ウエットエンド改質剤「リアライザー」による抄紙条件の最適化
ソマール株式会社 FC 部

〇但木 孝一、常川 謙二、新井 修一、谷口 昌

Optimization of Wet-end Operation by “Realizer”
Koichi Tadaki, Kenji Tsunekawa, Shuichi Arai, Masa Taniguchi
FC Department, Somar Corporation

Neutral papermaking and high recycle fiber usage in recent years makepapermaking more troublesome. Conversion of acid to neutral papermaking
reduced popular use of alum. Also recycle fiber usage and worldwide concern inenvironmental problem brought various contaminations, anionic trash andunwanted ions in papermaking process, which would harm wet-end operation.
These harmful materials could deposit on papermaking equipment, and lower
machine speed, fiber retention and paper quality. As a result production rate andrunnability of paper machine is affected.
“Realizer” developed by Somar will give a solution to the problems associatedwith wet-end operation. The new chemical assists retention of other wet-end
chemicals, thus reducing total chemical usage. It also improves drainage andfiber retention. Optimization of wet-end operation using “Realizer” can beachieved by proper selection of cationic charge, molecular weight and molecularweight distribution. It depends on stock characteristics and other chemical usage.
Maximization of the effect with “Realizer” is demonstrated.

１. はじめに近年の抄紙条件は、中性抄紙化に伴いますます厳しくなってきている。これまで酸性抄紙条件下で大量に使用されてきた硫酸バンドの効果が中性抄紙条件下では、大きく低下している。また、世界的な環境問題に対する関心の深さなどにより故紙の使用が増加し、抄紙系に持ち込まれるコンタミネーション、アニオントラッシュ、夾雑物など抄紙工程に悪影響を及ぼす様々な弊害物質が増加している。これらは、スケールやピッチと言った抄紙マシンの汚れ問題を引き起こすばかりでなく抄紙速度、歩留り、紙質などの低下をもたらし、生産性、操業性を大きく損ねる要因の一つとなっている。
従来の酸性抄紙条件下において、これらの弊害物質の多くは硫酸バンドの添加により改善されてきた。そして酸性抄紙条件下での硫酸バンドは、無くてはならない薬剤として重宝されてきた。
1しかし中性化へ移行するに従い、硫酸バンドの効果が低下し、それに伴い抄紙マシンに悪影響をもたらす弊害物質が十分に捕獲されなくなっている。また、各種薬剤の定着率の低下に伴い、薬剤が過剰に添加されるため結果としてマシンの汚れや生産性の低下などの悪循環を引き起こすことになっている。
我々が「ウエットエンド改質剤 REALIZER」を開発した目的は、ますます厳しくなる抄紙条件に対し、アニオントラッシュなどの弊害物質の封鎖を効率良く行い、各種ウエットエンド薬剤の定着率を高め、余分な薬剤を削減し、抄紙条件を最適化させること。また、それと同時に歩留り、濾水性などのウエットエンド物性を改善し最終的に生産性、操業性を向上させることである。

２. 中性抄紙への移行
中性抄紙条件下での硫酸バンドは、極端にその凝結能力が損なわれるためアニオントラッシュなどの夾雑イオンを捕獲する能力が弱くなっている。そのため中性抄紙条件下では、硫酸バンド本来の効果を発揮できなくなり、新たに中性条件下で効果のある薬剤が必要とされてきている。
２．１ 硫酸バンドの効果
図１は pH とアルミナ形態分布の関係を表している。pH の低い状態での硫酸バンドは、３価の陽イオンとして存在するため、凝結効果が大きいことが伺える。そのため酸性抄紙条
件下では、その効果を最大限に発揮できる。
一方、pH が高くなるに従い、硫酸バンドのアルミニウムイオンは水酸化物の錯イオンとなり、帯電価数も減少していく。これは硫酸バンドの凝結効果が小さくなって行くことを意味し、pH 6 以上になると硫酸バンドのほとんどが、１価の陽イオンとして振る舞うこになり凝結効果が大きく低下する。
図 2 pH とアルミニウムの紙中歩留り率の関係

