JP5242365B2 - Method for producing pharmaceutical composition for papermaking - Google Patents
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Description
本発明は、製紙用薬剤組成物、製紙用薬剤組成物の製造方法及び該組成物を用いる紙の製造方法に関する。 The present invention relates to a pharmaceutical composition for papermaking, a method for producing a pharmaceutical composition for papermaking, and a method for producing paper using the composition.
近年、白色度、不透明度、印刷適性、そしてボリューム感等の面に優れた品質の高い紙が求められている一方で、環境への配慮からパルプ使用量の少ない軽量な紙が望まれている。これらを紙の嵩高さによって解決すべく、これまでに種々の嵩向上の方法が試みられており、その一つとして嵩高剤等の紙質向上剤の利用が挙げられる。 In recent years, high quality paper with excellent whiteness, opacity, printability, volume, etc. has been demanded, while lightweight paper with low pulp usage is desired for environmental considerations. . In order to solve these problems by the bulkiness of paper, various methods for improving the bulk have been attempted so far, and one of them is the use of a paper quality improver such as a bulking agent.
例えば、特許文献1には、加圧処理をしても密度の上昇が少なく、インクの吸収性が高く、インク画像の発色性と耐水性に優れる塗被紙を得ることを目的として、モノアミン、ポリアミン、ポリアルキレンイミン又はその誘導体から活性水素を除いた残基とアシル基等を有する化合物に、エピハロヒドリン若しくはグリシジルエーテル及び/又はそれらから誘導された化合物を反応して得られる化合物等をパルプ繊維に付着させ嵩高さを付与した低密度紙を原紙として用いることが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a monoamine, for the purpose of obtaining a coated paper having a small increase in density even after pressure treatment, high ink absorbability, and excellent color development and water resistance of an ink image. Pulp fiber is a compound obtained by reacting an epihalohydrin or glycidyl ether and / or a compound derived therefrom with a compound having a residue obtained by removing active hydrogen from a polyamine, polyalkyleneimine or a derivative thereof and an acyl group. It is disclosed that low density paper that is attached and imparted with bulkiness is used as a base paper.
また、特許文献2には、紙の強度とサイズ度を低下させることなく、不透明度の高い紙製品を製造できることを目的として、モノアミン、ポリアミン、ポリアルキレンイミン又はその誘導体から活性水素を除いた残基とアシル基等を有する化合物に、エピハロヒドリン若しくはグリシジルエーテル及び/又はそれらから誘導された化合物を反応して得られる化合物を特徴とする紙用不透明化剤が開示されている。そして、その製造例として、テトラエチレンペンタミンとステアリン酸(モル比1/2)とを反応して中間化合物を得、さらに該中間化合物を90℃に加熱し、エピクロロヒドリン(モル比1/2)を滴下して得られる紙用不透明化剤成分が開示されている。 Further, Patent Document 2 discloses a residue obtained by removing active hydrogen from a monoamine, polyamine, polyalkyleneimine or a derivative thereof for the purpose of producing a paper product with high opacity without reducing the strength and size of the paper. A paper opacifying agent characterized by a compound obtained by reacting a compound having a group and an acyl group with epihalohydrin or glycidyl ether and / or a compound derived therefrom is disclosed. And as the manufacture example, tetraethylenepentamine and stearic acid (molar ratio 1/2) are reacted to obtain an intermediate compound, and the intermediate compound is further heated to 90 ° C. to produce epichlorohydrin (molar ratio 1). / 2) is disclosed as a paper opacifier component obtained by dripping.
また、特許文献3には、カチオン性高分子及び/又は両性高分子の存在下で、所定のアミド系化合物とエピハロヒドリンとの反応を行って得られる高分子化合物を高濃度化された水性エマルション系の紙用内添添加剤として用いることが開示されている。 Patent Document 3 discloses an aqueous emulsion system in which a polymer compound obtained by reacting a predetermined amide compound with an epihalohydrin in the presence of a cationic polymer and / or an amphoteric polymer is highly concentrated. Is used as an internal additive for paper.
