(57)【要約】【課題】  製紙スラッジから回収した再生填料を利用して、填料の歩留りがよく、剛度が高い塗工原紙の製造方法を提供する。【解決手段】  （１）製紙スラッジを、断面積７１０ｍｍ２以下、長さ３０ｍｍ以下の形状に成形する成形工程、（２）成形して得た成形物を低酸素条件下で６００℃未満の温度で間接加熱し炭化する工程、（３）炭化して得た炭化物を燃焼温度６００〜８００℃で燃焼する燃焼工程、（４）燃焼して得た燃焼灰を平均粒子径が０．１〜１０μｍとなるように粉砕する粉砕工程、（５）粉砕工程を経て得られた再生填料を、種箱からインレットの間に絶乾パルプ原料当たり５〜３０重量％添加する抄紙原料調成工程、（６）ツインワイヤー方式で紙層を形成する工程、及び（７）弾性ロールと金属ロールとからなる組み合わせを少なくとも１つ含む平坦化処理手段にて、塗工原紙表面を平坦化処理する工程、を含むことを特徴とする塗工原紙の製造方法。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）製紙スラッジを、断面積７１０ｍｍ２以下、長さ３０ｍｍ以下の形状に成形する成形工程、（２）成形して得た成形物を低酸素条件下で６００℃未満の温度で間接加熱し炭化する工程、（３）炭化して得た炭化物を燃焼温度６００〜８００℃で燃焼する燃焼工程、（４）燃焼して得た燃焼灰を平均粒子径が０．１〜１０μｍとなるように粉砕する粉砕工程、（５）粉砕工程を経て得られた再生填料を、種箱からインレットの間に絶乾パルプ原料当たり５〜３０重量％添加する抄紙原料調成工程、（６）ツインワイヤー方式で紙層を形成する工程、及び（７）弾性ロールと金属ロールとからなる組み合わせを少なくとも１つ含む平坦化処理手段にて、塗工原紙表面を平坦化処理する工程、を含むことを特徴とする塗工原紙の製造方法。
【請求項２】
前記工程（６）におけるフォーミングゾーンにおいて、ロールサクション及び／又はサクションブレードにて初期脱水を行う請求項１に記載の塗工原紙の製造方法。
【請求項３】
前記抄紙原料調成工程において、オンラインのカチオンデマンド測定装置によるカチオンデマンド測定値に基づき、製紙原料のスラリーへのカチオン凝結剤の添加量を制御し、及び／又は種箱からワイヤーパートへの供給過程でフリーネスを測定し、前記供給過程でフリーネス測定値による凝結剤及び凝集剤の添加量の制御を行う請求項１又は２に記載の塗工原紙の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗工原紙の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙の製造工程からは脱墨フロス、排水・脱水スラッジ等の多量の製紙スラッジが発生するが、埋立地を有効利用するために、従来よりこの製紙スラッジを燃焼し、その減容化を図っている。しかしながら、製紙スラッジは、多量の無機物を含有するため、燃焼しても多量の燃焼灰（無機物）が残り、減容化の効果が低い。そこで、この燃焼灰をセメント原料や土壌改良剤として活用する等の努力もなされているが、これらの方法においては、多量の無機物を必要とするわけではないので、結局、大部分の燃焼灰は埋立て処分されることになる。
燃焼灰を有効に活用する方法として、紙の内添填料又は塗工用顔料として使用することも考えられるが、燃焼灰は白色度が低いため、そのままの状態では紙の内添填料又は塗工用顔料として使用するのに適していない。また、回収した再生填料を利用する場合、もともと粒子径の小さい填料は抄紙時にその大部分が白水中に流出し、紙層中への保持が非常に悪いという課題があった。また、填料粒子は繊維間に分布することによって繊維間の結合を阻害し、紙力・剛度を低下させてしまうという欠点もあった。さらに、高温で燃焼した製紙スラッジから回収した無機物を内添填料として使用すると、抄紙ワイヤー等の磨耗が激しいという問題もあった。
【０００３】
