチレンイミン、植物ガム、ポリビニルアルコール、ラテックス、ポリエチレンオキサイド、親水性架橋ポリマー粒子分散物及びこれらの誘導体あるいは変成物等の各種化合物を使用できる。更に、染料、蛍光増白剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等の抄紙用内添剤を用途に応じて適宜添加することもできる。
【００３２】
抄紙機の型式は特に限定は無く、長網抄紙機、ツインワイヤー機、ヤンキー抄紙機等で適宜抄紙できる。プレス線圧は通常の操業範囲内で用いられる。表面処理剤は塗布しても良いし、しなくても良い。表面処理剤を塗布する場合、サイズプレスの型式も限定はなく、2ロールサイズプレス、ゲートロールサイズプレス、シムサイザーのような液膜転写方式サイズプレスなどを適宜用いることができる。キャレンダーは通常の操業範囲内の線圧で用いられるが、嵩高紙を製造する観点から、紙の平滑性を維持できる範囲でなるべく低線圧またはバイパスが好ましく、また、通常のキャレンダーよりもソフトキャレンダーが好ましい。
【００３３】
表面処理剤を塗布する場合に使用する表面処理剤の種類は、特に限定は無く、例えば、生澱粉や、酸化澱粉、エステル化澱粉、カチオン化澱粉、酵素変性澱粉、アルデヒド化澱粉、ヒドロキシエチル化澱粉などの変性澱粉、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロースなどのセルロース誘導体、ポリビニルアルコール、カルボキシル変性ポリビニルアルコールなどの変性アルコール、スチレンブタジエン共重合体、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリルアミドなどを単独または併用できる。その中でも表面強度向上効果にすぐれるヒドロキシエチル化澱粉の塗布が最も好ましい。また、表面処理剤には前記の薬剤の他に、スチレンアクリル酸、スチレンマレイン酸、オレフィン系化合物、カチオン性サイズ剤などの表面サイズ剤を併用塗布することができる。また、表面処理剤の塗布量も特に限定は無く、製造する嵩高紙に要求される表面強度やサイス性に応じて、適宜塗布量を決定する。
【００３４】
本発明の嵩高紙の製造方法においては、嵩高剤の多くがパルプ繊維の内部空隙内に充填されることにより、抄紙機ワイヤー上での脱水時に嵩高剤が脱離しにくく、嵩高剤のワンパス歩留りが向上すること、嵩高剤ワンパス歩留りの向上により、抄紙機白水系の汚れや発泡が低減されることなどが効果として挙げられる。
【００３５】
第２の発明である嵩高紙について説明する。嵩高剤の水分散液をパルプ繊維スラリーに単に添加するだけの従来の内添法においては、添加した嵩高剤の多くはパルプ繊維の外側のフィブリルなどの表面に付着していると考えられる。この付着した嵩高剤の存在により、パルプ繊維のフィブリルの水素結合が阻害され、パルプ繊維同士の結合が阻害され、紙の嵩高化(低密度化)が達成されるが、反面、水素結合が阻害される結果、紙の強度が低下してしまうという問題があった。このような嵩高剤の従来の内添法で製造される嵩高紙に比較して、第１の発明である嵩高紙の製造方法により製造される嵩高紙は、嵩高剤粒子の多くがパルプ繊維の内部空隙内に存在する結果、パルプ繊維の扁平化が阻害され紙の低密度化が達成されるが、パルプ繊維のフィブリルの水素結合の阻害、あるいはパルプ繊維同士の結合阻害が緩和されるため、紙力の低下が抑制されるという効果を有する。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、以下の例における部は特記しない限り重量基準である。
１．供試した製紙用嵩高剤
(1)多価アルコールの脂肪酸エステルと界面活性剤の混合物：KB115(花王株式会社製)、レーザー回折散乱法による平均粒子径5.5μｍ。
２．他の供試原料
(1)原紙パルプ：LBKP(CSF400ml)
(2)カチオン化澱粉：CATO315(日本エヌエスシー株式会社製)
(3)内添サイズ剤：AD1604(星光PMC株式会社製)
(4)PAM系紙力剤：DS403(星光PMC株式会社製)
(5)填料：軽質炭酸カルシウA(紡錘状の１次粒子が凝集したもの、平均粒子径3.2μｍ、日本製紙株式会社製)
(6)歩留向上剤：NR-11LS（ハイモ株式会社製）、FA230(ハイモ株式会社製)
５．手抄き紙の作成方法
LBKPに各種薬品を所定量添加した後に、固形分濃度0.5％に調製した。プレスを行わず湿紙を作成した後に、シリンダードライヤーで乾燥したこと以外は、JIS P 8209に準拠して手抄き紙を作成した。