また、特許文献4には、従来のサイジング剤の効果を改良するために、特定の脂肪酸混合物と特定のアミン類とから調製され、エピクロロヒドリンで第四級化されている塩基性脂肪酸アミド類の水性調合物と、電解質とからなる紙用のサイジング剤を用いることが開示されている。 Patent Document 4 discloses a basic fatty acid amide prepared from a specific fatty acid mixture and a specific amine and quaternized with epichlorohydrin in order to improve the effect of a conventional sizing agent. It is disclosed to use a paper sizing agent comprising an aqueous formulation of the kind and an electrolyte.
また、特許文献5には、サイズ度を低下させる特定の抄紙薬剤と、カチオン界面活性剤と、アルキルケテンダイマー又はアルケニル無水コハク酸とを、パルプスラリーに添加する工程を有するパルプシートの製造方法が開示されている。 Patent Document 5 discloses a method for producing a pulp sheet having a step of adding a specific papermaking agent for reducing the sizing degree, a cationic surfactant, and an alkyl ketene dimer or alkenyl succinic anhydride to a pulp slurry. It is disclosed.
また、特許文献6には、非イオン性界面活性剤かと、特定2種の陽イオン性界面活性剤とを配合してなる製紙用薬剤組成物が開示されている。特許文献6には、該製紙用薬剤組成物を用いて紙を製造するにあたり、サイズ剤等の成分は製紙用薬剤組成物とは別に添加することが望ましいことが記載されている。 Patent Document 6 discloses a paper pharmaceutical composition comprising a nonionic surfactant and two specific types of cationic surfactants. Patent Document 6 describes that components such as a sizing agent are desirably added separately from the paper-making drug composition when paper is produced using the paper-making drug composition.
嵩高剤による嵩高紙製造における課題の一つに、プレドライヤー通過等のドライヤー直後の紙の表面に塗液を塗布する工程で、塗液の吸液量が増大する傾向がある。これは嵩高剤を使用すると紙の空隙率が増大することが大きな要因と考えられる。この吸液量の増大によって、塗布後の乾燥負荷が増し、嵩高紙製造全体で抄速が十分に上げられなくなる(抄速低下)。特に、塗液を塗布する工程としてはサイズプレス工程での吸液が問題である。そして、吸液量の増大の現象は、塗液中に紙を通過させるという構造上、吸液制御が困難とされる2ロールサイズプレスで顕著にみられている。 One of the problems in bulky paper production by the bulking agent is that the liquid absorption amount of the coating liquid tends to increase in the step of applying the coating liquid to the surface of the paper immediately after the dryer, such as passing through a predryer. This is thought to be due to an increase in the porosity of the paper when a bulking agent is used. This increase in the amount of liquid absorption increases the drying load after coating, and the papermaking speed cannot be sufficiently increased throughout the production of bulky paper (reduction in papermaking speed). In particular, as a process of applying the coating liquid, liquid absorption in the size press process is a problem. The phenomenon of increasing the liquid absorption amount is noticeable in a two-roll size press where it is difficult to control liquid absorption because of the structure in which paper is passed through the coating liquid.
本発明は、塗液の吸液を抑制でき嵩高い紙が得られる製紙用薬剤組成物の製造方法の提供を目的とする。 An object of this invention is to provide the manufacturing method of the pharmaceutical composition for paper manufacture from which the liquid absorption of a coating liquid can be suppressed and a bulky paper is obtained.
本発明は、非イオン性界面活性剤(A)〔以下、(A)成分という〕、アルキルケテンダイマー(B)〔以下、(B)成分という〕、下記一般式(C−1)で表される陽イオン性界面活性剤(C)〔以下、(C)成分という〕及び水を含有する製紙用薬剤組成物の製造方法であって、
(A)成分と(B)成分を(C)成分の存在下で水中で乳化させる工程〔以下、乳化工程という〕を有する、
製紙用薬剤組成物の製造方法に関する。
The present invention is represented by a nonionic surfactant (A) [hereinafter referred to as component (A)], alkyl ketene dimer (B) [hereinafter referred to as component (B)], and the following general formula (C-1). A cationic surfactant (C) [hereinafter referred to as component (C)] and water, a method for producing a papermaking pharmaceutical composition comprising:
(A) Component and (B) component are emulsified in water in the presence of component (C) [hereinafter referred to as emulsification step],
The present invention relates to a method for producing a pharmaceutical composition for papermaking.