図 1 pH とアルミナ形態分布の関係
100
3+[Al(H2O)6]

1+[Al(H2O)4(OH)2]

80

100

1−
[Al(H2O)2(OH)4]

紙中 Al 歩留り率 (%)

0[Al(H2O)3(OH)3]

60(%)

4020

[Al(H2O)5(OH)]2+806040紙料配合 ：DIP 100%
硫酸ﾊﾞﾝﾄﾞ：1.0%添加

20000123456pH7891031145678pH

DIP に硫酸バンドを 1.0％添加した際の pH とアルミニウムイオンの紙中歩留り率の関係を図２に示した。pH ５以上になると、アルミニウムイオンの紙中歩留り率は、ほぼ 100％に達している。これは硫酸バンドが、凝結能力を失った水酸化アルミニウムの凝集体を形成し、パルプ繊維間に物理的に吸着するためである。また pH 4.5 以下になると硫酸バンドの凝結能力は高まるが、その歩留りが低く紙中よりむしろ白水中に存在する確率が高くなるこ
2とを示している。このように硫酸バンドの形態及び効果は、pH により大きく左右される。
また紙中に歩留らなかった硫酸バンドがスケールなどの汚れ発生要因の一つになることも考えられる。
２．２ 中性抄紙とマシンの汚れ上述したように中性抄紙化にともない、硫酸バンドの効果が小さくなり、各種抄紙用薬剤の定着率が低下する。定着率の低下は、それを補うために過剰な薬剤の添加を招き、結果的にマシンの汚れや断紙の原因になってくる。
pH が高い状態での硫酸バンドには、パルプや微細繊維の表面電荷を中和するのに十分な能力が無いため、紙力剤やサイズ剤等の定着効率が低下し、紙質維持のために余分な薬剤を添加せざるを得なくなる。
最適な REALIZER を選択することにより、抄紙条件を最適化し、過剰な薬剤の削減を行い、汚れの軽減を図ると共にウエットエンド物性を向上させ、中性抄紙での生産性、操業性を向上させることが可能である。
２．３ 抄紙条件最適化のための手法
中性抄紙条件下では、硫酸バンドにかわる凝結能力をもつ薬剤の必要性が求められているが凝結効果を高めるだけでは、最適な抄紙条件を得ることはできない。
各種パルプや白水中に含まれるアニオントラシュや夾雑物は、すべての系において共通ではなく、使用される原料や損紙配合量、添加薬剤などにより大きく違ってくる。これらの違いは、効率良く作用する薬剤が酸性条件下での硫酸バンドのように一種類で補えられるもの
ではないことを示している。
我々は、様々な条件下で添加薬剤を最小限に抑えることのできるリアライザーを種々開発し、それぞれのパルプ原料または、抄紙条件を最適化させる方法を検討してきた。

３. 最適なリアライザーの選択
リアライザーの分子構造は、分子量、分子量分布、カチオン化度をコントロールしや

Ⅰ-Stage~最適な REALIZER の選択

すいように設計されているため、様々な問題に対応が可能である。パルプや白水の状 Ⅱ-Stage~REALIZER によるｳｴｯﾄｴﾝﾄﾞ薬剤の最適化
態、マシンの特性を理解し、最適なリアラ

Ⅲ-Stage~REALIZER による紙質の向上

イザーを選択することが、抄紙条件最適化プロセスのⅠ-Stageになる。

Real Charge Neutralizer
図 3 REALIZER による抄紙条件の最適化ﾌﾟﾛｾｽ

３.１ 最適なカチオン化度
PCD(Particle Charge Detector)によるカチオン要求量の測定は、パルプや白水の電荷状態を比較的簡単に判断できるため、近年ではその普及率が高まっている。カチオン要求量は、
3