そこで、本出願人は、さきに燃焼時の製紙スラッジの形状を一定の大きさに揃えることにより、白色度が高く、抄紙ワイヤー等の磨耗を生じさせることのない再生填料の製造方法を提案した（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２７５７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、かかる再生填料を使用して塗工原紙を製造しても、填料の歩留りが低く、得られる紙の剛度が低いという課題を残していた。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、製紙スラッジから回収した再生填料を利用して、填料の歩留りがよく、剛度（曲げ剛性）が高い塗工原紙の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の塗工原紙の製造方法は、（１）製紙スラッジを、断面積７１０ｍｍ２以下、長さ３０ｍｍ以下の形状に成形する成形工程、（２）成形して得た成形物を低酸素条件下で６００℃未満の温度で間接加熱し炭化する工程、（３）炭化して得た炭化物を燃焼温度６００〜８００℃で燃焼する燃焼工程、（４）燃焼して得た燃焼灰を平均粒子径が０．１〜１０μｍとなるように粉砕する粉砕工程、（５）粉砕工程を経て得られた再生填料を、種箱からインレットの間に絶乾パルプ原料当たり５〜３０重量％添加する抄紙原料調成工程、（６）ツインワイヤー方式で紙層を形成する工程、及び（７）弾性ロールと金属ロールとからなる組み合わせを少なくとも１つ含む平坦化処理手段にて、塗工原紙表面を平坦化処理する工程を含むことを特徴としている。
【０００７】
本発明の塗工原紙の製造方法は、前記方法で製造した再生填料を種箱からインレットの間に絶乾パルプ原料当たり５〜３０重量％添加するので、填料が分散し易く、当該填料の歩留りがよく、さらに弾性ロールと金属ロールとからなる組み合わせを少なくとも１つ含む平坦化処理手段にて、塗工原紙表面を平坦化処理することにより、原紙の剛度が向上する。
【０００８】
前記塗工原紙の製造方法の工程（６）におけるフォーミングゾーンにおいて、ロールサクション及び／又はサクションブレードにて初期脱水を行うことが好ましい。こうすることで、スラリーからの填料の抜けを少なくして填料の歩留りをよくすることができる。
【０００９】
前記塗工原紙の製造方法の抄紙原料調成工程において、オンラインのカチオンデマンド測定装置によるカチオンデマンド測定値に基づき、製紙原料のスラリーへのカチオン凝結剤の添加量を制御し、及び／又は種箱からワイヤーパートへの供給過程でフリーネスを測定し、前記供給過程でフリーネス測定値による凝結剤及び凝集剤の添加量の制御を行うことが好ましい。
オンラインでのカチオン凝結剤の添加量を制御することができるので、最適なカチオンデマンドによる電位制御が可能であり、抄紙機のワイヤーパートでの濾水性の安定化を図ることができるとともに、ウェットパートでの断紙の低減を行うことができる。さらに、アニオン物質にカチオン性の凝結剤を添加し、凝結させたものに、アニオン性（又はカチオン性）の凝集剤を添加することで、凝結したアニオン性物質が凝集してフロックを形成するので、ピッチ濃度が低減し、汚れ、欠陥、断紙を減少させることができ、生産性の向上が可能となる。また、アニオン物質による中和により、歩留りの向上が可能となり、アニオン物質が凝集し、フロックを形成すると、濾水状態が良好になる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、製紙スラッジから回収した再生填料を利用して、填料の歩留りがよく、剛度が高い塗工原紙の製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に本発明の塗工原紙の製造方法（以下、単に製造方法ともいう）の実施の形態について詳細に説明する。
まず、本発明の製造方法では、填料として、（１）製紙スラッジを、断面積７１０ｍｍ２以下、長さ３０ｍｍ以下の形状に成形する成形工程、（２）成形して得た成形物を低酸素条件下で６００℃未満の温度で間接加熱し炭化する工程、（３）炭化して得た炭化物を燃焼温度６００〜８００℃で燃焼する燃焼工程、及び（４）燃焼して得た燃焼灰を平均粒子径が０．１〜１０μｍとなるように粉砕する粉砕工程により製造された再生填料を、絶乾パルプ原料当たり５〜３０重量％添加する。