〔式中、R1c〜R4cは、それぞれ、炭素数1〜24のアルキル基、炭素数2〜24のアルケニル基、炭素数1〜24のβ−ヒドロキシアルキル基、ベンジル基、又は式:−(A1O)n1−Z1(ここでA1Oは炭素数2〜4のオキシアルキレン基であり、Z1は水素原子またはアシル基であり、n1はA1Oの平均付加モル数であり、1〜50の整数である)で表される基であり、X1 -は対イオンである。〕 [Wherein R 1c to R 4c are each an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 24 carbon atoms, a β-hydroxyalkyl group having 1 to 24 carbon atoms, a benzyl group, or a formula: (A 1 O) n 1 -Z 1 (wherein A 1 O is an oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms, Z 1 is a hydrogen atom or an acyl group, and n 1 is an average addition mole of A 1 O. X 1 − is a counter ion. ]
また、本発明は、(A)成分及び(B)成分を、(C)成分の存在下で水中に乳化させて得られた乳化物からなる製紙用薬剤組成物に関する。 Moreover, this invention relates to the pharmaceutical composition for paper manufacture which consists of an emulsion obtained by emulsifying (A) component and (B) component in water in presence of (C) component.
また、本発明は、サイズプレス工程を有する紙の製造方法であって、上記本発明の製紙用薬剤組成物をサイズプレス工程より前の工程で添加する紙の製造方法に関する。 The present invention also relates to a paper manufacturing method having a size pressing step, wherein the paper pharmaceutical composition of the present invention is added in a step prior to the size pressing step.
本発明によれば、抄紙時の塗液の吸液を抑制でき嵩高い紙が得られる製紙用薬剤組成物の製造方法が提供される。本発明により製造された製紙用薬剤組成物を用いることで塗液の吸液が抑制されるので、抄紙速度を上げることができ、従来よりも嵩高紙の生産性を向上することが期待できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the pharmaceutical composition for paper manufacture which can suppress the liquid absorption of the coating liquid at the time of papermaking, and can obtain a bulky paper is provided. Since the liquid absorption of the coating liquid is suppressed by using the papermaking chemical composition produced according to the present invention, the papermaking speed can be increased, and it can be expected that the productivity of bulky paper is improved as compared with the conventional art.
本発明により製造された製紙用薬剤組成物は、抄紙時にパルプスラリー中に添加し抄紙することによりドライヤー直後の塗液を塗布する工程で塗液の吸液が抑制され、得られる紙の嵩とサイズ性を向上させるものである。以下、本発明に用いられる(A)成分、(B)成分及び(C)成分について説明する。 The pharmaceutical composition for papermaking produced according to the present invention has a reduced volume of paper that is absorbed in the process of applying the coating liquid immediately after the dryer by adding it to the pulp slurry at the time of papermaking and papermaking. The size is improved. Hereinafter, (A) component, (B) component, and (C) component used for this invention are demonstrated.
[(A)成分]
本発明の非イオン性界面活性剤(A)は、嵩高発現性の観点から、下記に定義される離水度が4%以上となるものから選択することが好ましい。
離水度(%)=(α0−α)/α0×100
α:非イオン性界面活性剤となる化合物をパルプ100重量部に対し5重量部添加して抄紙して得た湿潤シートの含水率
α0:非イオン性界面活性剤となる化合物をパルプに添加しないで抄紙して得た湿潤シートの含水率
[(A) component]
The nonionic surfactant (A) of the present invention is preferably selected from those having a water separation degree of 4% or more as defined below from the viewpoint of bulkiness.
Degree of water separation (%) = (α 0 −α) / α 0 × 100
α: Moisture content of wet sheet obtained by adding 5 parts by weight of a compound that becomes a nonionic surfactant to 100 parts by weight of pulp α 0 : Add a compound that becomes a nonionic surfactant to pulp Moisture content of wet sheet obtained without making paper
本発明における離水度の測定方法を詳述する。
〔離水度の測定方法〕
(A)使用パルプ
JIS P 8209のパルプ試験用手すき紙の調製法により調製した手すきパルプシートのハンター白色度(JIS P 8123)が80±5%であるブナ由来の広葉樹晒しパルプ(以後、LBKPという)を使用する。
The measuring method of the water separation degree in this invention is explained in full detail.
