特集／持続可能な開発に貢献する新しい製紙用薬品

ヤンキードライヤー被膜への影響を抑えた
新規フェルト汚れ防止薬品の開発
山中 嘉人*2㈱メンテック 富士事業所 *1 開発生産技術二課

Solution for Stabilization of Household Paper Operationwith Press Felt Chemicals
Hiroto Yamanaka*2
Development Division, Fuji Technology Development Center* 1, Maintech Co., Ltd.
ABSTRACT
Press felt deposits in household paper are caused by wastepaper stickies, wood resin, wet paper strength agentsetc. These can cause sheet breaks and loss of quality.
To address this issue, we keep on developing press felt chemicals with cleaning and passivation technologies.
This report introduces one of our new press felt chemicals that have high cleaning and passivation performance
without affecting the yankee dryer coating.
Keywords: press felt, press fabric, deposit control, chemicals, household paper

1．は じ め に工程を経ることから，フェルト薬品がヤ

トの搾水性低下や欠点・断紙を助長する

ンキードライヤー上のコーティング被膜ことで，生産性低下や製品品質不良を引エネルギーコストや物価高騰による資に影響を与え，製品の品質不良やクレーき起こす．

材価格の上昇，古紙不足による原料の粗プ薬品の過剰添加を引き起こしている．

フェルト汚れを抑制する手段として，悪化，PRTRをはじめとした化学品法令

当社はフェルト薬品だけではなくク

当社はフェルト汚れ防止薬品『ピッチの厳格化など，抄紙現場を取り巻く環境レーピング薬品の開発・販売も行っておガードシリーズ』（以下，ピッチガード）

は一層厳しさを増している．抄紙工程のり，上記の課題に対して十分な技術的知を開発・販売している．主成分として水湿紙脱水の要であるフェルトパートにお見をもとに解決策を提供している．本稿

溶性特殊ポリマー，特殊界面活性剤，酸・いては，古紙汚れや内添薬品，バージンではヤンキードライヤー被膜に影響を与キレート等を配合しており，操業中のパルプに起因する汚れ課題が増えておえることなく，フェルト汚れ対策を行うこ

フェルト表 面に連 続 適 用することで，り，搾水性不良やピックアップ不良，小とができる最新のフェルト汚れ防止薬品

フェルトへの汚れ付着を抑制する．加え穴欠点の増加などの操業トラブルを引きについて実機の適用事例を含めて報告すて，汚れの粘着性低減や分散，溶解する起こしている．

る．

ことで，サクションボックス等での汚れこれに対し近年，フェルト薬品の洗浄性能を高める取り組みが行われている．

2．課 題

しかし，家庭紙マシンはタッチロールで2-1．フェルト薬品の基本原理

湿紙をヤンキードライヤーに移送させる

家庭紙抄紙機のフェルト汚れの多く〒417‑0003 静岡県富士市依田橋町 9‑22 /9 ‑22 Yodabashi‑cho, Fuji, Shizuoka,417‑0003, Japan＊２
E‑mail：info@maintech.co.jp＊１2024 年 7 月の系外排出を促し，フェルトの汚れ蓄積・成長を抑制している 1）．
2-2．ヤンキードライヤー被膜の形成
原理

は，バージンパルプ由来の樹脂ピッチ，家庭紙のクレーピングに重要なヤン

古紙由来の粘着異物や炭酸カルシウム，キードライヤー（以下，YD）被 膜は，未定着の内添薬品などである．これらがYD 上 に 散 布 さ れ るYD 薬 品 が ド ラ イ

フェルト目詰まりの原因となり，フェルヤーの熱で蒸発し，主成分であるポリ23

マーの架橋反応が進むことで被膜形成，はそれを含有するYD 被膜の強度低下に性剤による影響を受け，被膜形成速度や湿紙の転写による再湿潤，再乾燥，クレー繋がり，pH 影響同様に，被膜ムラ・製被膜強度などが変化する．このため，従ピングの過程を繰り返すことで段階的に品の品質不良の原因となる．

来のフェルト薬品ではフェルト汚れ状況形成される．また，クレーピングの際に湿紙からセルロース繊維を被膜側に引き込み，その上から再度 YD 薬品が散布されることで，セルロースを含んだ被膜が形成される（図1）3．ヤンキードライヤー被膜への影響を抑えたフェルト薬品
先述の通り，YD 被膜は pH や界面活に合わせて増添対応を行うものの，同時にフェルト薬品が YD 被膜にも影響を及ぼして操業を乱すことが多く，フェルト汚れ対策と操業安定化を両立することが．

2） 3）

2-3．フェルト薬品によるヤンキードラ
イヤー被膜への影響
当社では，YD 被膜に対し，フェルト薬品が与える影響は主に 2 点あると考えている．
1 点目は pH の変化である．タッチロー
ルにてフェルトからYDに湿紙を転写する際，フェルト表面の pH が湿紙水分を介 し，YD 被 膜 の pHに 影 響 を 与 え る．
pH の変化により，YD 薬品の被膜形成速度が変化する．酸性環境では，ポリマーの架橋反応性が阻害されるため YD 薬品の被膜形成速度が低下する．一方で，塩図1 YD 被膜の形成メカニズム

