(57)【要約】【課題】紙力を維持しつつ、多量の染料を用いずに表層の色相が調整された板紙を提供する。【解決手段】表層と他の層とが積層された板紙であって、表層が、パルプと、ポリアクリルアミド類と、水溶性鉄化合物とを含み、表層の鉄含有量が、表層の総質量に対して０．００５〜０．５質量％である、板紙を選択する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
表層と他の層とが積層された板紙であって、
前記表層が、パルプと、ポリアクリルアミド類と、水溶性鉄化合物とを含み、
前記表層の鉄含有量が、前記表層の総質量に対して０．００５〜０．５質量％である、板紙。
【請求項２】
前記水溶性鉄化合物が、塩化鉄、ポリシリカ鉄、及びポリ硫酸鉄からなる群から選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１に記載の板紙。
【請求項３】
前記表層が、さらに、硫酸アルミニウムを含む、請求項１又は２に記載の板紙。
【請求項４】
前記表層が、さらに、黄色染料及び赤染料の一方又は両方を含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の板紙。
【請求項５】
前記表層の色相ｂ＊の値が、１５〜４０である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の板紙。
【請求項６】
前記表層の色相ａ＊の値が、１．５〜１０である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の板紙。
【請求項７】
パルプにポリアクリルアミド類と水溶性鉄化合物とを添加して、表層用のパルプスラリーを調製する工程と、
前記表層用のパルプスラリーを抄紙する工程と、を含む、板紙の製造方法。
【請求項８】
前記水溶性鉄化合物を、前記パルプの絶乾重量に対して、鉄換算で０．０１〜８質量％となるように添加する、請求項７に記載の板紙の製造方法。
【請求項９】
前記表層用のパルプスラリーを抄紙する工程が、他の層用のパルプスラリーとともに多層抄紙する工程である、請求項７又は８に記載の板紙の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板紙、及び板紙の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
段ボールは、大量生産が可能であること、軽量であること、折り畳みが可能であること、リサイクルが可能であること等の理由から、広範囲な産業において、包装資材として利用されている。
【０００３】
段ボールを構成する段ボール原紙は、外装用ライナー・内装用ライナー（外装用ライナー・内装用ライナーを総称してライナーという。以下、本明細書において同じ。）と中芯原紙とに分類される。段ボールは、中芯原紙を波形に成形した後、この中芯原紙の段頂に接着剤を塗布し、これにライナーを貼合することにより製造される。
【０００４】
段ボール原紙の原料は、一般的に、段ボール古紙パルプなどが使用される。それに加え、強度やサイズ性などの機能を持たせるため、ポリアクリルアミド類等の紙力増強剤、サイズ剤、凝集助剤を添加している。また、外観を良くするために、黄色染料、赤染料等を添加している。また、板紙は、パルプ、紙力増強剤、サイズ剤、凝集助剤、及び染料等を含むパルプスラリーを調製した後、当該パルプスラリーを抄紙することで製造される。
【０００５】
ところで、ライナーなど、板紙の表層には、文字や絵柄等を印刷することが多く、外観を良く見せるため、あらかじめ色相を調整する必要があった。一般的に、色相は染料をパルプスラリーに添加することで調整しているが、スラリー中に染料を添加させると、定着しない染料が抄紙工程において排出される排水中に流出してしまうため、環境負荷の観点から改善が望まれていた。
【０００６】
染料使用量を低減させる色相の調整方法として、特許文献１及び２には、塩化鉄を使用して新聞紙の色相を調整する方法が開示されている。具体的に、特許文献１には、塩化鉄を用いて着色した填料（炭酸カルシウム）を紙料に内添し、これを抄紙する方法が開示されている。また、特許文献２には、顔料インクの発色性を向上させるために、インクジェット記録用紙に水溶性金属塩を塗工する方法が開示されている。特許文献１及び２に開示された方法によれば、染料の使用量を増加させることなく、新聞紙の色相の調整が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２５６８５３号公報