[Method of measuring water separation]
(A) Used pulp
A beech-derived hardwood bleached pulp (hereinafter referred to as LBKP) having a Hunter whiteness (JIS P 8123) of 80 ± 5% of a handsheet obtained by the method for preparing a handsheet for pulp test of JIS P8209 is used.
(B)離水度の測定
(i)LBKPを、25±3℃で一定量をビーターにて離解そしてカナダ標準濾水度(JIS P 8121)で460±10mlに叩解してパルプ濃度が1.0重量%のLBKPスラリーを得る。
(B) Measurement of degree of water separation (i) LBKP was disintegrated in a certain amount at 25 ± 3 ° C with a beater and beaten to 460 ± 10 ml with Canadian standard freeness (JIS P 8121). Of LBKP slurry.
このパルプスラリーを抄紙後のシートのLBKP分の坪量が80±2g/m2になるように量り取ってから、硫酸アルミニウムでpHを4.5に調製した後、非イオン性界面活性剤の1.0重量%のエタノール溶液をパルプ100重量部に対して5重量部(純分)添加し、丸型タッピ抄紙機にて150メッシュワイヤー(面積200cm2)で抄紙し湿潤シートを得る。湿潤シートの上に坪量320±20g/m2のろ紙(直径185mm)2枚を重ね、更にその上にコーチプレートを重ねコーチングした後、湿潤シートを取り出す。次いで湿潤シートを前記のろ紙2枚で上下をはさみ、圧力340±10kPaで5分間プレスする。プレス後、速やかに湿潤シートの重量w(g)を秤量する。 The pulp slurry was weighed so that the basis weight of the LBKP content of the sheet after papermaking was 80 ± 2 g / m 2 , adjusted to pH 4.5 with aluminum sulfate, and then added 1.0 weight of nonionic surfactant. % Ethanol solution is added in an amount of 5 parts by weight (pure content) to 100 parts by weight of pulp, and a wet sheet is obtained by making paper with a 150 mesh wire (area 200 cm 2 ) using a round tappi paper machine. Two sheets of filter paper (having a diameter of 185 mm) having a basis weight of 320 ± 20 g / m 2 are stacked on the wet sheet, and a coach plate is further stacked thereon to perform coaching, and then the wet sheet is taken out. Next, the wet sheet is sandwiched between the above two filter papers and pressed at a pressure of 340 ± 10 kPa for 5 minutes. After pressing, the weight w (g) of the wet sheet is weighed immediately.
次に105±3℃、60分間乾燥し、得られた乾燥シートの重量Wd(g)を秤量する。
(ii)上記で求めたW、Wdから、(1)式により含水率α(%)を求める。
α(%)=(W−Wd)/W×100(1)
また、非イオン性界面活性剤となる化合物を添加しないで同様にシートを調製し、同様にして求めた含水率をα0とする。
(iii)上記で求めた含水率α、α0から、下式(2)より離水度を求める。
離水度(%)=(α0−α)/α0×100(2)
Next, it is dried at 105 ± 3 ° C. for 60 minutes, and the weight W d (g) of the obtained dried sheet is weighed.
(Ii) The water content α (%) is obtained from the above-obtained W and W d by the equation (1).
α (%) = (W−W d ) / W × 100 (1)
Further, a sheet is prepared in the same manner without adding a compound that becomes a nonionic surfactant, and the water content obtained in the same manner is defined as α 0 .
(Iii) The water separation degree is obtained from the following formula (2) from the moisture contents α and α 0 obtained above.
Degree of water separation (%) = (α 0 −α) / α 0 × 100 (2)
また、非イオン性界面活性剤(A)は、嵩高発現性の観点から、下記(Ai)及び(Aii)から選ばれる1又はそれ以上の非イオン性界面活性剤が好ましく、特に、それらの中で離水度が4%以上となるものが好ましい。 In addition, the nonionic surfactant (A) is preferably one or more nonionic surfactants selected from the following (A i ) and (A ii ) from the viewpoint of bulkiness, and in particular, Among them, the water separation degree is preferably 4% or more.