リアライザーやその他のウエットエンド薬剤の添加量を調節し、パルプや白水の電荷状態を最適化する際の指標として重要である。
リアライザーのカチオン化度とパルプスラリーのカチオン要求量低減率との関係を以下の２種類のパルプについて検討した結果を図４に示した。
① ｱﾆｵﾝﾄﾗｯｼｭの少ない系② ｱﾆｵﾝﾄﾗｯｼｭの多い系

紙料配合 LBKP 100%
填料：炭酸ｶﾙｼｳﾑ 15% (対ﾊﾟﾙﾌﾟ添加量)
濃度：0.75% (白水にて希釈)

紙料配合 DIP 100%
紙 料 設 定 条 件 填料：炭酸ｶﾙｼｳﾑ 15% (対ﾊﾟﾙﾌﾟ添加量)（中性抄紙 pH7.5） 濃度：0.75% (白水にて希釈)

温度：30℃

温度：30℃

ﾌﾘｰﾈｽ：300ml (ｶﾅﾃﾞｨｱﾝｽﾀﾝﾀﾞｰﾄﾞﾌﾘｰﾈｽ)

ﾌﾘｰﾈｽ：150ml (ｶﾅﾃﾞｨｱﾝｽﾀﾝﾀﾞｰﾄﾞﾌﾘｰﾈｽ)

LBKPについてカチオン要求量低減率の最も高かったリアライザーは、REALIZER-2200であ っ た 。 ま た DIP に つ い て カ チ オ ン 要 求 量 低 減 率 の 最 も 高 か っ た リ ア ラ イ ザ ー は 、
REALIZER-2100であった。
図 4 ｶﾁｵｵﾝ化度とｶﾁｵﾝ要求量低減率の関係

チオン化度側にシフトしているのは、系内のアニオン性物質が多く、その中和のためにより高い電荷密度のリアライザーが必要とされたためと考えられる。これらのことは、各パルプスラリーの系内負電荷の中和に、最適なカチオン化度をもつリアライザーが存在することを示していると考えられる。

REALIZER-2100

小 ← ｶﾁ ｵ ﾝ要 求 量 低 減 率 (%) → 大LBKPと比較してDIPのピークの方が、高いカREALIZER-2200◆ ：LBKP●：DIP
小←REALIZER ｶﾁｵｵﾝ化度

３.２ 最適な分子量と分子量分布
上記カチオン化度と同様に、各パルプスラリーの分子量：大系内負電荷の中和に、最適な分子量をもつリアライザーが存在することが分かった。リアライザー＋＋＋＋の分子量を大きく設定した場合、主にパルプ繊維の表面にリアライザーが吸着するため、パルプ表面電荷の中和剤として働き、逆に分子量を小さくﾊﾟﾙﾌﾟ繊維表面に吸着設定した場合、パルプ繊維内部にまで、リアライザーが浸透するため、内部電荷の中和剤として働分子量：小くことになる。これらのパルプ表面電荷と内部電荷の中和をバランス良く行うために、リアライザーの分子量及び分子量分布を最適な状態にコンﾊﾟﾙﾌﾟ繊維内部に浸透トロールしている。図５にリアライザーの分子量
図 5 分子量と吸着状態の関係とパルプ繊維への吸着状態の関係を示した。
4→大３.３ 歩留り・濾水性への影響
表１に示すように、カチオン要求量低減率が最も高いリアライザーが、歩留りと濾水性に関しても優れた結果を示した。系内負電荷がリアライザーにより中和されると、パルプ繊維間の電荷的反発が減少し、凝集性が高まると同時にパルプ繊維表面にアニオントラッシュが吸着しやすくなる。そのためアニオントラッシュの影響で効果が低下していた硫酸バンド、歩留り剤、カチオン化澱粉などのウエットエンド薬剤の効果を向上させることができる。このように系内の電荷状態とウエットエンド物性との間には密接な関係が認められた。
−添加薬剤−