前記工程により製造された再生填料を使用すると、得られる紙の白色度及び平滑性が高く、その抄造に際して抄紙ワイヤー等の磨耗を生じさせることもない。再生填料の配合量は、絶乾パルプ原料当たり５〜３０重量％、好ましくは１５〜２５重量％である。５重量％未満であると、塗工液の原紙表面での成膜性が悪くなり塗工層表面に微細な凹凸が生じる問題が発現しやすく、一方、３０重量％を超えると原紙の紙質強度低下が顕著に表れ、原紙の腰が低下する問題が生じるために好ましくない。当該再生填料の製造方法は、前記条件を満たせばどのような方法でもよいが、例えば、前述した特許文献１に従って好適に製造することができる。具体的には、例えば、製紙スラッジを脱水後、混錬機で混錬し、押出成形機で押出成形した後に長さにカットして成形する。得られた成形物を炭化炉で低酸素条件下、間接加熱して炭化する。得られた炭化物を燃焼炉（例えば、ロータリーキルン）中で直接火炎を吹き込まない方式により燃焼させる。得られた燃焼灰を乾式粉砕機（例えば、ロールクラッシャー）、湿式粉砕機（例えば、湿式ミル）等で粉砕する。そして分級機で粒子径が１０μｍ以下の燃焼灰を分別して製造する。
用いることができるパルプ原料の例としては、機械パルプ（ＧＰ、ＣＧＰ、ＲＧＰ、ＰＧＷ、ＴＭＰ等）、化学パルプ（ＮＢＫＰ、ＬＢＫＰ等）、古紙パルプ（ＤＩＰ等）、脱墨パルプ等が挙げられ、これらのパルプを単独で又は任意の比率で混合して使用することができる。
【００１２】
製紙スラッジをあらかじめ成形しておくことにより、炭化及び燃焼を均一に行うことができ、白色度が高く適度な硬度の燃焼灰を得ることができる。成形物の断面形状は円形、楕円形、三角形等の多面形、星型等、どのような形状でもよく、断面積が９．６〜７１０ｍｍ２の範囲となるように適宜選定すればよい。断面積が７１０ｍｍ２を超えると炭化工程で芯まで炭化することができなくなる。長さは、好ましくは３０ｍｍ以下、より好ましくは１５ｍｍ以下、さらに好ましくは８〜１０ｍｍであり、３０ｍｍを超えると炭化工程で成形物が崩れてしまうために好ましくない。
炭化工程は低酸素条件、好ましくは無酸素条件で行われる。成形物の自己発熱を利用するため、酸素存在下で行う燃焼に比べて必要な燃料が少なく、内部まで急速かつ確実に熱が伝わる。加熱温度は６００℃未満、好ましくは５００℃未満であり、均一な燃焼により、硬度及び白色度が均一になる。
燃焼工程は、燃焼温度６００〜８００℃、好ましくは６５０〜７５０℃で行われる。燃焼温度を６００℃未満にすると、燃焼が不完全となり白色度の低下をもたらすおそれがある。一方、８００℃を超えると燃焼過多となり硬度が高くなるおそれがある。燃焼時間は特に限定されないが、通常２〜４時間、好ましくは２．５〜３．５時間である。
粉砕工程は、平均粒子径が０．１〜１０μｍとなればどのような粉砕方式でもよいが、段階的に粒度調整を行うことが均一な粒度分布を有する再生填料を得やすいので粗粉砕を乾式粉砕で、粒度調整を湿式粉砕で行うことが好ましい。平均粒子径は、好ましくは０．１〜１０μｍである。平均粒子径が０．１μｍ未満であると、粒度調整に相応の時間とエネルギーが必要であり、抄紙段階における再生填料の歩留りが悪化する。一方、１０μｍを超えると抄紙段階でのワイヤー磨耗、ロール類の摩滅、製紙後のカッター加工における刃の磨耗が生じるため好ましくない。
【００１３】
再生填料の添加は、種箱からインレットの間に行う。この間に添加することにより、再生填料が分散し易くなり、繊維への定着性がよくなる。その結果、填料の歩留りが向上する。また、再生填料が繊維間の結合を阻害しないので、原紙の剛度が低下することもない。より好ましい添加場所においては、リジェクトとして再生填料が系外に排出される機会を少なくする意味から、出来る限りインレットの近傍工程で添加することが好ましい。
【００１４】
抄紙原料調成工程において、製紙原料のスラリーをオンラインのカチオンデマンド測定装置によるカチオンデマンド測定値に基づき、カチオン凝結剤の添加量を制御し、及び／又は種箱からワイヤーパートへの供給過程でフリーネスを測定し、前記供給過程でフリーネス測定値による凝結剤及び凝集剤の添加量の制御を行うことが好ましい。