基性環境では，架橋反応性および被膜形成が促進される．被膜形成速度の変化により，湿紙・フェルト水分の影響を受けやすく，被膜ムラ，製品の品質不良へと繋がり，場合によっては YD の損傷を引き起こす（図 2）．
2 点目は，YD 被膜内に含まれるセルロース繊維の結合強度への影響である．
セルロース繊維同士の結合は，主に水素結合であり，特定の界面活性剤はこの水素結合を阻害し繊維間の結合に影響を与

図 2 pH が YD 被膜に与える影響える．界面活性剤の添加による，被膜形成速度や水素結合強度への影響度について評価を実施した（図 3）．界面活性剤の違いにより，YD 被膜の強度が変化する評価結果を図 4に示す．界面活性剤Ｂと比較し，界面活性剤 Aは YD 被膜の強度低下がより顕著に認められ，添加量に比例して更に強度は低下する．それと比較し，当社が採用する特殊界面活性剤Ｃは強度低下がほとんど生じていないことがわかる．セルロース繊維間の強度低下
24

図 3 ヤンキードライヤー被膜への強度影響性評価 評価方法イメージ図
紙パルプ技術タイムス

困難であった．のピッチガードを添加した際の影響につ小限に抑えられることがわかる．

この課題に対し当社は，フェルト汚れいて評価を実施した．評価方法として，また，従来のピッチガードはフェルトの洗浄・防汚性能を高めつつ，フェルトYD 被膜と各種ピッチガードを混合加熱汚れに対する作用を重視するあまり，界薬品によるYD 被膜への影響を最小限にした際の被膜形成速度を確認した（図 5）．

面活性効果の高い界面活性剤を使用して抑えた新規フェルト薬品として『ピッチ酸性ピッチガードは被膜形成速度が低下いた．これにより，セルロース繊維の水ガード CA3553』（以下，CA3553）を開発し，加熱後の被膜性状が緩いことがわか素結合に対しても強く影響してしまう事した．CA3553は YD 被膜への pH 影響をる．また，塩基性ピッチガードは被膜形例が多くあった．CA3553はセルロース最小限に抑えるために，薬品の pHを中成速度が促進され加熱後の被膜性状が繊維の水素結合へ影響が小さい特殊界性 域 に 調 整 し て い る．YD 被 膜 に固い．一方で，
CA3553は酸性，塩基性ピッ面活性剤を採用しており，結合阻害を最CA3553，または酸性・塩基性の従来型チガードと比べ，被膜形成速度変化を最低限に抑えて YD 被膜の強度変化を最小限にすることが期待される．CA3553と従来のピッチガードについて，被膜強度への影響度について評価を実施した．
CA3553は従来のピッチガードよりも，YD 被膜への影響を最小限に留めることが確認できる（図 6）．
以上から，CA3553は YD 被膜に影響を与えることなく高い汚れ洗浄・防止効

図 4 界面活性剤ごとの YD 被膜への強度影響性果を得られ，フェルト汚れ対策と操業安定化の両立を実現できると考える．

4．実機での適用事例
当社フェルト汚れ防止薬品は，顧客現場から現状の課題をヒヤリングし，原因の推定や分析を実施した上で，オーダーメイドで選定・開発を行っている．
その中で開発を行った新規フェルト薬品『ピッチガード CA3553』の実機適用事例を以下に紹介する．
4-1．バージンパルプを原料とする家庭紙マシンへの適用事例（1） マシン仕様
図 5 YD 薬品の被膜形成速度に対するフェルト薬品影響性

抄造銘柄：フェイシャル
坪量：10 〜 25 g/m2
抄速：1,500 m/min（2） 課 題本マシンでは，操業中の連続洗浄薬品として他社フェルト薬品（以下，薬品 A）を使用していた．しかし，湿潤紙力剤起因のフェルト汚れによりトラレ穴欠点が発生し，それに伴い断紙が発生していた．
また，欠点の発生がみられた際に薬品 A

図 6 YD 被膜の強度に対するフェルト薬品影響性2024 年 7 月を増添することで対応していたが，YD
25

図 7 有機汚れに対する薬品効果比較

図 8 ヤンキードライヤー被膜へのフェルト薬品影響性比較の被膜不足が発生し YD 薬品の添加量調果的にアプローチできると考え実機での抄速：400 〜 800 m/min

整も同時に実施していた．

効果検証を行った．

（2） 課 題（3） ラボテスト（4） 実機適用効果

本マシンでは，操業中の連続洗浄薬品

本マシンのフェルト分析の結果，樹脂薬 品 Aと 同 じ 適 用 方 法， 添 加 量 でとして他社フェルト薬品（以下，薬品 B）ピッチや湿潤紙力剤が付着していること