表 1 ｶﾁｵﾝ要求量低減率と歩留り・濾水性の関係〜LBKP の結果〜

REALIZER：150ppm
硫酸ﾊﾞﾝﾄﾞ ：0.5%

小ｶﾁｵﾝ要求量低減率

大

紙力剤

：1.0%

歩留り剤
ｻｲｽﾞ剤

：250ppm：0.3%

OPR（%）

77.6

77.5

78.1

78.3

78.4

微細繊維歩留り（%）

62.2

62.0

63.5

64.9

65.1

灰分歩留り（%）

45.3

46.7

47.4

49.2

51.3

REALIZER 添加

350ml 濾水時間（秒）320311306

305294

ｶﾁｵﾝ要求量 DOWN
各種薬剤の効果 UP

３.４ 電荷の中和と架橋的作用の関係
リアライザーのカチオン化度と分子量を最適化することは、系内負電荷の中和作用とパルプ繊維間での架橋的作用のバランスをとるために重要である。リアライザーの分子量を大きく設定すると、パルプ繊維間での架橋的作用が強まるため凝集性が高まる。一方で、カチオン化度を高く設定すると、電荷中和作用が強まるため系内負電荷の中和が効率良く行われる。
従ってウエットエンドでの問題に応じてカチオン化度と分子量を最適化する必要がある。

４. リアライザーによるウエットエンドの最適化
近年、故紙やコートブロークの利用が増える中、ウエットエンドでは、数多くの問題が発生している。特にマシン系内での汚れは、深刻な問題となっている。汚れの原因は、大きく以下の２系統に分けられる。
原料由来の場合
故紙や機械ﾊﾟﾙﾌﾟ・ｺｰﾄﾌﾞﾛｰｸなどから持ち込まれる物質が原因◆ ﾋﾟｯﾁやｽｹｰﾙﾄﾗﾌﾞﾙ発生◆ 断紙の増加薬剤由来の場合添加される各種薬剤の歩留りが低いことが原因◆ 操業性 DOWN

いずれの場合も原因物質を除去することが、問題解決への最善策と考えられるが、実際の所は非常に難しい問題である。

原料由来の汚れの場合、故紙中の異物、パルプ由来のピッチ成分、コートブロークからの塗工カラー成分など、多くがアニオン性物質の原因で、汚れの問題が引き起こされている。
このような問題の多くは、これまで硫酸バンドの凝結作用により解決されてきた。しかしながら、中性抄紙条件での硫酸バンドは、凝結作用が十分でないばかりでなく、スケール問題を発生させる原因にもなり得る。そこで近年、高分子系凝結剤の導入が試みられている。こ5

れまでの高分子凝結剤は、アニオン性物質の電荷中和作用に重点がおかれてきたが、リアラ
イザーは、各種薬剤の定着性を向上させるために、カチオン化度、分子量、分子量分布を最適化している。そのため、各種添加薬剤の量を最小限に抑えることができる。
薬剤由来の汚れの場合、添加されているﾊﾟﾙﾌﾟ表面電荷の中和が不十分なため凝集性が悪い◆汚れの原因◆各種薬剤の効果 DOWN

各種薬剤の歩留りが低いため、白水負荷が-硫酸ﾊﾞﾝﾄﾞの正電荷が減少し、水酸化ｱﾙﾐﾆｳﾑ凝集体として存在上昇し結果として、ピッチやスケールと言-った汚れの問題が引き起こされている。こ-の様なケースでは、まずリアライザーの添--加によりアニオン性物質の電荷を中和し、硫酸ﾊﾞﾝﾄﾞ-- ｱﾆｵﾝﾄﾗｯｼｭ

各種薬剤の効果を発揮しやすい状態に整-----------

電荷的反発

え、次に各種薬剤の添加量を削減し、ウエ-ットエンドを最適な状態に改善していく。
最終的に白水負荷が低減し、汚れの問題を---- ﾊﾟﾙﾌﾟ繊維- -- ＋＋-REALIZER＋-＋ ＋-