【特許文献２】特開２００５−０２８５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、段ボールに用いる板紙は、新聞紙とは異なり、段ボール箱が容易に潰れないよう所定の強度を維持する必要がある。特許文献１および２で水溶性金属塩を用いて着色された填料（炭酸カルシウム）および顔料インクを使用すると、強度が低下し、適用が難しいという課題がある。また、段ボールに用いる板紙は、新聞紙の色と異なり、茶色の外観とするために染料の添加率を高くする必要があるため、新聞紙の色調調整方法が、そのまま板紙の表層に適用できるか否かは不明であった。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、紙力を維持しつつ、多量の染料を用いずに表層の色相が調整された板紙を提供することを課題とする。
また、本発明は、紙力を低下させることなく、多量の染料を用いずに表層の色相の調整が可能で、抄紙工程において排出される排水による環境負荷が低い板紙の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は以下の構成を有する。
［１］  表層と他の層とが積層された板紙であって、前記表層が、パルプと、ポリアクリルアミド類と、水溶性鉄化合物とを含み、前記表層の鉄含有量が、前記表層の総質量に対して０．００５〜０．５質量％である、板紙。
［２］  前記水溶性鉄化合物が、塩化鉄、ポリシリカ鉄、及びポリ硫酸鉄からなる群から
［３］  前記表層が、さらに、硫酸アルミニウムを含む、［１］又は［２］に記載の板紙。
［４］  前記表層が、さらに、黄色染料及び赤染料の一方又は両方を含む、［１］乃至［３］のいずれか一項に記載の板紙。
［５］  前記表層の色相ｂ＊の値が、１５〜４０である、［１］乃至［４］のいずれか一項に記載の板紙。
［６］  前記表層の色相ａ＊の値が、１．５〜１０である、［１］乃至［５］のいずれか一項に記載の板紙。
［７］  パルプにポリアクリルアミド類と水溶性鉄化合物とを添加して、表層用のパルプスラリーを調製する工程と、前記表層用のパルプスラリーを抄紙する工程と、を含む、板紙の製造方法。
［８］  前記水溶性鉄化合物を、前記パルプの絶乾重量に対して、鉄換算で０．０１〜８質量％となるように添加する、［７］に記載の板紙の製造方法。
［９］  前記表層用のパルプスラリーを抄紙する工程が、他の層用のパルプスラリーとともに多層抄紙する工程である、［７］又は［８］に記載の板紙の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の板紙によれば、紙力を維持しつつ、多量の染料を用いずに表層の色相が調整された板紙を提供することができる。
【００１２】
本発明の板紙の製造方法によれば、紙力を低下させることなく、多量の染料を用いずに表層の色相の調整が可能であり、抄紙工程において排出される排水による環境負荷を低減することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した一実施形態である板紙、及び当該板紙の製造方法について、詳細に説明する。
【００１４】
＜板紙＞
先ず、本発明を適用した一実施形態である板紙の構成の一例について、説明する。
本実施形態の板紙は、表層と他の層とが積層された多層抄紙である。
【００１５】
（表層）
本実施形態の板紙の表層（以下、単に表層という）は、パルプを主成分とし、ポリアクリルアミド類、水溶性鉄化合物を含む。また、硫酸アルミニウム（硫酸バンド）、黄色染料及び赤染料を含んでいてもよい。
【００１６】