特に再生填料は、成分がほぼ均質な填料と異なり、種々の無機成分を含有するため、カチオンデマンドを高くする傾向を有し、従来の填料添加よりもカチオンデマンドの挙動が大きく、カチオンデマンドの測定結果による添加量の制御は、填料の歩留りを向上させる効果に加え、抄紙系内の汚れ防止、操業安定のためには必要な手段と考えられる。
【００１５】
この抄紙原料の調成方法によれば、オンラインでのカチオン凝結剤の添加量を制御することができるので、最適なカチオンデマンドによる電位制御が可能であり、特に、迅速なカチオンデマンド測定値をフィードバックしてこれを制御することが可能であり、抄紙機のワイヤーパートでの濾水性の安定化を図ることができるとともに、ウェットパートでの断紙の低減を行うことができる。さらに、種箱からワイヤーパートへの供給過程でのフリーネス測定値による凝結剤及び凝集剤の添加量の制御とは別に、カチオン凝結剤の添加量制御によりカチオンデマンドによる電位制御を行うので、的確なカチオンデマンドによる電位制御が可能である。
【００１６】
なお、本明細書において、「カチオンデマンド」とは、アニオン物質のもつ総電荷のことである。また、アニオン物質（アニオントラッシュ）とは、負（マイナス）に帯電した物質であり、パルプ（微細繊維を含む）、填料（再生填料、炭酸カルシウム、タルク等）、各種ウェットエンド添加薬品（顔料、サイズ剤、消泡剤等）、樹脂ピッチ、溶出リグニン等である。
【００１７】
アニオン物質にカチオン性の凝結剤を添加し、凝結させたものに、アニオン性（又はカチオン性）の凝集剤を添加することで、凝結したアニオン性物質が凝集し、フロックを形成する。かかるメカニズムの下で、ピッチをパルプに吸着させ極小な状態で紙料とともに工程を通過させるか、系外に排出させることができ、ピッチ濃度の低減を図ることができる。このことで汚れ、欠陥、断紙を減少させることができ、生産性の向上が可能となる。アニオン物質による中和により、歩留りの向上が可能となる。アニオン物質が凝集し、フロックを形成すると、濾水状態が良好になる。
【００１８】
かかる理由により、濾水状態に関しては、カチオンデマンド（又はその量）が低いことが要求される。
他方、配合原料の種類（例えば、ＮＢＫＰ、ＬＢＫＰ、ＤＩＰ、ＧＰ、コートブローク）によってカチオンデマンドが異なる。また、異なる上に経時的な変動を含んでおり、したがって、配合原料の種類によって、添加すべきカチオン凝結剤の添加量を制御することが重要である。
【００１９】
カチオン凝結剤の添加量の制御、並びに凝結剤及び凝集剤の添加量の制御について図面を参照しながらさらに詳しく説明する。
図１は、コートブローク１とＧＰ（グランドパルプ）２とを強アニオン因子の配合原料とする例の概要図であり、コートブローク１はブロークチェスト３により原料を混合し、配合チェスト４に導く。ＧＰ２は、直接配合チェスト４に導かれる。配合チェスト４の配合原料は、マシンチェスト５に供給された後、種箱６に導かれ、ここで調節したマシン原料を一次ポンプ８Ｂ、クリーナー７、二次ポンプ８Ａ及びスクリーン９を介して、ストックインレット１０により抄紙機１１のマシンパート１２に供給される。
【００２０】
コートブローク１については、ブロークチェスト３から配合チェスト４に導く過程で、オンラインのカチオンデマンド測定装置２０Ａによるカチオンデマンド測定値に基づき、ブローク用デマンド制御装置２０Ｂにより添加するブローク凝結剤の添加量を制御する。
ＧＰ２については、配合チェスト４からマシンチェスト５に導く過程で、オンラインのカチオンデマンド測定装置３０Ａによるカチオンデマンド測定値に基づき、ＧＰ用デマンド制御装置３０Ｂにより添加するＧＰ用凝結剤の添加量を制御する。