解決することができる。（図６参照）

pH に関係なく高い電荷-密度を保てる

このようにリアライザーにより各種添加効率良く負電荷を中和するため、ｱﾆｵﾝﾄﾗｯｼｭを取り込んだﾌﾛｯｸを形成する

薬剤の添加量を最適化することが、抄紙条件最適化プロセスのⅡ-Stageになる。

図 6 中性抄紙条件下での系内負電荷の状態４.１ 硫酸バンドの削減
中性抄紙条件下での硫酸バンドは、水酸化アルミニウムの状態で存在する確率が高いため正電荷が大きく低下し、凝結効果が低くなっている。またスケールなどのトラブルを引き起こす要因にもなっている。そこで中性抄紙条件でのリアライザーによる硫酸バンドの削減を
LBKP、DIP について検討した。表２より REALIZER を 100〜150ppm 添加することで、硫酸バンドを 30〜70%削減して、各物性値をブランクより向上させることが可能であった。
４.２ 紙力剤の削減
紙力剤は、微細繊維に吸着しやすいため微細繊維歩留りを向上させることが紙力剤の効果を発揮させる上で重要である。そこでリアライザーによる紙力剤の削減を LBKP について検討した。表２より REALIZER を 150ppm 添加することで、紙力剤を最大 35%削減して、微細繊維歩留り、裂断長をはじめとするを各物性値をブランクより向上させることが可能であった。
４.３ 歩留り剤・濾水向上剤の削減
歩留り剤・濾水向上剤は、パルプ繊維間での架橋的作用が強いため大きなフロックを形成し、地合いなどの紙質に大きな影響を及ぼすため、添加量をできるだけ低く抑えるのが一般的である。地合いを崩さずに、歩留りや濾水性を向上させることを目的に開発されたデュア
ルシステムは、現在多くの抄紙マシンで採用されている。これは、歩留り剤の機能だけではコントロールできない点を他の薬剤で補足すると言った、機能を分散化したシステムの代表6と言える。現在のウエットエンドでは、このように機能を分散化した様々な薬剤が添加されており、その効果を発揮している。しかし、その一方で新たな問題が生じているのも現状である。今必要なのは、多種類の薬剤の効果を十分に引き出せる状態を整えることにより、各薬剤添加量のバランスを取って、出来るだけ少量の薬剤でマシンを安定させることである。
リアライザーによる LBKP、DIP での歩留り剤の削減を検討した。表２よりリアライザーを 50〜150ppm 添加することで歩留り剤を 14％〜33％削減して、各物性値をブランクより向上させることが可能であった。
４.４ ウエットエンド薬剤の削減
硫酸バンド、紙力剤、歩留り剤を同時に削減した結果を表２に示した。LBKP にリアライ
ザーを 150ppm 添加した場合、硫酸バンドを最大 30％、紙力剤を最大 25％、歩留り剤を最大 14％を同時に削減可能であった。また DIP にリアライザーを 75ppm 添加した場合、硫酸バンドを最大 50％、歩留り剤を最大 20％を同時に削減可能であった。これだけのウエットエンド薬剤を削減しても、歩留り、濾水性などの各物性を向上させることが可能であった。
コストメリット、生産性の向上、紙質の向上などのメリットに加え、トータール添加薬剤量削減などによる系内のピッチやスケールと言った汚れ問題の低減は、最大のメリットとも言える。
表 2 REALIZER によるｳｴｯﾄｴﾝﾄﾞ薬剤の削減
LBKP（REALIZER-2200 添加）