パルプとしては、特に限定されないが、例えば、針葉樹未晒クラフトパルプ（ＮＵＫＰ）、広葉樹未晒クラフトパルプ（ＬＵＫＰ）、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、広葉樹半晒クラフトパルプ（ＬＳＢＫＰ）、針葉樹半晒クラフトパルプ（ＮＳＢＫＰ）、広葉樹亜硫酸パルプ、針葉樹亜硫酸パルプ等の化学パルプ、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）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、リファイナーグランドパルプ（ＲＧＰ）、グランドパルプ（ＧＰ）、加圧ストーングランドパルプ（ＰＧＷ）、ストーングランドパルプ（ＳＧＰ）等の機械パルプ、新聞、雑誌、オフィス用紙、情報用紙、段ボール、紙器箱等の古紙パルプ等を適用することができる。なお、パルプは、いずれか１種を単独で用いても良いし、２種以上を混合して使用してもよい。また、２種以上のパルプを混合して使用する場合、配合の割合は特に制限されない。
【００１７】
表層は、パルプ１００質量％に対して、種々の薬品を添加することができる。
【００１８】
ポリアクリルアミド類とは、アクリルアミドモノマーを少なくとも原料の一部として合成することによって得られた、水溶性合成樹脂の総称を意味する。ポリアクリルアミド類としては、特に限定されないが、例えば、ポリアクリルアミド、イオン性ポリアクリルアミド、両イオン性ポリアクリルアミド、カチオン性ポリアクリルアミド、ポリアクリルアミド系の有機高分子重合体、ポリアクリルアミド系ポリマー、各種ポリアクリルアミド、ポリアクリルアミド系化合物、ポリアクリルアミドのマンニッヒ変性物、マンニッヒ変性によるアクリルアミド系重合体、ポリアクリルアミドのホフマン変性物、ホフマン変性によるアクリルアミド系重合体、澱粉グラフトポリアクリルアミド系重合体、（メタ）アクリルアミド、ビス（メタ）アクリルアミド類等が挙げられる。また、ビス（メタ）アクリルアミド類としては、例えば、Ｎ，Ｎ−メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−メチレンビスメタクリルアミド、エチレンビスアクリルアミド、エチレンビスメタクリルアミド、ヘキサメチレンビスアクリルアミド、ヘキサメチレンビスメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ビスアクリルアミド酢酸、Ｎ，Ｎ−ビスアクリルアミド酢酸メチル、Ｎ，Ｎ−ベンジリデンビスアクリルアミド、及びＮ，Ｎ−ビス（アクリルアミドメチレン）尿素等が挙げられる。なお、ポリアクリルアミド類は、いずれか１種を単独で用いても良いし、２種以上を併用して使用してもよい。また、２種以上のポリアクリルアミド類を併用して使用する場合、配合の割合は特に制限されない。
【００１９】
水溶性鉄化合物としては、水溶性を示すものであれば特に限定されないが、例えば、塩化鉄、ポリシリカ鉄、及びポリ硫酸鉄等が挙げられる。なお、水溶性鉄化合物は、いずれか１種を単独で用いても良いし、２種以上を併用して使用してもよい。また、２種以上の水溶性鉄化合物を併用して使用する場合、配合の割合は特に制限されない。
【００２０】
表層は、鉄の含有量が、表層の総質量に対して０．００５〜０．５質量％であり、０．００５〜０．２質量％の範囲であることがより好ましい。鉄の含有量が上記範囲の下限値以上であると、染料の使用量が少なくても色相ａ＊値及び色相ｂ＊値が上昇しやすい傾向にあり、後述する製造時の抄紙工程において排出される排水（ろ液）の色度及び濁度を低下させる傾向にある。また、鉄の含有量が上記範囲の上限値以下であると、板紙の紙力（比圧縮強度）が維持されやすい。なお、板紙中の鉄の含有量は、市販の蛍光Ｘ線分析装置（例えば、スペクトリス社製蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）、「ＰＷ−２４０４」等）を用いて測定することができる。
【００２１】
表層は、任意の成分として、黄色染料及び赤染料を含んでいてもよい。表層の総質量に対する各染料の含有量は、特に限定されるものではなく、所望の色相となるように適宜選択することができる。
【００２２】
染料としては、特に限定されず、公知のものを用いることができる。具体的には、直接染料、アゾ染料、硫化染料、建染染料、反応染料、塩基性染料（カチオン染料）等が挙げられる。本実施形態の板紙に用いる黄色染料としては、例えば、直接染料、塩基性染料（カチオン染料）等を使用することが好ましい。また、赤染料としては、例えば、塩基性染料（カチオン染料）等を使用することが好ましい。
【００２３】