(Ai)炭素数6〜22の直鎖又は分岐鎖、飽和又は不飽和の1価アルコール、エーテル基を含んでいてもよい総炭素数2〜24の2〜14価の多価アルコール、及びこれらの炭素数2〜4のアルキレンオキサイド付加物、から選ばれる1又はそれ以上の化合物〔以下、(Ai)成分という〕 (A i ) a straight or branched chain having 6 to 22 carbon atoms, a saturated or unsaturated monohydric alcohol, a 2 to 14 polyhydric alcohol having a total carbon number of 2 to 24 which may contain an ether group, and One or more compounds selected from these alkylene oxide adducts having 2 to 4 carbon atoms [hereinafter referred to as (A i ) component]
(Aii)脂肪酸エステル及びその炭素数2〜4のアルキレンオキサイド(以下、AOと表記する)付加物、から選ばれる1又はそれ以上の化合物〔以下、(Aii)成分という〕 (A ii ) one or more compounds selected from fatty acid esters and adducts thereof having 2 to 4 carbon atoms (hereinafter referred to as AO) [hereinafter referred to as (A ii ) component]
本発明の(A)成分のうち、(Ai)成分は、炭素数6〜22の直鎖又は分岐鎖、飽和又は不飽和の1価アルコール、エーテル基を含んでいてもよい総炭素数2〜24の2〜14価の多価アルコール、及びこれらの炭素数2〜4のAO付加物である。更に、前記アルコール又はそのAO付加物の末端の一部又は全部にアルキル基が結合したエーテル化合物も含まれる。 Among the components (A) of the present invention, the component (A i ) is a straight or branched chain having 6 to 22 carbon atoms, a saturated or unsaturated monohydric alcohol, and a total carbon number of 2 which may contain an ether group. -24 to 14-valent polyhydric alcohols, and these AO adducts having 2 to 4 carbon atoms. Furthermore, an ether compound in which an alkyl group is bonded to part or all of the terminal of the alcohol or its AO adduct is also included.
1価アルコールは炭素数6〜22の直鎖飽和アルコールが好ましく、8〜22の直鎖飽和アルコールがより好ましく、10〜22の直鎖飽和アルコールがさらに好ましい。 The monohydric alcohol is preferably a linear saturated alcohol having 6 to 22 carbon atoms, more preferably a linear saturated alcohol having 8 to 22 carbon atoms, and further preferably a linear saturated alcohol having 10 to 22 carbon atoms.
多価アルコールは、エーテル基を含んでいてもよい総炭素数2〜24の2〜12価アルコールが好ましく、2〜10価アルコールがより好ましく、3〜6価アルコールがさらに好ましい。 The polyhydric alcohol is preferably a 2- to 12-valent alcohol having 2 to 24 carbon atoms which may contain an ether group, more preferably a 2- to 10-valent alcohol, and even more preferably a 3- to 6-valent alcohol.
2価アルコールとしては、エーテル基を含んでいてもよい総炭素数2〜10のもの、例えばプロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ジブチレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコールなどが挙げられる。 Examples of the dihydric alcohol include those having a total carbon number of 2 to 10 which may contain an ether group, such as propylene glycol, dipropylene glycol, butylene glycol, dibutylene glycol, ethylene glycol, diethylene glycol, and polyethylene glycol.
3価以上のアルコールとしては、エーテル基を有していてもよい総炭素数3〜24のアルコールで、1分子中の総水酸基数/総炭素数=0.4〜1であるもの、例えばグリセリン、ポリグリセリン(平均縮合度2〜5)、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、アラビトール、ソルビトール、スタキオース、エリトリット、アラビット、マンニット、グルコース、ショ糖などが挙げられる。 As trihydric or higher alcohols, alcohols having a total carbon number of 3 to 24 which may have an ether group, those having a total number of hydroxyl groups / total number of carbons in one molecule = 0.4 to 1, such as glycerin, poly Examples thereof include glycerin (average condensation degree 2 to 5), pentaerythritol, dipentaerythritol, arabitol, sorbitol, stachyose, erythritol, arabit, mannitol, glucose, sucrose, and the like.