DIP（REALIZER-2100 添加）〜LBKP〜

硫酸ﾊﾞﾝﾄﾞ削減系

紙力剤削減系

歩留剤削減系

3 剤同時削減系〜DIP〜

硫酸ﾊﾞﾝﾄﾞ削減系

歩留剤削減系

2 剤同時削減系

REALIZER (ppm)−150150150150−1005075

硫酸ﾊﾞﾝﾄﾞ (%)

1.00.71.01.00.7

1.00.31.00.5

紙力剤 (%)

1.0

1.0

0.65

1.0

0.75

−−−−歩留剤(ppm)

350

350

350

300

300

150

150

100

120

OPR (%)

76.4

78.7

78.4

78.0

77.3

66.9

71.0

69.1

67.5

微細繊維歩留り (%)

65.7

69.0

68.3

67.9

66.8

52.6

58.2

55.9

53.4

灰分歩留り (%)

63.9

65.0

66.5

66.2

64.3

45.7

52.8

50.2

48.8

(秒)

150

147

143

150

153

243

230

218

204

裂断長 (km)

2.08

2.25

2.18

2.40

2.22

2.27

2.40

2.40

2.30

比破裂強さ (−)

−−−−−

1.39

1.51

1.45

1.57

削減薬剤

濾水時間

※

ﾌﾞﾗﾝｸ

※：LBKP は 400ml、DIP は 300ml 濾水時間

ﾌﾞﾗﾝｸ

抄紙条件（坪量 60〜65g/m2）◆ ﾄﾞﾗﾑ式ﾄﾞﾗｲﾔｰ：95℃、3 分間◆ ﾌﾟﾚｽ圧：5.25kg/cm2（5 分 1 回、2 分 1 回）

５. リアライザーによる紙質の向上
リアライザーによる抄紙条件の最適化プロセスⅢ-Stageでは、紙質の向上が目的となる。ウエットエンドでのフロック状態の変化が、紙質にどのような影響を及ぼすかを検討した結果を報告する。
7

５.１ フロック状態と地合いの関係
リアライザーの添加により電荷的反発が弱まったパルプ繊維同士は、接近しやすくなるため空隙の少ない引き締まったフロックを形成する。また、このフロックは、結合水を持ちにくいため濾水性、搾水性に優れている。フロックの空隙が結合水で占められてしまうと、ワイヤーパートでの濾水やプレスパートでの搾水により除去することができなくなる。1）また、リアライザーの添加により、歩留り剤などの大きなフロックを形成させる薬剤を削減できる
ため細かく均一なフロックの形成が可能になる。これらのことより、抄紙した際の地合いを向上させることができる。
（図７参照）◆空隙の小さい引き締まったﾌﾛｯｸを形成◆結合水が少ないため濾水・搾水性向上

REALIZER 添加系

REALIZER 無添加系

◆歩留り剤などの削減で、細かく均一なﾌﾛｯｸを形成

空隙の大きいﾌﾛｯｸ--

硫酸ﾊﾞﾝﾄﾞや歩留り剤の削減----

ｱﾆｵﾝﾄﾗｯｼｭをﾊﾟﾙﾌﾟに定着させる

図 7 REALIZER 添加によるﾌﾛｯｸ状態の変化

図８からリアライザー添加系②〜⑤は、OPR を低下させることなく、地合いを向上させていることが分かる。
（地合いインデックスは、大きい値ほど地合いが良好なことを表している。
）
2080

REALIZER(ppm)

地合い78

1277

OPR (%)

16

地合いｲﾝﾃﾞｯｸｽ (‑)

79

OPR

ｻｲｽ剤(％)②③④

地合いｲﾝﾃﾞｯｸｽ(-)

OPR(%)−1.0

1.00.30

3509.876.4②1 剤削減系

1500.75

1.00.30350

13.477.5

11.6

78.7

③2 剤削減系

1500.75

0.70.30350④3 剤削減系

1500.75

0.70.25350

15.378.475⑤4 剤削減系

1500.75

0.70.25

300

16.5

77.3

〜地合い・歩留り向上〜

74①

歩留り剤(ppm)①ﾌ ﾞ ﾗ ﾝ ｸ

REALIZER 添 加 系

0硫酸ﾊﾞﾝﾄﾞ(%)