凝結剤の添加制御動作としては、例えば、カチオンデマンド測定装置２０Ａにてコートブローク１のカチオンデマンド値を測定し、次に、ブローク用デマンド制御装置において測定したカチオンデマンド値と予め設定した目標カチオンデマンド値との差を演算する。目標カチオンデマンド値は、コートブロークの填料の歩留りを確保できるカチオンデマンド値を予め実験的に求めて設定される。次に、測定値と目標値の差分に応じてブローク凝結剤の添加量の増減量を予め設定された所定の演算式によって演算して求める。なお、演算式による演算に代えてメモリに格納されたテーブルを参照して求めるようにしてもよい。次に、演算によって求められたブローク凝結剤の添加量となるように、例えば、添加調整弁に対して開度調整指令を出力する。
【００２１】
この場合、マシンチェスト５が複数台ある場合、マシンチェスト５間での原料スラリーについてオンラインのカチオンデマンド測定装置によりカチオンデマンド測定値を得て、マシンチェスト５間に対してカチオン凝結剤の添加量を制御することも可能であるが、第１番目のマシンチェスト５にカチオン化澱粉を添加する場合、アニオントラッシュとカチオン化澱粉とが先に凝結する現象が生じ、カチオン化澱粉の添加による紙力向上が期待できないのに対して、前者（図示）のように、配合チェスト４からマシンチェスト５に導く過程で、オンラインのカチオンデマンド測定装置３０Ａによるカチオンデマンド測定値に基づき、カチオン凝結剤の添加量を制御しながら添加すれば、カチオン凝結剤の添加によりアニオントラッシュが封鎖されるので、パルプにカチオン化澱粉が容易に結合できるために好ましい。
【００２２】
配合チェスト４に対して、他のパルプを添加する場合、例えば、図示のように、ＫＰ、ＤＩＰ及びマシーンブロークを添加する場合、これらのカチオンデマンドを実測して凝結剤の添加量の制御を実施することもできるが、通常は、カチオンデマンド測定装置３０Ａによるカチオンデマンド測定値に基づき、カチオン凝結剤の添加量を制御するのみで足りる。
なお、カチオン凝結剤の添加量制御は、自動化するのが望ましいが、カチオンデマンド測定装置が示す実測値に基づき、作業員が手作業で添加量を調節する態様を排除するものではない。
【００２３】
オンラインのカチオンデマンド測定装置の代表的なものとして、ＰＣＴ１５又はＰＣＴ２０（商品名。ムテック（ｍｕｔｅｋ）社製カチオンデマンド測定装置）が挙げられる。このカチオンデマンド測定装置は、紙料を試験機のセルの中に導き入れ、上下ピストンの稼動にてセルシリンダーとピストンとの間にサンプル液の流れが生じさせ、コロイド粒子の表面電荷のひずみによって電気を生じさせるように構成されており、パルプ懸濁液中のコロイド状溶解物質粒子はイオンにより電気を帯びていることを利用することで、チャージ要求量を高分子電解質測定によって測定するようにしたものである。
【００２４】
カチオン凝結剤としては、ＰＡＭ（ポリアクリルアミド）、ＰＤＡＤＭＡＣ（ポリダドマック）、ＰＡｍ（ポリアミン）、ＰＥＩ（ポリエチレンイミン）等を挙げることができる。
【００２５】
さらに、種箱６からワイヤーパート１２への供給過程で、インレット原料を、特にストックインレット１０におけるインレット原料を採取ライン１３により採取し、フリーネス測定機１３により連続的又は間欠的にフリーネス値を測定し、演算処理装置１４により、その測定値を見掛けのインレットフリーネス値とし、これを濾水度と相関のある指標とし、前記見掛けのインレットフリーネス値に基づき抄紙原料の調成工程における凝結剤及び凝集剤の添加量を制御し、濾水度の安定化を図る。
【００２６】
なお、本実施の形態では、種箱６からのマシン原料がクリーナー７を通った後、二次ポンプ８Ａの後段でスクリーン９の前において凝結剤を、スクリーン９を通した後に凝集剤を添加するようにしている。
【００２７】
フリーネス測定機として、以下のものを使用することができる。すなわち、インレット原料におけるパルプ液を所定量（例えば、２００ｃｃ）サンプリングし、希釈水により、好適には０．０７〜０．１３％に希釈するとともに、例えば、空気攪拌により均一な低濃度パルプ液とする。この低濃度パルプ液により、スクリーン下部にマット（ハードマット）を形成する。その後、マット（ハードマット）を通過する前記インレット原料の濾水量を測定し、得られたフリーネス値を前述の「見掛けのインレットフリーネス値」とする。濾水量自体の測定に限定はないが、測定筒に溜まった濾水高さをバブラー管による背圧測定等により行う。フリーネス測定機の具体例としては、コーエイ工業株式会社製「パルプ濾水度測定器  ネオフリーネ  ＮＦ−２００Ａ」を挙げることができる。