表層は、色相ａ＊の値が、１．５〜１０の範囲であることが好ましく、２〜８の範囲であることがより好ましい。
【００２４】
表層は、色相ｂ＊の値が、１５〜４０の範囲であることが好ましく、１９〜３５の範囲であることがより好ましい。
【００２５】
なお、上記色相は、ＪＩＳ  Ｐ８１５０に準拠し、市販の分光白色度測色計（例えば、スガ試験機製等）を用いて測定することができる。
【００２６】
表層は、その他の成分を含んでいてもよい。その他の成分は特に限定されないが、例えば、ロジン等のサイズ剤、ポリアクリルアミド以外の紙力増強剤、ポリアミド等の濾水歩留り向上剤、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン等の耐水化剤、消泡剤、クレー、タルク、二酸化チタン等の填料、染料、スライムコントロール剤、抗菌剤等が挙げられる。
【００２７】
表層は、比圧縮強度が１０（Ｎｍ／ｇ）以上であることが好ましく、１５（Ｎｍ／ｇ）以上であることがより好ましい。比圧縮強度が好ましい範囲の下限値以上であると、段ボールとしたときに十分な強度が得られる。なお、表層の比圧縮強度は、市販のショートスパン圧縮試験機（例えば、Lorentzen & Wettre 社製、Compression Strength Tester Stfi等）を用い、ＪＩＳ  Ｐ  ８１２６（２００５）に準じて測定することができる。また、表層の比圧縮強度の測定は、ＪＩＳ−Ｐ８１１１（２００７）に準拠し、温度２３±２℃、湿度５０±２％の環境条件で行うことができる。
【００２８】
表層は、坪量の値が、１５〜１５０ｇ／ｍ２とすることができる。また、段ボールシートのライナーの用途である場合には、表層の坪量は２０〜１００ｇ／ｍ２が好ましく、２０〜８０ｇ／ｍ２がより好ましい。なお、表層の坪量は、ＪＩＳ  Ｐ８１２４に準拠して測定することができる。
【００２９】
（他の層）
本実施形態の板紙の、他の層のうち、裏層（表層と反対側の最表層）の材質としては、パルプを主成分とする。
また、裏層は、坪量の値が、２０〜１５０ｇ／ｍ２の範囲であることが好ましく、２５〜１００ｇ／ｍ２の範囲であることがより好ましい。
【００３０】
本実施形態の板紙が、他の層として、さらに表層と裏層との間の層（中間層）を有する場合、中間層の材質としては、パルプを主成分とする。
また、中間層は、坪量の値が、２０〜１５０ｇ／ｍ２の範囲であることが好ましく、２０〜１２０ｇ／ｍ２の範囲であることがより好ましい。
【００３１】
また、上述した中間層が複数層から構成される場合、中間層のうち、表層に最も近い層（この場合、中間層におけるその他の層と区別して、表下層という場合がある）の材質としては、パルプを主成分とする。
また、表下層は、坪量の値が、２０〜１５０ｇ／ｍ２の範囲であることが好ましく、２０〜１００ｇ／ｍ２の範囲であることがより好ましい。
【００３２】
本実施形態の板紙の用途としては、特に限定されないが、例えば、段ボールシートのライナーや等の外観が重視される用途に好適に用いることができる。
【００３３】
＜板紙の製造方法＞
次に、本発明を適用した一実施形態である板紙の製造方法について説明する。
本実施形態の板紙の製造方法は、パルプにポリアクリルアミド類と水溶性鉄化合物とを添加して、表層用のパルプスラリーを調製する工程と、表層用のパルプスラリーを抄紙する工程と、を含んで概略構成されている。
また、本実施形態の板紙が多層抄紙の場合には、一般的に製紙用途で使用される多層抄きの方法を適用することができる。以下、各工程について、詳細に説明する。
【００３４】
（パルプスラリー調製工程）
先ず、表層及び他の層（例えば、表下層、表下層以外の中間層、裏層等）に対応するそれぞれの原料を含む、パルプスラリーを調製する。
【００３５】
表層では、パルプに対してポリアクリルアミド類、及び水溶性鉄化合物を添加し、必要に応じて、硫酸アルミニウム、黄色染料、赤染料等をさらに添加した後、スラリー化して表層用のパルプスラリーを調製する。
【００３６】
表層用のパルプスラリーにおけるポリアクリルアミド類の添加量は、特に限定されないが、パルプの絶乾重量に対して０．００１〜５質量％が好ましく、０．０１〜１質量％がより好ましい。ポリアクリルアミド類の添加量が好ましい範囲の下限値以上であると、ポリアクリルアミド類の含有量が好ましい範囲の下限値以上であると、パルプ間の結合が促進され、強度向上の効果が得られる。また、ポリアクリルアミド類の含有量が好ましい範囲の上限値以下であると、過凝集が生じ、地合の悪化や強度が低下する傾向がある。