768
4

紙力剤(%)⑤

紙力剤 25％、硫酸ﾊﾞﾝﾄﾞ 30％、ｻｲｽﾞ剤 17％、歩留り剤 14％削減可能

図 8 地合いと OPR の関係 〜LBKP〜

５.２ サイズ度・紙力の向上
中性抄紙条件で定着機構の異なるAKDサイズ剤と中性ロジンサイズ剤について、リアライ
ザーによるサイズ度と紙力の変化について検討した。
◆REALIZER によるｱﾆｵﾝﾄﾗｯｼｭの封鎖→AKD に効果的

５．２．１ AKDサイジングと紙力の関係◆ﾊﾟﾙﾌﾟ表面電荷の中和→中性ﾛｼﾞﾝｻｲｽﾞ剤に効果的

AKDは、ASAサイズ剤と同様に水との反応性が高いため、加水分解を起こしサイズ剤として中性ﾛｼﾞﾝ
ｻｲｽﾞ剤

AKDの機能が低下しやすい。また、高収率パルプに対するサイズ効果が良くないといった欠点を持

ｱﾆｵﾝﾄﾗｯｼｭのためｱﾆｵﾝﾄﾗｯｼｭのため定着率低下
定着率低下

ｶﾁｵﾝ系の定着剤
ｶﾁｵﾝ系の定着剤が必要が必要

ｱﾆｵﾝﾄﾗｯｼｭっている。後者に関しては、高収率パルプ中のアニオントラッシュにより、AKDサイズ剤の定着性が低下するためと考えられる。また、アニオントラッシュ封鎖のために添加されている硫8ﾊﾟﾙﾌﾟ表面ﾊﾟﾙﾌﾟ表面

図 9 各種ｻｲｽﾞ剤の定着酸バンドは、AKDサイジングを阻害する方向に働くことが報告されている。2）また、内添サイズ剤は、添加量を増やすことにより、サイズ度を向上させることができるが、紙力の低下を伴うことも報告されている。3）AKDサイズ剤添加系でリアライザーにより、各種薬剤を削減した時のステキヒトサイズ度と裂断長の変化について図10に示した。REALIZERを
50〜100ppm添加することにより硫酸バンドを50％、カチオン性歩留り剤を33％、AKDサイズ剤を10％削減できた。これはリアライザーが、アニオントラッシュを効率良く中和するためAKDの定着性が高まりサイズ度が向上したためと考えられる。
（図９参照）しかしながら、AKDサイズ剤を25％まで削減すると、サイズ度の低下が見られた。またブランクと比較してREALIZERを添加した系の方が、裂断長の向上が見られた。これはリアライザーにより硫酸バンド、歩留り剤、サイズ剤などの定着性が向上すると同時に、パルプ繊維間の結合力も強められたためと考えられる。
５．２．２ 中性ロジンサイズ剤の定着性向上
中性ロジンサイズ剤は、AKDやASAサイズ剤と比較して加水分解を起こしにくい利点があるが添加量が多いという欠点があり、添加量を減らすための検討がなされている。4）また、中性ロジンサイズ剤の定着には、カチオン系定着剤が必要とされている。（図９参照）
中性ロジンサイズ剤添加系でリアライザーにより各種薬剤を削減した時のステキヒトサ
イズ度と裂断長の変化について図11に示した。中性ロジンサイズ剤は、17％削減が可能であった。これはAKDサイズ剤の削減率を上回っていた。粒子表面がアニオン性である中性ロジンサイズ剤のパルプ繊維への定着に、リアライザーが効果的に働いたためと考えられる。
また定着の強さは、サイズ度の経時変化の結果に表れた。リアライザーにより、サイズ剤とパルプ繊維との結合力が強まるためサイズ度の経時劣化を小さくすることができた。
3.025

