(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子量１０，０００〜２００，０００のポリジアリルジメチルアンモニウム塩と、炭素数１２〜１８のアルキル基を有するアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩と、ホスホン酸化合物とを有効成分として含有することを特徴とする抄紙機のプレスパート部におけるロールの紙離れ促進剤。
【請求項２】
水溶液の形態にある請求項１に記載の紙離れ促進剤。
【請求項３】
分子量１０，０００〜２００，０００のポリジアリルジメチルアンモニウム塩と、炭素数１２〜１８のアルキル基を有するアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩と、ホスホン酸化合物とを含有する薬剤を、抄紙機のプレスパート部の紙が直接接触するロールの表面に散布することを特徴とする紙切れ防止方法。
【請求項４】
薬剤をシャワー水に添加して散布する請求項３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、紙離れ促進剤および紙切れ防止方法に関する。さらに詳しくは、この発明は、抄紙機のプレスパート部の紙が直接接触するロールの表面から紙が速やかに離れることを促進する紙離れ促進剤およびこれを用いた紙切れ防止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、製紙工場においては、生産性の向上を図るため、抄紙機は高い抄紙速度で運転されている。このような抄紙機の高速運転に伴って、紙切れが頻繁に発生し、生産性が低下するという問題が生じている。
紙切れの原因の多くは、抄紙工程水中に含まれるスライム、ピッチおよびスケールなどが絡み合ったデポジットに由来する。このようなデポジットの生成を防止するために、各種工業用殺菌剤、ピッチコントロール剤およびスケール防止剤などを抄紙工程水に添加する方法が採用されてきた。
【０００３】
また、上記のデポジットが生成していない、あるいは適切なデポジット生成防止対策を実施しているにも拘らず、紙切れが頻繁に発生し、生産性が低下するという問題もあった。
特に、坪量〔紙および板紙の面積１ｍ2 当たりの重量（ｇ）〕が１００ｇ以下の上質紙、中質紙、クラフト紙（未晒、半晒）および新聞紙などの抄紙工程において、抄紙速度が８００ｍ／分以上の場合に、紙切れが頻繁に発生している。
【０００４】
紙切れが発生すると、抄紙工程の操業を一時停止する必要がある。また、このような時間的な損失のみならず、操業再開のための作業には多大な労力を要する。そこで、必要に応じて、抄紙速度を低下させて、紙切れを防止する方法も採用されてきた。
しかしながら、抄紙速度を低下させると、紙の生産性が低下してしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、かかる現状に鑑み、抄紙速度を低下させることなく、坪量の少ない紙の生産においても、紙切れを防止することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の発明者らは、上記のような現状と認識に鑑み、抄紙機のプレスパート部の紙切れの原因を検討した結果、抄紙速度が高くなるのに伴って、紙と直接接触するロールからの紙離れが悪化し、引張応力（張力）が増加し、坪量が小さいとその応力に抵抗しきれなくなることを見出し、この発明を完成するに到った。
【０００７】
かくして、この発明によれば、分子量１０，０００〜２００，０００のポリジアリルジメチルアンモニウム塩と、炭素数１２〜１８のアルキル基を有するアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩と、ホスホン酸化合物とを有効成分として含有することを特徴とする抄紙機のプレスパート部におけるロールの紙離れ促進剤が提供される。
【０００８】
また、この発明によれば、上記の薬剤を、抄紙機のプレスパート部の紙が直接接触するロールの表面に散布することを特徴とする紙切れ防止方法が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明で用いられる分子量１０，０００〜２００，０００のポリジアリルジメチルアンモニウム塩は、一般式（Ｉ）：
【００１０】
【化１】
0003811713.tif 000002
【００１１】
（式中、Ｘはハロゲン原子または鉱酸アニオン、ｎは整数）
で表される。
【００１２】
一般式（Ｉ）におけるＸの「ハロゲン原子」としては、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素などが挙げられる。なかでも、塩素が特に好ましい。
また、Ｘの「鉱酸アニオン」としては、硫酸、硝酸、リン酸および炭酸などのアニオン、すなわちＨＳＯ4 - 、ＮＯ3 - 、Ｈ2 ＰＯ4 - およびＨＣＯ3 - などが挙げられる。