より好ましくはエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、エーテル基を有していてもよい総炭素数3〜12のアルコールで、1分子中の水酸基数/総炭素数=0.5〜1である3価以上のアルコールである。特に好ましくはグリセリン、ポリグリセリン(平均縮合度2〜4)、ペンタエリスリトールである。 More preferably ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, an alcohol having 3 to 12 total carbon atoms which may have an ether group, and having 3 or more valences, wherein the number of hydroxyl groups in one molecule / total number of carbons = 0.5 to 1. It is alcohol. Particularly preferred are glycerin, polyglycerin (average condensation degree 2 to 4), and pentaerythritol.
AOとしては、エチレンオキサイド(以下、EOと表記する)及び/又はプロピレンオキサイド(以下、POと表記する)であり、EOとPOの両方を用いる場合はランダム付加でもブロック付加でも何れでも良い。また、各々の平均付加モル数は、EOは0〜200モルが好ましく、0〜100モルがより好ましい。POは0〜150モルが好ましく、0〜100モルがより好ましい。 AO is ethylene oxide (hereinafter referred to as EO) and / or propylene oxide (hereinafter referred to as PO). When both EO and PO are used, either random addition or block addition may be used. Moreover, 0-200 mol is preferable and, as for each average addition mole number, 0-100 mol is more preferable. PO is preferably 0 to 150 mol, more preferably 0 to 100 mol.
(Aii)成分は、脂肪酸エステル及びその炭素数2〜4のAO付加物から選ばれる1又はそれ以上の化合物である。これらの中でも、脂肪酸とアルコールのエステルが好ましく、脂肪酸と多価アルコールのエステルがさらに好ましい。 The component (A ii ) is one or more compounds selected from fatty acid esters and C2-4 AO adducts thereof. Among these, esters of fatty acids and alcohols are preferable, and esters of fatty acids and polyhydric alcohols are more preferable.
脂肪酸とアルコールのエステルに用いられる脂肪酸は、炭素数6〜24、好ましくは炭素数10〜22の脂肪酸が挙げられ、飽和、不飽和、直鎖、分岐鎖の何れでもよく、中でも直鎖脂肪酸が好ましい。更に好ましくは、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸であり、中でもステアリン酸が好ましい。該エステルに用いられるアルコールの具体例としては、(Ai)成分で述べた1価もしくは多価アルコール及びそれらのAO付加物が挙げられる。 Fatty acids used for esters of fatty acids and alcohols include fatty acids having 6 to 24 carbon atoms, preferably 10 to 22 carbon atoms, and may be saturated, unsaturated, linear or branched. preferable. More preferred are lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, and oleic acid, with stearic acid being preferred. Specific examples of the alcohol used in the ester include the monovalent or polyhydric alcohols described in the component (A i ) and their AO adducts.
脂肪酸と1価アルコールのエステルとしては、下記一般式(A’)で表される化合物も好ましく使用できる。
R’COO(EO)p(PO)qR'' (A’)
〔式中、R’は、炭素数5〜23のアルキル基又はアルケニル基又はβ−ヒドロキシアルキル基、R''は、炭素数6〜22のアルキル基又はアルケニル基又はβ−ヒドロキシアルキル基を示す。EOはエチレンオキサイド、POはプロピレンオキサイドであり、p、qはそれぞれ平均付加モル数であり、pは0〜20の数、qは1〜20の数である。〕
As esters of fatty acids and monohydric alcohols, compounds represented by the following general formula (A ′) can also be preferably used.