見掛けのインレットフリーネス値は、ファーストパスリテンション（Ｆ．Ｐ．Ｒ）と、見掛けのプレス脱水値（インレット濾水値）と、白水濃度と、及びドロー値とも大きく相関する。したがって、見掛けのインレットフリーネス値に基づき制御することには大いなる意義がある。
【００２８】
凝結剤及び凝集剤の添加量の制御は、次の（１）〜（３）のいずれかの方法で行うことができる。
（１）凝結剤及び凝集剤の添加量を比例的に増減する。
（２）凝結剤の添加量を固定し、凝集剤の添加量を調整する。
（３）凝集剤の添加量を固定し、凝結剤の添加量を調整する。
【００２９】
凝結剤としては、前述のアニオン凝結剤と同様のものを挙げることができる。
凝集剤は、その系（マシン前：マシンチェスト出側〜インレット）の状態によって、カチオン性又はアニオン性凝集剤の選定が必要となる。カチオン性凝集剤としては、カチオン性ポリアミン樹脂、カチオン性ポリアミンポリアミド樹脂、カチオン性ポリアクリルアミド、カチオン変性澱粉、スチレンアクリル系樹脂、カチオン性熱硬化性樹脂、硫酸アルミニウム等の無機のアルミニウム化合物等を挙げることができる。カチオン性凝集剤としては、アニオン性アクリルアミド、アニオン変性澱粉等を挙げることができる。
ここで、凝結剤は、製紙原料のスラリー調整過程又は種箱からワイヤーパートへの供給過程の少なくとも一方に添加することが好ましい。より好適な添加方法として、異なる種類の凝結剤を組み合わせ使用してもよい。
【００３０】
得られた抄紙原料をツインワイヤー方式（ループをなす２つのワイヤー間に抄紙材料を吐出して抄紙する方式）で紙層形成させる。ツインワイヤー方式で紙層を形成することにより、表裏差の少ない品質の紙を高速で作ることができるので好ましいが、その他の抄紙機（円網式、長網式、短網式等の抄紙機）で紙層を形成してもかまわない。
【００３１】
抄紙する際に、そのフォーミングゾーンにおいて、ロールサクション及び／又はサクションブレードにて初期脱水を行うことが好ましい。最初にゆるやかに脱水し、後できつく脱水することにより填料の歩留りを上げることができる。ロールサクションとサクションブレードとの組み合わせが好ましいが、特にロールサクション、サクションブレードの順で脱水するのが好ましい。
【００３２】
さらに、塗工原紙の表面を、弾性ロールと金属ロールとからなる組み合わせを少なくとも１つ含む平坦化処理手段にて平坦化処理する。弾性ロールと金属ロールとからなる平坦化処理手段の例としては、熱ソフトカレンダー等を挙げることができる。この熱ソフトカレンダーは、通常、金属ロールを１００℃以上に加温して用紙表面を加圧し、用紙の表面を平滑にするのに用いられるが、この熱ソフトカレンダーを用いれば、従来のスーパーカレンダーと比較して少ないニップ数（従来のスーパーカレンダーのニップ数１０〜１４に対し２〜４程度のニップ数）で高い表面平滑性及び印刷光沢を得ることができ、さらに製品の剛度も相対的に高い値に維持できるという利点を有している。
ソフトカレンダーにおける平滑化処理は、加熱された金属ロールと弾性ロールとで形成されるニップを通過する間に、用紙表面を高温下の金属ロールと弾性ロールとに面接触させることにより、極表面だけを瞬時に平坦化できるため、少ないニップ数で内部の原紙層を比較的嵩高に保持することができる。
【００３３】
前記熱ソフトカレンダーのニップ数は、高い表面平滑性及び印刷光沢を得る少なくとも２ニップであるのが好ましいが、ソフトカレンダーの金属ロールと弾性ロールとの組み合わせからなるスタック数が多くなりすぎると、設備スペースが必要になり、紙に対する温度負荷も大きくなりすぎ、黄変化が生じ易くなるとともに、過剰設備ともなるので、通常は２〜４スタックで設定される。