【００３７】
表層用のパルプスラリーにおける水溶性鉄化合物の添加量は、特に限定されないが、パルプの絶乾重量に対して水溶性鉄化合物が鉄換算で０．０１〜８質量％となる量が好ましく、０．０１〜２質量％となる量がより好ましい。水溶性鉄化合物の添加量が好ましい範囲の下限値以上であると、板紙とした際、表層の鉄含有量が規定値以上となりやすいため、色相の向上効果が得られる。また、水溶性鉄化合物の添加量が好ましい範囲の上限値以下であると、板紙とした際、紙力を維持しやすい。
【００３８】
水溶性鉄化合物の添加量は、例えば、塩化鉄（ＩＩＩ）の場合、以下のように算出することができる。
「塩化鉄（ＩＩＩ）中の鉄重量（鉄換算質量％）」＝（「鉄の分子量５５」／「塩化鉄（ＩＩＩ）の分子量１６２」）×「塩化鉄（ＩＩＩ）の添加量（質量％）」
【００３９】
表層用のパルプスラリーにおける硫酸アルミニウム（硫酸バンド）の添加量は、特に限定されないが、パルプの絶乾重量に対して０．０1〜１０質量％が好ましく、０．０１〜５質量％がより好ましい。硫酸アルミニウムの添加量が好ましい範囲の下限値以上であると、染料やサイズ剤などの定着向上効果や、抄紙工程において排出される排水の色度および濁度の低減効果が得られる。また、硫酸アルミニウムの添加量が好ましい範囲の上限値以下であると、過凝集の防止や過剰な酸性化を防ぐことができる。
【００４０】
表層用のパルプスラリーにおける黄色染料の添加量は、特に限定されないが、パルプの絶乾重量に対して０．０１〜３質量％が好ましく、０．０１〜２質量％がより好ましい。黄色染料の添加量が好ましい範囲の下限値以上であると、段ボールを目的の色に着色することができる。また、黄色染料の添加量が好ましい範囲の上限値以下であると、排水中の染料含有量を抑制できる。
【００４１】
表層用のパルプスラリーにおける赤染料の添加量は、特に限定されないが、パルプの絶乾重量に対して０．００１〜０．５質量％が好ましく、０．００１〜０．２５質量％がより好ましい。赤染料の添加量が好ましい範囲の下限値以上であると、段ボールを目的の色に着色することができる。また、赤染料の添加量が好ましい範囲の上限値以下であると、排水中の染料含有量を抑制できる。
【００４２】
他の層（例えば、表下層、表下層以外の中層、及び裏層層）では、原料パルプに対して、紙力増強剤、サイズ剤、凝集助剤、黄色染料、赤染料等を適宜添加した後、スラリー化して、それぞれの層のパルプスラリーを調製する。
【００４３】
（抄紙工程）
次に、抄紙工程では、パルプスラリー調製工程で調製した各層用のパルプスラリーを多層抄紙する。多層抄紙の方法は、特に限定されるものではなく、円網抄紙機や長網抄紙機等を用いた一般的な方法によって多層抄紙を得ることができる。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態の板紙によれば、表層が主成分であるパルプに加えて、ポリアクリルアミド類と水溶性鉄化合物とを含み、表層の鉄含有量が、表層の総質量に対して０．００５〜０．５質量％である構成を有するため、多量の染料を用いずに表層の色相ａ＊及び色相ｂ＊がともに向上された板紙を提供することができる。また、本実施形態の板紙の表層は、鉄を含有しない同等成分の表層と比較しても同程度の紙力（比圧縮強度）を有する。
【００４５】
本実施形態の板紙は、表層の鉄含有量が好ましい上限値以下であれば、高い紙力（比圧縮強度）を維持しやすい。一方、表層の鉄含有量が好ましい下限値以上であれば、表層の色相ａ＊及び色相ｂ＊を向上させる効果が大きい。
【００４６】
また、本実施形態の板紙は、表層が水溶性鉄化合物に加えて硫酸アルミニウム（硫酸バンド）を含むことにより、紙力（比圧縮強度）の低下を抑制しやすい。
【００４７】
本実施形態の板紙の製造方法によれば、水溶性鉄化合物を添加した表層用のパルプスラリーを抄紙するため、多量の染料を用いずに表層の色相の調整が可能である。そのため、抄紙工程によって排出される排水中の濁度および色度を改善することができる。
【００４８】