R′COO (EO) p (PO) q R ″ (A ′)
[In the formula, R ′ represents an alkyl group, alkenyl group or β-hydroxyalkyl group having 5 to 23 carbon atoms, and R ″ represents an alkyl group, alkenyl group or β-hydroxyalkyl group having 6 to 22 carbon atoms. . EO is ethylene oxide, PO is propylene oxide, p and q are average addition mole numbers, p is a number of 0 to 20, and q is a number of 1 to 20, respectively. ]
これらのエステルは、公知のエステル化反応及びAO付加反応により、得ることができる。例えば、脂肪酸と多価アルコールの混合物に、要すればエステル化触媒を添加し、150〜250℃で反応させることによりエステルが得られ、更にアルカリ触媒などの存在下に炭素数2〜4のAOを付加することにより、AO付加エステルが得られる。また、脂肪酸あるいは多価アルコールにAOを付加後、エステル化してもよい。更に、脂肪酸にAO付加のみを行って得られる場合もある。 These esters can be obtained by a known esterification reaction and AO addition reaction. For example, an esterification catalyst is added to a mixture of a fatty acid and a polyhydric alcohol, and an ester is obtained by reacting at 150 to 250 ° C., if necessary. Further, an AO having 2 to 4 carbon atoms in the presence of an alkali catalyst or the like. Is added to obtain an AO-added ester. Further, esterification may be performed after adding AO to fatty acid or polyhydric alcohol. Furthermore, it may be obtained by adding only AO to the fatty acid.
このエステルのエステル平均置換度は、好ましくは1モルの多価アルコール当たり、アルコール中のOHが10〜95当量%、更に10〜80当量%置換されたものであり、特に好ましくは1モルの多価アルコール当たり1〜2モルのエステル基を有するものである。 The average degree of substitution of this ester is preferably 10 to 95 equivalent%, more preferably 10 to 80 equivalent% of OH in the alcohol per mole of polyhydric alcohol, particularly preferably 1 mole. It has 1-2 mol ester groups per monohydric alcohol.
AO付加エステルを用いる場合、AOの平均付加モル数は、アルコール性水酸基1個当たり0超〜10モルであり、0超〜5モルが好ましい。なお、エチレングリコールなどのようにAO基となり得る多価アルコールを使用した場合においては、それらもAO基の数に算入する。AOは、EO、POが好ましい。これらはEO、POの単独あるいはEOとPOの混合の何れでもよい。本発明では、AO基を含まない多価アルコールと脂肪酸のエステルを用いることが特に好ましい。 When using AO addition ester, the average addition mole number of AO is more than 0-10 mol per alcoholic hydroxyl group, and more than 0-5 mol is preferable. In addition, when the polyhydric alcohol which can become AO group like ethylene glycol etc. is used, they are also included in the number of AO groups. AO is preferably EO or PO. These may be EO, PO alone or a mixture of EO and PO. In the present invention, it is particularly preferable to use an ester of a polyhydric alcohol and a fatty acid that does not contain an AO group.
(A)成分としては、特にグリセリン、ポリグリセリン(平均縮合度2〜4)、ペンタエリスリトールから選ばれるアルコールとパルミチン酸、ステアリン酸から選ばれる脂肪酸とのエステル化合物が好ましい。 As the component (A), an ester compound of an alcohol selected from glycerin, polyglycerin (average condensation degree 2 to 4) and pentaerythritol, and a fatty acid selected from palmitic acid and stearic acid is particularly preferable.
また、(A)成分は、1.0重量%濃度になるように水に添加・攪拌した後(途中で100℃以下に加温してもよい)、20℃に維持した場合に均一透明にならないものが好ましい。ここで、「均一透明にならないもの」とは、系全体が一様(沈殿物や浮遊物がない状態)でないものか、一様であっても20℃での(A)成分1.0重量%水溶液の可視光660nmにおける光路10mmでの透過率(T%)が、水を100%したときに5%以下であるものを指す。 In addition, the component (A) is uniformly transparent when it is maintained at 20 ° C. after being added to and stirred in water so as to have a concentration of 1.0% by weight (may be heated to 100 ° C. or lower during the course). What does not become preferred is preferable. Here, “thing that does not become uniform and transparent” means that the whole system is not uniform (there is no precipitate or suspended matter), or even if it is uniform, 1.0 weight of component (A) at 20 ° C. The transmittance (T%) at an optical path of 10 mm in visible light of 660 nm of a% aqueous solution is 5% or less when water is 100%.