６．紙質の測定
(1)坪量：JIS P 8124に従い、測定した。
(2)紙厚：JIS P 8118に従い、測定した。
(3)密度：JIS P 81118に従い、測定した。
(4)灰分：JIS P 8251に従い、測定した。
(5)不透明度：JIS P 8138に従い、測定した。
(6)白色度：JIS P 8148に従い、測定した。
(7)裂断長：JIS P 8113に従い、測定した。
(8)嵩高率：100×(ブランクの密度−嵩高紙の密度)/ブランクの密度
ブランクの密度：比較例１の密度0.485をブランクとした。
７．手抄き紙中の嵩高剤量の測定
オンラインメチル化熱分解ガスクロマトグラフィー(HEWLETT PACKARD株式会社製、機種HP6890 GC System)で定量した。熱分解ガスクロマトグラフィーの条件は次の通り。
条件：
初期    50℃  ホールド  3.0 min
１段目  昇温速度  8.0  ℃/min    280℃  ホールド 0.0 min
２段目  昇温速度  20.0  ℃/min    320℃  ホールド 6.0 min
完了
サンプル重量：約0.5μg。
【００３７】
[実施例１]
固形分濃度2%の製紙用LBKPパルプスラリー2000mlに、嵩高剤KB115をLBKP絶乾重量に対し1固形分重量%添加し、混合処理装置としてTAPPI離解機(KUMAGAI RIKI KOGYO Co., LTD.)を用いて2000rpmで10分間混合処理した。この混合処理を終えたLBKPの絶乾重量に対し、撹拌機で低速撹拌下、硫酸バンドを0.5%、カチオン化澱粉CATO315を0.8%、AKDサイズ剤AD1604を0.2%、PAM系紙力剤DS403を0.2%、紙中填料率(灰分)20%目標で軽質炭酸カルシウムスラリーを順次添加し、次いで歩留向上剤(銘柄：NR-11LS とFA230)をそれぞれ0.01%添加し、紙料を調製した。この紙料から手抄き紙を作成した。この手抄き紙の紙質と紙中の嵩高剤量を測定した。結果を表１に示す。
【００３８】
[実施例２]
固形分濃度2%の製紙用LBKPパルプスラリー2000mlに、嵩高剤KB115をLBKP絶乾重量に対し2固形分重量%添加し、混合処理装置としてTAPPI離解機(KUMAGAI RIKI KOGYO Co., LTD.)を用いて2000rpmで10分間混合処理した。この混合処理を終えたLBKPの絶乾重量に対し、撹拌機で低速撹拌下、硫酸バンドを0.5%、カチオン化澱粉CATO315を0.8%、AKDサイズ剤AD1604を0.2%、PAM系紙力剤DS403を0.2%、紙中填料率(灰分)20%目標で軽質炭酸カルシウムスラリーを順次添加し、次いで歩留向上剤(銘柄：NR-11LS とFA230)をそれぞれ0.01%添加し、紙料を調製した。この紙料から手抄き紙を作成した。この手抄き紙の紙質と紙中の嵩高剤量を測定した。結果を表１に示す。
【００３９】
[実施例３]
固形分濃度2%の製紙用LBKPパルプスラリー2000mlに、嵩高剤KB115をLBKP絶乾重量に対し1固形分重量%添加し、混合処理装置としてTAPPI離解機(KUMAGAI RIKI KOGYO Co., LTD.)を用いて2000rpmで30分間混合処理した。この混合処理を終えたLBKPの絶乾重量に対し、撹拌機で低速撹拌下、硫酸バンドを0.5%、カチオン化澱粉CATO315を0.8%、AKDサイズ剤AD1604を0.2%、PAM系紙力剤DS403を0.2%、紙中填料率(灰分)20%目標で軽質炭酸カルシウムスラリーを順次添加し、次いで歩留向上剤(銘柄：NR-11LS とFA230)をそれぞれ0.01%添加し、紙料を調製した。この紙料から手抄き紙を作成した。この手抄き紙の紙質と紙中の嵩高剤量を測定した。結果を表１に示す。
【００４０】
[実施例４]
固形分濃度2%の製紙用LBKPパルプスラリー2000mlに、嵩高剤KB115をLBKP絶乾重量に対し2固形分重量%添加し、、混合処理装置としてTAPPI離解機(KUMAGAI RIKI KOGYO Co., LTD.)を用いて2000rpmで30分間混合処理した。この混合処理を終えたLBKPの絶乾重量に対し、撹拌機で低速撹拌下、硫酸バンドを0.5%、カチオン化澱粉CATO315を0.8%、AKDサイズ剤AD1604を0.2%、PAM系紙力剤DS403を0.2%、紙中填料率(灰分)20%目標で軽質炭酸カルシウムスラリーを順次添加し、次いで歩留向上剤(銘柄：NR-11LS とFA230)をそれぞれ0.01%添加し、紙料を調製した。この紙料から手抄き紙を作成した。この手抄き紙の紙質と紙中の嵩高剤量を測定した。結果を表１に示す。