また、水溶性鉄化合物を、填料にあらかじめ付着させることなく、直接スラリーに添加する（内添する）ことができるため、製造が容易である。
【００４９】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【実施例】
【００５０】
以下、実験例によって、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実験例により限定されない。
【００５１】
＜測定方法および評価方法＞
（表層の坪量）
ＪＩＳ  Ｐ８１２４に準じて坪量を測定した。
【００５２】
（表層の色相）
ＪＩＳ  Ｐ８１５０に準拠し、分光白色度測色計（スガ試験機製）を用いて、表層の色相を測定した。
なお、ａ＊値は大きいほど赤みが強く、ｂ＊値は大きいほど黄色みが強い。
【００５３】
（表層の比圧縮強度）
ＪＩＳ  Ｐ  ８１２６（２００５）に準じて測定した。測定は、ＪＩＳ−Ｐ８１１１（２００７）に準拠し、温度２３±２℃、湿度５０±２％の環境条件で行った。比圧縮強度は、値が大きいほど、強度が良好である。
【００５４】
（表層の鉄含有量）
蛍光Ｘ線分析により、表層中の鉄原子の濃度を測定した。すなわち、表層にＸ線を照射したときに、鉄原子の内殻電子が励起されて生じた空孔に外殻の電子が遷移する際に放出される鉄原子の特性Ｘ線の強度を測定することによって、鉄原子の濃度を得た。測定条件は以下の通りとした。
【００５５】
・分析装置：スペクトリス社製、蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）ＰＷ−２４０４
・測定サンプル：直径２７ｍｍの円形サンプル
・Ｘ線管：Ｒｈ管
・対陰極：ロジウム
・分光結晶：ＬｉＦ２００
・励起光エネルギー：３２ｋＶ−１２５ｍＡ
・測定線：鉄  Ｆｅ−Ｋα１
・２θ角ピーク：５４．４８７°
・測定時間：２０秒（５０−６０°）
【００５６】
鉄含有量は、下記の方法で作成した検量線より算出した。
鉄イオン濃度が既知である溶液をろ紙に一定量滴下し、乾燥させ、鉄含有率既知の紙を作製した。作製した紙を上記測定条件にて蛍光Ｘ線分析に供し、鉄原子の特性Ｘ線強度と紙中の鉄含有率の検量線を作成した。
【００５７】
（インレットろ液の色度）
各実験例で得られたパルプスラリーと薬品の混合液を、Ｎｏ．２ろ紙（アドバンテック社製）を用いてろ過して、ろ液を得た。得られたろ液をイオン交換水で２〜５倍に希釈してデジタル濁色度計（オプテックス社製、ＷＡ−ＰＴ−４ＤＧ）にて測定し、得られた値に希釈倍率を乗じて、色度を求めた。色度は、値が大きいほど、黄色みが強い。
なお、インレットろ液を抄紙工程で排出される排水と想定しており、色度の値が小さいほど、排水への染料の排出が少なく、環境負荷が小さい。
【００５８】
（インレットろ液の濁度）
各実験例で得られたパルプスラリーと薬品の混合液を、Ｎｏ．２ろ紙（アドバンテック社製）を用いてろ過し、ろ液を得た。得られたろ液をポータブル濁度計（ＨＡＣＨ社製、２１００Ｑ）にて測定した。濁度は、値が小さいほど透明度が高い。
なお、インレットろ液を抄紙工程で排出される排水と想定しており、濁度の値が小さいほど、排水へのパルプや抄紙薬品の凝集物などの微細分の排出が少なく、環境負荷が小さい。
【００５９】
（実験例１）
段ボール古紙１００％のパルプスラリーに、紙力増強剤としてポリアクリルアミド（荒川化学工業株式会社製、ポリストロン）をパルプの絶乾重量に対して０．０６質量％、サイズ剤として（荒川化学工業株式会社製、サイズパインＮ−８３０）をパルプの絶乾重量に対して０．４５質量％、硫酸バンドをパルプの絶乾重量に対して１．５質量％、黄色染料（伯東株式会社社製、パーカゾールイエロー）としてパルプの絶乾重量に対して０．９８質量％、赤染料（伯東株式会社社製、ダイレクトペーパーレッド）としてパルプの絶乾重量に対して０．１２質量％、水溶性鉄化合物としてパルプの絶乾重量に対して塩化鉄（ＩＩＩ）を鉄換算で、０．５質量％、それぞれ内添して、実験例１のパルプスラリーを得た。
次いで、得られたパルプスラリーを日本工業規格ＪＩＳ  Ｐ８２２２に準拠し、角形手すき機を用いて抄紙し、これをプレス、乾燥させて、実験例１の表層を得た。
【００６０】
（実験例２〜２９）
紙力増強剤とサイズ剤以外の添加剤を表１に示すように変更した他は、実験例１と同様にして各実験例のパルプスラリーを得た。