前記金属ロールの加熱は、例えば金属ロール内部に温水や油を循環させることにより行うこともできるが、ロールの幅方向の表面温度の制御を高精度に行うことができるので、電磁誘導作用を利用した、ロール幅方向に温度制御可能な内部加熱装置にて行うのが好ましい。かかる内部加熱装置を用いることにより、ロールの軸方向における温度に所望の差を与えることができ、ロール自体の変形を防ぎ、軽包装紙のロール軸方向における平滑性を一定に保つことができる。このような内部加熱装置を備えた金属ロールの例としては、トクデン株式会社製のジャケットロール（登録商標）を挙げることができる。前記金属ロールの表面温度は、紙の嵩高性を維持しつつ表面だけを平滑にするために１００℃以上、より好ましくは１３０℃以上に設定し、この状態で平坦化処理をするのが好ましい。ただし、この表面温度が高すぎると、紙の黄変化が生じ易くなるため、通常は過度に温度が上昇することを防ぐ方法として、クーリングロール等の補助冷却設備が設けられる。
【００３４】
前記金属ロールとしては、例えばチルドロール、合金チルドロール、鋼鉄ロール、更にはロール表面に硬質クロムをメッキした金属ロール等を用いることができ、また弾性ロールとしては、例えば天然ゴム、スチレンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、クロロスルホン化エチレンゴム、ブチルゴム、多硫化ゴム，シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム等のゴムや、芳香族ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート等の合成樹脂等からなるロールを用いることができる。また、弾性ロールと金属ロールとの間のニップ圧としては、１２５〜３５０ｋＮ／ｍ程度に設定されるのが好ましい。金属ロールの表面温度は、１３０〜２５０℃とするのが好ましく、１５０〜２００℃がさらに好ましい。温度が低すぎると、十分な平滑化効果が得られず印刷品位が低下する場合があり、一方、温度が高すぎると、過度の加熱により用紙の黄変化が生じ易くなるとともに、樹脂ロールの劣化が促進される問題がある。
【００３５】
なお、必要に応じて、ホワイトカーボン、クレー、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム等の製紙用填料、紙力増強剤、歩留り向上剤、強化ロジンサイズ剤、エマルジョンサイズ剤等のサイズ剤、耐水化剤、紫外線防止剤等の通常用いられる抄紙用薬品を添加してもよい。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をより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。
本発明の塗工原紙は、ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰなどの化学パルプ、ＧＰ、ＰＧＷＲＭＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＣＧＰなどの機械パルプ、ＤＩＰなどの古紙パルプなどのパルプを含み、再生填料、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリンなどの各種填料、サイズ剤、定着剤、歩留り向上剤、紙力増強剤などの各種配合剤を好適に配合し、酸性、中性、アルカリ性のいずれでも抄造できる。本発明の原紙においては、ノーサイズプレス原紙、澱紛、ポリビニルアルコールなどでサイズプレスされた原紙などを用いることができる。また、必要とする原紙の剛度を得るため、更には密度、平滑度を得るために、弾性ロールと金属ロールとからなる組み合わせを少なくとも１つ含む、各種平坦化処理手段を施す。
＜原紙配合＞ＬＢＫＰ（廬水度４４０ｍｌｃｓｆ） ７０部、ＮＢＫＰ（廬水度４９０ｍｌｃｓｆ） ３０部
＜内添薬品＞再生填料８部、市販カチオン化澱粉 １．０部、市販カチオン系ポリアクリルアミド歩留り向上剤 ０．０３部。
パルプ及び内添薬品を前記の配合で調整し、坪量７０ｇ/ｍ２の原紙を抄造した。