【００４１】
[比較例１]
LBKP絶乾重量に対し、撹拌機で低速撹拌下、硫酸バンドを0.5%、カチオン化澱粉CATO315を0.8%、AKDサイズ剤AD1604を0.2%、PAM系紙力剤DS403を0.2%、紙中填料率(灰分)20%目標で軽質炭酸カルシウムスラリーを順次添加し、次いで歩留向上剤(銘柄：NR-11LS とFA230)をそれぞれ0.01%添加し、紙料を調製した。この紙料から手抄き紙を作成した。この手抄き紙の紙質と紙中の嵩高剤量を測定した。結果を表１に示す。
【００４２】
[比較例２]
LBKP絶乾重量に対し、撹拌機で低速撹拌下、硫酸バンドを0.5%、カチオン化澱粉CATO315を0.8%、AKDサイズ剤AD1604を0.2%、PAM系紙力剤DS403を0.2%、嵩高剤KB115を1%、紙中填料率(灰分)20%目標で軽質炭酸カルシウムスラリーを順次添加し、次いで歩留向上剤(銘柄：NR-11LS とFA230)をそれぞれ0.01%添加し、紙料を調製した。この紙料から手抄き紙を作成した。この手抄き紙の紙質と紙中の嵩高剤量を測定した。結果を表１に示す。
【００４３】
[比較例３]
LBKP絶乾重量に対し、撹拌機で低速撹拌下、硫酸バンドを0.5%、カチオン化澱粉CATO315を0.8%、AKDサイズ剤AD1604を0.2%、PAM系紙力剤DS403を0.2%、嵩高剤KB115を2%、紙中填料率(灰分)20%目標で軽質炭酸カルシウムスラリーを順次添加し、次いで歩留向上剤(銘柄：NR-11LS とFA230)をそれぞれ0.01%添加し、紙料を調製した。この紙料から手抄き紙を作成した。この手抄き紙の紙質と紙中の嵩高剤量を測定した。結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
2006161192.tif 000002
【００４５】
表１に示す結果から、手抄き紙の嵩高率と裂断長の関係を図２に、手抄き紙の密度と裂断長の関係を図２に示した。
【００４６】
表１の結果から以下のことが解る。実施例１、３と比較例１との比較から、また、実施例２、４と比較例３の比較から、紙用パルプスラリーと製紙用嵩高剤の水分散液を離解機で混合処理した実施例では、紙中嵩高剤量が大幅に増加し、嵩高剤のワンパス歩留りが高くなること、その結果、嵩高剤の添加率が同一にもかかわらず紙の密度が低下することが解る。また、離解機での混合処理時間を長くすることにより、紙中嵩高剤量が増加し、嵩高剤のワンパス歩留りが高くなること、その結果、嵩高剤の添加率が同一にもかかわらず紙の密度が低下することが解る。本発明の嵩高紙の製造方法により、嵩高剤のワンパス歩留まりが飛躍的に高まることから、嵩高剤を効率良く使用できる。従って、嵩高剤を紙料へ単に添加する従来の製造方法に比較して本発明の嵩高紙の製造方法では、嵩高剤の添加率を一定とした場合には、製造される嵩高紙がより低密度になる。あるいは、目標密度を一定とした場合には、嵩高剤の添加量を低減できる。更に抄紙系内での嵩高剤の蓄積が低減され、抄紙系内での汚れや発泡が低減でき、操業性が改善される。
【００４７】
図１は、比較例１で得られた紙の密度を基準として、実施例１〜４、比較例２、３で得られた紙の嵩高率を求め、嵩高率と裂断長の関係を、離解機による混合処理時間別に、未処理(比較例２、３)、10分間(実施例１、２)、30分間(実施例３、４)でプロットしたものである。この図１の結果から、離解機による混合処理時間が長いほど、同一嵩高率で比較して、裂断長が高くなっていることが解る。図２は、紙の密度と裂断長の関係を、離解機による混合処理時間別に、未処理(比較例２、３)、10分間(実施例１、２)、30分間(実施例３、４)でプロットしたものである。この図２の結果から、離解機による混合処理時間が長いほど、同一密度で比較して、裂断長が高くなっていることが解る。図１，図２の結果から、本発明の嵩高紙の製造方法で製造される嵩高紙は、嵩高剤を単に紙料へ添加する従来の製造方法で製造される嵩高紙に比較して、紙力の低下が抑制されるため、紙力が高いことが解る。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】手抄き紙の嵩高率と裂断長の関係図である。
【図２】手抄き紙の密度と裂断長の関係図である。
【図１】
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【図２】
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