また、各実験例で得られたパルプスラリーを用いて、実験例１と同様にして表層を得た。
なお、塩化鉄（ＩＩＩ）以外の水溶性鉄化合物としては、ポリシリカ鉄（直治薬品株式会社製、ＰＳＩ−０２５）、ポリ硫酸鉄（日鉄鉱業株式会社製、ポリテツ）を用いた。
また、ＰＡＣとは、ポリ塩化アルミニウム（大明化学工業（株）社製、粉末パック）である。
【００６１】
各実験例で得られた表層の色相、比圧縮強度、鉄含有率、及びインレットろ液の色度、濁度を、上述した方法で測定した。結果を表１に示す。
【００６２】
【表１】
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【００６３】
表１に示すように、実験例１〜２２では、表層中の鉄含有量の増加に伴い、表層の色相ａ＊及び色相ｂ＊の値も増加した。一方、比圧縮強度は、鉄含有量の増加に伴い低下する傾向が見られたものの、実用上、充分な紙力を有していた。
したがって、表層中の鉄含有量を適切な範囲とすることにより、紙力を確保しつつ、表層の色相を向上させる効果を得られることが確認できた。
【００６４】
また、表層用のスラリー中への水溶性鉄化合物の添加量が増えると、表層中の鉄含有量も増加した。一方、表層用のスラリー中への水溶性鉄化合物の添加量が増えると、インレットろ液中の色度及び濁度の値は低下したが、添加量が４質量％を超えるとインレットろ液中の色度及び濁度の値は再び上昇した。特に、表層用のスラリー中への水溶性鉄化合物（塩化鉄）の添加量が１６質量％である実施例８では、インレットろ液中の色度及び濁度の値は大きく上昇した。
したがって、表層用のスラリー中への水溶性鉄化合物の添加量を適切な範囲とすることにより、鉄を含有することによる効果を得つつ、排水中の染料含有量を抑制できることが確認できた。
【００６５】
実験例１６と実験例２３〜２９とを比較した場合、実験例１６では、表層用のパルプスラリー中に水溶性鉄化合物としてポリ硫酸鉄を含んでいるため、表層用のパルプスラリー中に水溶性鉄化合物を含まない実験例２３〜２９よりも表層用のパルプスラリー中への黄色染料及び赤染料の添加量を少なくしても、表層の色相ａ＊及び色相ｂ＊の値は同程度であった。
したがって、表層用のパルプスラリー中に水溶性鉄化合物を含ませることにより、多量の染料を用いずに表層の色相の調整が可能であった。
【００６６】
実験例３〜５を比較すると、表層用のパルプスラリー中への塩化鉄の添加量が同じであれば、硫酸バンドの添加の有無にかかわらず、表層中の鉄含有量、色相ａ＊及び色相ｂ＊の値、及びインレットろ液中の色度及び濁度の値は同程度であった。一方、表層用のパルプスラリー中への硫酸バンドの添加量の増加に伴って、比圧縮強度の値が向上する傾向が見られた。
同様に、実験例１５と実験例１７、及び実験例１８〜２０を比較すると、表層用のパルプスラリー中へのポリ硫酸鉄の添加量が同じであれば、硫酸バンドの添加の有無にかかわらず、表層中の鉄含有量、色相ａ＊及び色相ｂ＊の値、及びインレットろ液中の色度及び濁度の値は同程度であった。一方、表層用のパルプスラリー中への硫酸バンドの添加量の増加に伴って、比圧縮強度の値が向上する傾向が見られた。
したがって、表層用のパルプスラリーに、水溶性鉄化合物に加えて硫酸バンドを含ませることにより、表層の色相の値を向上させる効果を得つつ、比圧縮強度を向上させやすいことが確認できた。
【００６７】
実験例２３〜２８は、表層のパルプスラリーに水溶性鉄化合物を添加しておらず、表層の鉄含有量が０．００５質量％以下であり、表層の色相の値を向上する効果が得られなかった。また、硫酸バンドの添加量が増加するに伴い、インレットろ液中の色度及び濁度の値は大きく低下したが、比圧縮強度もわずかながら低下する傾向が見られた。
実施例２９は、表層のパルプスラリーに水溶性鉄化合物に代えてＰＡＣを添加したが、表層の鉄含有量が０．００５質量％以下であり、表層の色相の値を向上する効果が得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の処方により、良好な強度を有しつつ、染料添加率を削減した板紙を製造することができる。そのため、本発明は、段ボール原紙などの染料添加率が高く、排水負荷の大きい紙に適用することで、染料添加率を削減することで、排水への染料の排出量が低減し、環境負荷低減につなげること可能となる。