一般式（Ｉ）におけるｎは、ポリジアリルジメチルアンモニウム塩の分子量が１０，０００〜２００，０００に相当する整数である。
【００１３】
一般式（Ｉ）で表されるポリジアリルジメチルアンモニウム塩としては、具体的にはポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ポリジアリルジメチルアンモニウムブロマイド、ポリジアリルジメチルアンモニウムナイトレート、ポリジアリルジメチルアンモニウムサルフェイトおよびポリジアリルジメチルアンモニウムホスフェイトなどが挙げられ、なかでもポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドが特に好ましい。
【００１４】
ポリジアリルジメチルアンモニウム塩の分子量は、１０，０００〜２００，０００が好ましく、２０，０００〜１００，０００が特に好ましい。
分子量が上記の範囲であれば、良好な紙離れ促進効果が得られる。
【００１５】
この発明で用いられる分子量１０，０００〜２００，０００のエピクロルヒドリンジアルキルアミン縮合物は、一般式（II）：
【００１６】
【化２】
0003811713.tif 000003
【００１７】
（式中、Ｒはメチル基またはエチル基、ｍは整数）
で表される。
【００１８】
一般式（II）におけるｍは、エピクロルヒドリンジアルキルアミン縮合物の分子量が１０，０００〜２００，０００に相当する整数である。
【００１９】
一般式（II）で表されるエピクロルヒドリンジアルキルアミン縮合物としては、例えばエピクロルヒドリンジメチルアミン縮合物およびエピクロルヒドリンジエチルアミン縮合物などが挙げられ、エピクロルヒドリンジメチルアミン縮合物が特に好ましい。
【００２０】
エピクロルヒドリンジアルキルアミン縮合物の分子量は、１０，０００〜２００，０００が好ましく、２０，０００〜１００，０００が特に好ましい。
分子量が上記の範囲であれば、良好な紙離れ促進効果が得られる。
【００２１】
この発明で用いられる炭素数１２〜１８のアルキル基を有するアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩としては、具体的には、ドデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ドデシルジメチルベンジルアンモニウムブロマイド、テトラデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、テトラデシルジメチルベンジルアンモニウムブロマイド、ヘキサデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルジメチルベンジルアンモニウムブロマイド、オクタデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライドおよびオクタデシルジメチルベンジルアンモニウムブロマイドなどが挙げられる。これらのアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩は、２種以上の化合物が混合されたものであってもよい。例えば、炭素数１２〜１６のアルキル基を有するアルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライドの混合物が挙げられる。
【００２２】
この発明で用いられる上記の４級アンモニウム化合物は、いずれも公知のカチオン界面活性剤であり、市販のものを使用することができる。
この発明においては、これらの４級アンモニウム化合物から選択される１種または２種以上の混合物が用いられる。これらの４級アンモニウム化合物の混合物が用いられる場合、その組み合わせおよび混合割合は、特に限定されないが、紙離れ促進効果の点から、ポリジアリルジメチルアンモニウム塩またはエピクロルヒドリンジアルキルアミン縮合物とアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩との混合物が好ましい。
【００２３】
この発明の紙離れ促進剤は、有効成分となる上記の４級アンモニウム化合物を適当な溶媒で希釈した製剤として用いることが好ましい。なかでも、製剤は水を溶媒とした水溶液の形態が好ましい。
その製剤中の有効成分の配合割合は、製剤１００重量部中、有効成分を５〜４０重量部、好ましくは１０〜２０重量部とするのが好ましい。
【００２４】
この発明の紙離れ促進剤は、ホスホン酸化合物をさらに含有することにより、紙離れ促進効果を向上させることができる。