CA3553を適用した．それぞれの薬品をを使用していた．しかし，古紙原料起因が確認されたため，それらに対する付着適用した後の使用済フェルトの分析結果の粘着異物汚れがフェルトに付着し，小抑制効果・粘着低減効果，湿潤紙力剤のを図 9に示す．CA3553は薬品 Aと比較

穴欠点の発生とそれによる断紙が課題に

洗 浄 効 果 が 必 要 で あ る と 考 え た．

して，フェルトに付着する湿潤紙力剤汚なっていた．また，汚れ除去を目的に薬CA3553と薬品 A の防汚・洗浄性能を比れを含む有機汚れに効果的に作用してい品 Bを増添するとYD の部分的な被膜不較したラボテストデータを図 7に示す 1）．

ることを確認した．また，汚れ増加時の足によるナワジワが発生し，ジャンボ

CA3553は薬品 Aと比較してフェルトの増添によるYD の被膜不足の発生も見らロールの形状不良につながっていた．こ洗浄・防汚性能に優位性があることを確れず，原料事情によるフェルト汚れの増のため，小穴欠点が増えてくると，予防認した．また，ヤンキードライヤー被膜加にも対応できることを確認した．さら的に抄造を止めてフェルトのバッチ洗浄に与える影響について，CA3553と薬品に，フェルト汚れを抑えられたことで 2を実施することで対応していた．

A の ラ ボ テ スト デ ー タ を 図 8に 示 す．

割の断紙回数削減を達成した．

（3） ラボテスト

CA3553は YD 被膜への影響が最小限であることを確認した．
以上のラボテスト結果から，CA3553

4-2．古紙パルプを原料とする家庭紙マシンへの適用事例

本マシンのフェルト分析の結果，古紙原料由来のアクリルピッチ汚れが付着していることが確認された．古紙ピッチ汚（1） マシン仕様

は薬品 Aと比較して，YD 被膜への影響

抄造銘柄：トイレットれの付着抑制効果・粘着低減効果についを最小限に抑え，フェルト汚れに対し効

坪量：14 〜 20 g/mて評価を行い，CA3553は薬品 Bと比較

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2

紙パルプ技術タイムス例を含めた報告を行った．CA3553はフェルト汚れに対する高い防汚・洗浄効果を発揮するだけではなく，これまで YD 被膜への影響により，増添・効果向上が困難であった，あるいはフェルト薬品の適用自体が困難であったマシンに対する新図 9 使用済フェルトの汚れ分析結果

図11 使用済フェルトの汚れ分析結果

たなソリューションになる．
今後も原料事情や抄紙環境の悪化が加速していくことが予想される中，フェルトの汚れ課題に対して，いかに速やかな対応が取れるかが安定操業，コスト削減を実現するうえで重要になる．
『ピッチガードCA3553』は，解決困難であった家庭紙マシンの汚れ課題に対しての有効的手段の第一歩と考えており，引き続き当社は図10 テスト前後のフェルト外観写真

製紙現場のニーズに応えられる新たな技術確立に向けて鋭意取り組んでいきたい．

して，フェルト防汚・洗浄性能に優位性用していることを確認した．ピッチ汚れがあることを確認した．また，YD 被膜の付着を防止できたことで小穴欠点の発参考文献

への影響性もCA3553は薬品 Bと比較し生が減少，断紙発生回数を3 割削減でき

1） 室矢 知徳；
「多様化する汚れに対応て小さいことを確認した．この結果から，た．さらに，予防的に実施していたバッしたワイヤー・プレスパート汚れ防CA3553 で課題解消できると考え実機でチ洗浄回数を8 割削減し生産効率を上げ

止薬品の新コンセプト─ 粘性封鎖にの効果検証を行った．

ることに成功した．

よる汚れの系外排出 ─」紙パ技協誌 ,（4） 実機適用効果

なお，CA3553に切り替えたことでフェP699‑705，2016 年 7 月

薬 品 Bと 同 じ 適 用 方 法， 添 加 量 でルト薬品の増添を行わずに操業できてい

2） 稲松 遼；
「家庭紙の生産性向上対CA3553を適用した．薬品 B 適用時と比るが，試験的に増添を行った際も，YD

策 ─ セルロース繊維がコーティング較し，目視で明らかなピッチ汚れの減少被膜への影響は確認されなかった．

被膜に及ぼす影響と対策 ─」紙パ技を確認した（図10）．また，それぞれの協誌 , P409‑413，2019 年 5 月

薬品を適用した使用済フェルトの分析結

5．まとめ・今後の展望

果を図11に示す．CA3553は薬品 Bと比

本稿では，YD 被膜への影響を最小限

策 ─ セルロース繊維がコーティング較して，フェルトに付着するアクリルに抑えた家庭紙向けフェルト汚れ防止薬

被膜に及ぼす影響と対策 ─」紙パ技

ピッチ汚れを含む有機汚れに効果的に作品『ピッチガード CA3553』の実機適用事

協誌，P875‑879, 2017 年 8 月

2024 年 7 月

3） 稲松 遼；
「家庭紙の生産性向上対27