この原紙に対して、オンラインでソフトカレンダー仕上げ装置（金属ロール：ＪＩＳ  Ｂ  ０６５１に準拠した表面粗さがＲｍａｘ１．５未満のチルドロール、弾性ロール：ロール被覆樹脂のショアーＤ硬度が９０の樹脂ロール、線圧：２５０ｋｇ／ｃｍ、温度：１６０℃）を用いて平坦化処理を施し、塗工原紙を製造した。
全ての実施例及び比較例（以下、全ての例ともいう）は、ワイヤーパート、プレスパート、ドライヤーパート、カレンダーパート、リールパート、ワインダーパートを順に含んだ製紙工程により製造されたものである。
なお、評価方法は以下の通りである。
〔填料歩留り〕
得られた紙について、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２８に準拠した灰分を測定し、灰分の割合にて填料歩留りを評価した。
〔剛度（曲がり剛性）〕
得られた紙について、ＪＩＳ  Ｐ  ８１４３に準拠し、測定を行った。
〔操業性評価基準〕
◎：プレスパートにおけるドロー値の変動がなく、このままの抄造で安定操業できる
○：プレスパートにおけるドロー値の変動が若干あるが、抄速の変更の必要無し
×：プレスパートにおけるドロー値の変動が大きく、減速しなければ断紙、品質変動が
生じる恐れがある。
【００３７】
（実施例１）
前記原紙配合からなるパルプスラリーに、填料として再生填料（平均粒子径８μｍ）を種箱からインレットの間に絶乾パルプ原料当たり５重量％添加して紙料を調整後、インレットフリーネス値を２７０ｃｃに設定し、凝結剤（カチオン性ポリアクリルアミド（以下、カチオンＰＡＭという）、荒川化学工業（株）製ポリストロン３１１（商品名））及び凝集剤（カチオンＰＡＭ）をオンライン制御し、抄速１２００ｍ／分にてツインワイヤー方式で紙層形成し、ロールサクション、サクションブレードの順に脱水して抄紙し、熱ソフトカレンダー（ロール表面温度１３０℃）で平坦化処理した。
なお、再生填料は、製紙スラッジを脱水後、混錬機で混錬し、押出成形機で直径３．５ｍｍの紐状に押出成形して３０ｍｍの長さにカットし、得られた成形物を炭化炉で低酸素条件下、４５０℃で２時間間接加熱して炭化した。得られた炭化物をロータリーキルン中で直接火炎を吹き込まない方式により６５０℃で２時間燃焼した。得られた燃焼灰をロールクラッシャーで粗砕し、攪拌装置中でこの粗砕燃焼灰を水に溶解させてスラリー化し、湿式ミルでスラリー化した燃焼灰を精砕した。そして分級機で粒子径が１０μｍ以下の燃焼灰を分別して製造した。
【００３８】
（実施例２〜実施例５及び比較例１〜５）
表１に示す条件に従い、それ以外は実施例１と同様にして塗工原紙を製造した。製造条件及び得られた塗工原紙の評価結果を実施例１とともに表１に示す。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
表中のカチオンＰＥＩ（カチオン性ポリアクリルアミド）はＢＡＳＦ（株）製ポリミンＳＫ（商品名）であり、アニオンＰＡＭ（アニオン性ポリアクリルアミド）は荒川化学工業（株）製ポリストロン１１７（商品名）であり、カチオンＰＡｍ（カチオン性ポリアミン）は伯東（株）製ハクトロンＺ１０３（商品名）である。
比較例５の熱ソフトカレンダーの欄の（マシンカレンダー）は、熱ソフトカレンダーではなくマシンカレンダーを用いて平坦化処理したことを示している。
【００４１】
実施例で得られた原紙は、比較例と比べて、填料歩留り及び剛度が高いことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明における設備の例の概要図である。
【符号の説明】
【００４３】
４      配合チェスト
５      マシンチェスト
６      種箱
７      クリーナー
９      スクリーン
１０      ストックインレット
１１      抄紙機
１２      マシンパート（ワイヤーパート）
１３      フリーネス測定機
１４      演算処理装置
２０Ａ    カチオンデマンド測定装置
２０Ｂ    ブローク用デマンド制御装置
３０Ａ    カチオンデマンド測定装置
３０Ｂ    ＧＰ用デマンド制御装置
【図１】
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