ホスホン酸化合物としては、具体的には、アミノトリメチレンホスホン酸、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、トリメチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、ヘキサメチレンジアミンテトラメチルホスホン酸、ジエチレントリアミンペンタメチルホスホン酸、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸、１−ヒドロキシプロパン−１，１−ジホスホン酸、１−アミノプロパン−１，１−ジホスホン酸および１，２，４−トリカルボキシブタン−２−ホスホン酸など、ならびにそれらのアルカリ金属塩が挙げられる。アルカリ金属塩としては、ナトリウム塩およびカリウム塩などが挙げられる。なかでも、紙離れ促進効果の点から、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸および１，２，４−トリカルボキシブタン−２−ホスホン酸が好ましい。
【００２５】
ホスホン酸化合物の併用割合は、４級アンモニウム化合物１重量部に対して、０．１〜５重量部、好ましくは０．５〜３重量部である。併用割合が上記の範囲であれば、良好な紙離れ促進効果が得られる。
【００２６】
この発明の紙離れ促進剤の適用場面としては、「抄紙機のプレスパート部における紙が直接接触するロール」が挙げられる。
「抄紙機のプレスパート部」とは、抄紙された紙をドライパート部で乾燥させる前工程にあたる部分で、フェルトおよび毛布などで紙の含水率を約７０〜５５％程度に低下させることを目的として設けられている。また、「紙が直接接触するロール」とは、例えば、センターロールおよびトップロールなどである。
【００２７】
この発明によれば、抄紙機のプレスパート部の紙が直接接触するロールの表面に、前記の薬剤を散布することを特徴とする紙切れ防止方法が提供される。
【００２８】
散布方法としては、ロールを洗浄するために散布されるシャワー水に添加するのが好ましい。この方法であれば、新たな設備を必要とせず、作業性および希釈性の点でも好ましい。
ロール全体に前記の薬剤が均一に散布されるのが好ましく、ロールに平行にドクター等の掻き取り装置が設置されている場合には、ロールの回転に対して、掻き取り装置の前方の任意の箇所で薬剤を散布するのが好ましい。
【００２９】
また、有効成分のシャワー水中への添加は連続的であっても、間欠的であってもよい。
添加量は、有効成分がシャワー水中で５〜５００ｍｇ／ｌ、好ましくは１０〜２００ｍｇ／ｌとなる量であればよい。
【００３０】
この発明の紙離れ促進剤は、ロールの表面の滑り性を向上させ、ロールからの紙離れを促進する結果、紙切れを防止できる。
【００３１】
この発明の方法は、紙切れが発生しやすい、坪量が１００ｇ以下の上質紙、中質紙、クラフト紙（未晒、半晒）および新聞紙などの抄紙工程における抄紙機、特に抄紙速度が８００ｍ／分以上の抄紙機に用いたときに、その効果が顕著である。
【００３２】
【実施例】
この発明を実施例および試験例により以下に説明するが、この発明はこれらの実施例および試験例により限定されるものではない。
なお、実施例１〜６および９ならびにこれらの実施例の薬剤を使用する試験例は、すべて参考例である。
【００３３】
（実施例１〜９および比較例１〜１１）
実施例１
ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド              １５重量部
（分子量５０，０００）
水                                                      ８５重量部
実施例２
エピクロルヒドリンジメチルアミン縮合物                  １５重量部
（分子量５０，０００）
水                                                      ８５重量部
実施例３
ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド              １２重量部
（分子量５０，０００）
１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸                ３重量部
水                                                      ８５重量部
【００３４】
実施例４
ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド              １２重量部
（分子量５０，０００）
１，２，４−トリカルボキシブタン−２−ホスホン酸          ３重量部
水                                                      ８５重量部
実施例５
エピクロルヒドリンジメチルアミン縮合物                  １２重量部
（分子量５０，０００）
１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸                ３重量部
水                                                      ８５重量部
実施例６
ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド              １２重量部
（分子量５０，０００）
アルキル（炭素数１２〜１６の混合物）ジメチルベンジル      ３重量部
アンモニウムクロライド
水                                                      ８５重量部
【００３５】
実施例７
ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド              １０重量部
（分子量５０，０００）
アルキル（炭素数１２〜１６の混合物）ジメチルベンジル      ２重量部
アンモニウムクロライド
１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸                ３重量部
水                                                      ８５重量部
実施例８
ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド              １０重量部
（分子量５０，０００）
アルキル（炭素数１２〜１６の混合物）ジメチルベンジル      ２重量部
アンモニウムクロライド
１，２，４−トリカルボキシブタン−２−ホスホン酸          ３重量部
水                                                      ８５重量部
実施例９
アルキル（炭素数１２〜１６の混合物）ジメチルベンジル    １５重量部
アンモニウムクロライド
水                                                      ８５重量部
【００３６】
比較例１
ジシアンジアミド−ホルマリン縮合                        １５重量部
（分子量３０，０００、米国特許第３，５８２，４６１号公報参照）
水                                                      ８５重量部
比較例２
ジアリルアミン−アクリルアミド共重合体                  １５重量部
（分子量１００，０００、特公平４−８５５６号参照）
水                                                      ８５重量部
比較例３
ジシアンジアミド−ホルマリン縮合物（分子量３０，０００）１２重量部
１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸                ３重量部
水                                                      ８５重量部
【００３７】
比較例４
１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸              １５重量部
水                                                      ８５重量部
比較例５
１，２，４−トリカルボキシブタン−２−ホスホン酸        １５重量部
水                                                      ８５重量部
比較例６
ポリエチレングリコールノニルフェニルエーテル・エチレン  １５重量部
オキサイド１０モル付加物（以下、エチレンオキサイドを「ＥＯ」と略す）
水                                                      ８５重量部
【００３８】
比較例７
ポリエチレングリコールオレイルエーテル・ＥＯ２４モル    １５重量部
付加物（ピッチコントロール剤）
水                                                      ８５重量部
比較例８
第２級アルコール（炭素数１２〜１４）・ＥＯ９モル付加物  １５重量部
水                                                      ８５重量部
比較例９
ポリプロピレングリコール・ＥＯ付加物                    １５重量部
（プルロニック型非イオン界面活性剤、ポリプロピレングリコールの
平均分子量２，０５０、ＥＯ４０重量％、三洋化成社製、商品名：
ニューポールＰＥ−７４）
水                                                      ８５重量部
【００３９】
比較例１０
ステアリルアミン・ＥＯ１８モル付加物                    １５重量部
（ピッチコントロール剤）
水                                                      ８５重量部
比較例１１