REALIZER

硫酸ﾊﾞﾝﾄﾞ(%)

AKD(%)

歩留剤(ppm)

ｻｲｽﾞ度(ppm)(秒)

裂断長(km)①ﾌ ﾞ ﾗ ﾝ ｸ

−

1.0

0.20

150

19.3

2.27

②50

0.5

0.18

100

20.0

2.40

75

0.5

0.18

100

20.8

2.30

100

0.5

0.18

100

21.1

2.30

500.50.15100

15.32.67

75

0.5

0.15

100

15.7

2.55

1000.50.15100

18.5

2.40

歩留剤
(ppm)

ｻｲｽﾞ度

裂断長(km)

ｻｲｽﾞ度
裂断長202.2

15

裂断長 (km)ｽﾃｷﾋﾄｻｲｽﾞ度(秒)

2.6

1.8

AKD10%削減系

AKD25%削減系

10AKD
③④⑤⑥

1.4

①②③④⑤⑥⑦
図 10 AKD ｻｲｽｼﾞﾝｸﾞと裂断長の関係 〜DIP〜⑦10%削減AKD
25%削減◆紙力を落とさずにｻｲｽﾞ度ｱｯﾌﾟ
45◆紙質の向上とｺｽﾄﾀﾞｳﾝの両立

2.4

REALIZER(ppm)

2.2
3530

25

REALIZER 添 加 系

2.0

紙力剤
(%)

硫酸ﾊﾞﾝﾄﾞ(%)

中性ﾛｼﾞﾝ
ｻｲｽ剤(％)(秒)①ﾌ ﾞ ﾗ ﾝ ｸ−

1.0

1.00.30

350

37.1

1.94

②1 剤削減系

150

0.75

1.00.30

350

40.5

2.00

③2 剤削減系1500.75

0.70.30

350

40.1

1.97

④3 剤削減系

1500.75

0.70.2535037.52.15⑤4 剤削減系

1500.750.70.25

30039.22.20

ｻ ｲ ｽ ﾞ度
裂断長20

裂 断 長 (km)ｽﾃｷﾋﾄｻｲｽﾞ度(秒)

401.8

①②③④⑤
図 11 中性ﾛｼﾞﾝｻｲｼﾞﾝｸﾞと裂断長の関係 〜LBKP〜

9６. まとめ
カチオン化度、分子量、分子量分布の最適なリアライザーを選択することにより各種ウエットエンド薬剤の削減とウエットエンド物性値及び紙質の向上を同時に達成することができた。これらの結果よりコストメリット、生産性、操業性の向上が可能と考えられる。

ﾋﾟｯﾁ・ｽｹｰﾙﾄﾗﾌﾞﾙ減少

歩留り・濾水性UP
紙力剤

生産性・操業性UP削減

硫酸ﾊﾞﾝﾄﾞｱﾆｵﾝﾄﾗｯｼｭ低減

削減

REALIZER

ｻｲｽﾞ剤削減

歩留り剤
削減

ｻｲｽﾞ度UP

ｺｽﾄﾒﾘｯﾄ

コストﾒﾘｯﾄ
紙質UP
地合いUP

図 12 REALIZER によるｳｴｯﾄｴﾝﾄﾞ薬剤の削減効果

参考文献
１）Peter D. Buikema 紙パ技協誌 50、（7）、49（1996）
２）中村勝則 第 4 回製紙技術セミナー要旨集、123(1998)
３）西村紀彦 平成 12 年度紙パルプ年次大会講演要旨集、317(2000)
４）稲岡和茂、岩佐哲、中田智彦 紙パ研究発表会要旨集、38(2000)
５）「吸着の科学」、丸善株式会社
６）「Zeta Potential 微粒子界面の物理化学」、サイエンティスト社
７）「分散・凝集の化学」、産業図書
８）「コロイドと界面の科学」、三共出版

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