ステアリルアミン・ＥＯ１８モル付加物                    １０重量部
トール油脂肪酸アミド                                      ５重量部
水                                                      ８５重量部
【００４０】
（試験例１）
抄紙機のプレスパート部の紙が直接接触するプレスロールに使用されている人造石〔ユニロック（登録商標）、株式会社金陽社製〕のロール（以下、「ロール」と略す）を用いて、紙離れ促進効果を試験した。なお、このロールは、本卓上試験用に株式会社金陽社で製作された。
実施例および比較例の各薬剤の０．５％水溶液を、回転可能なロール（外径５７ｍｍ×長さ１６５ｍｍ）表面に市販の噴霧器で均一に散布した（１０回）。次いで、薬剤散布後のロール表面の滑り性およびベタ付き性を触感で観察した。
【００４１】
観察後、このロールに、別途製造した含水率６０％の湿潤紙（幅１２０ｍｍ×長さ１４０ｍｍ）をロール表面に沿って貼り付け、湿潤紙を一様な力（約５０ｇｆ）で引っ張り、そのときのロールの回転角度（θ°）を測定した。図１に試験装置の断面の模式図を示す。なお、薬剤を用いない系についても同様に試験した。
【００４２】
この試験は、ロールと湿潤紙との間の摩擦の変化によって、湿潤紙に一様な引っ張り応力を加えたときのロールの回転角度が変化することを利用するものであり、ロールの回転角度が小さい程、紙離れがよいことを意味する。
滑り性を５段階で評価し、各試験について１〜５の評点を付した。数値が大きい程、滑り性がよいことを意味する。また、ベタ付き性は、ベタ付きがない場合に「○」を、ある場合に「×」を付した。得られた結果を散布した薬剤とともに表１に示す。
【００４３】
【表１】
0003811713.tif 000004
【００４４】
（試験例２）
中質紙を製造するＡ製紙工場の抄紙機（抄紙速度１０００ｍ／分）において、プレスパート部のセンターロールのドクターシャワー水（１２０ｌ／分）に、実施例７の薬剤を有効成分が７５ｍｇ／ｌとなるように連続的に添加した。
試験開始から２週間、紙切れは１回も発生しなかった。また、試験途中で抄紙速度を１１００ｍ／分にしたにも拘らず、紙切れは発生しなかった。
一方、薬剤を添加しない系について同様に２週間試験したところ、センターロールにおいて１日平均２回の紙切れが発生した。
なお、薬剤の添加、無添加に拘らず、センターロールにはピッチなどの付着物のないことが目視により確認できた。
【００４５】
試験例２の結果から、薬剤を添加した系では薬剤を添加しない系に比べて、紙切れによる作業上の手間を大幅に削減できることがわかる。具体的には、薬剤を添加した系では、紙の生産量が約２０％も増加した。
【００４６】
（試験例３）
新聞紙を製造するＢ製紙工場の抄紙機（抄紙速度１２００ｍ／分）において、プレスパート部のセンターロールのドクターシャワー水（２００ｌ／分）に、実施例７の薬剤を有効成分が７５ｍｇ／ｌとなるように連続的に添加した。
また、実施例７の薬剤の代わりに、比較例１、比較例７および比較例１１の薬剤を用いて同様に１０日間試験した。
【００４７】
実施例７の薬剤を用いた場合、試験開始から１０日間、紙切れは１回も発生しなかった。また、試験途中で抄紙速度を１３００ｍ／分にしたにも拘らず、紙切れは発生しなかった。
一方、比較例１、比較例７および比較例１１の薬剤を用いた場合、センターロールにおいて１日平均１回の紙切れが発生した。
なお、薬剤の種類に拘らず、センターロールに少量のピッチが付着していることを目視により確認した。
【００４８】
試験例３の結果から、本発明の薬剤を添加した系では、紙切れによる作業上の手間を大幅に削減できることがわかる。具体的には、この系では、紙の生産量が約１５％も増加した。
【００４９】
【発明の効果】
この発明の抄紙機のプレスパート部におけるロールの紙離れ促進剤は、分子量１０，０００〜２００，０００のポリジアリルジメチルアンモニウム塩、分子量１０，０００〜２００，０００のエピクロルヒドリンジアルキルアミン縮合物および炭素数１２〜１８のアルキル基を有するアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩から選択される４級アンモニウム化合物を有効成分として含有することを特徴とする。
【００５０】
また、この発明の紙切れ防止方法は、上記の４級アンモニウム化合物を含有する薬剤を、抄紙機のプレスパート部の紙が直接接触するロールの表面に散布することを特徴とする。
【００５１】
この発明の紙離れ促進剤は、ロールの表面の滑り性を向上させ、ロールからの紙離れを促進する結果、紙切れを防止することができる。
したがって、抄紙速度を低下させることなく、坪量の少ない紙の生産においても、紙切れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】試験例１の試験装置の断面の模式図である。
【図１】
0003811713.tif 000005