[(B)成分]
本発明により製造された製紙用薬剤組成物は、(B)成分としてアルキルケテンダイマーを含有する。アルキルケテンダイマーとしては、炭素数12〜22のものが挙げられるが、炭素数14〜20のものが好ましく、炭素数16又は18のものがより好ましい。
[Component (B)]
The pharmaceutical composition for paper manufacture manufactured by this invention contains the alkyl ketene dimer as (B) component. Examples of the alkyl ketene dimer include those having 12 to 22 carbon atoms, preferably those having 14 to 20 carbon atoms, and more preferably those having 16 or 18 carbon atoms.
[(C)成分]
本発明により製造された製紙用薬剤組成物は、上記一般式(C−1)で表される陽イオン性界面活性剤(C)を含有する。一般式(C−1)において、R1c〜R4cは、炭素数1〜24のアルキル基、炭素数2〜24のアルケニル基が好ましく、炭素数1〜20のアルキル基がより好ましい。また、対イオンX1 -としてはメチル硫酸イオン、エチル硫酸イオンが好ましい。
[Component (C)]
The pharmaceutical composition for paper manufacture manufactured by this invention contains the cationic surfactant (C) represented by the said general formula (C-1). In General Formula (C-1), R 1c to R 4c are preferably an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms and an alkenyl group having 2 to 24 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. The counter ion X 1 − is preferably methyl sulfate ion or ethyl sulfate ion.
(C)成分として好ましい化合物は、(A)成分及び(B)成分の分散性及び取扱性の観点から、R1c〜R4cが炭素数1〜20のアルキル基、対イオンX1 -がエチル硫酸イオンである化合物である。更には、R1c〜R4cのうち少なくとも1つが、炭素数14〜20のアルキル基であり、残りが炭素数1若しくは2のアルキル基である化合物がより好ましい。 From the viewpoints of dispersibility and handleability of the component (A) and the component (B), R 1c to R 4c are alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, and the counter ion X 1 - is ethyl. It is a compound that is sulfate ion. Furthermore, a compound in which at least one of R 1c to R 4c is an alkyl group having 14 to 20 carbon atoms and the remaining is an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms is more preferable.
[製紙用薬剤組成物の製造方法及び製紙用薬剤組成物]
本発明の製紙用薬剤組成物の製造方法は、(A)成分と(B)成分を(C)成分の存在下で水中で乳化させる工程〔乳化工程〕を有する。このような乳化工程を経て得られた本発明の製紙用薬剤組成物により、塗液の吸液が抑制される理由は明らかではないが、(A)成分と(B)成分が、(C)成分によって乳化されることにより、パルプへの吸着効率が向上するためと推定される。乳化工程では、(A)成分と(B)成分を(C)成分により水中で乳化させることができる。乳化工程により、(A)成分、(B)成分、(C)成分及び水を含有する乳化物が調製される。本発明では、(A)成分及び(B)成分が(C)成分により水中で乳化した状態で存在する。
[Method for producing paper-made pharmaceutical composition and paper-made pharmaceutical composition]
The method for producing a pharmaceutical composition for papermaking of the present invention includes a step of emulsifying the component (A) and the component (B) in water in the presence of the component (C) [emulsification step]. The reason why the liquid absorption of the coating liquid is suppressed by the paper pharmaceutical composition of the present invention obtained through such an emulsification step is not clear, but the components (A) and (B) are (C) It is presumed that the efficiency of adsorption to the pulp is improved by emulsification with the components. In the emulsification step, the component (A) and the component (B) can be emulsified in water with the component (C). By the emulsification step, an emulsion containing the component (A), the component (B), the component (C) and water is prepared. In this invention, (A) component and (B) component exist in the state emulsified in water with (C) component.
本発明の製造方法において、乳化工程における温度は特に限定されないが、好ましくは乳化工程を、(A)成分及び(B)成分が溶融する温度で行う。その際、(A)成分と(B)成分と(C)成分と水とを、(A)成分及び(B)成分の融点以上の温度(すなわち、(A)成分の融点及び(B)成分の融点の両方よりも高い温度)、より好ましくは(A)成分及び(B)成分の融点のうち高い方の融点より10℃以上高い温度、さらに好ましくは50〜100℃で攪拌混合することが好ましい。(A)成分、(B)成分、(C)成分及び水の混合順序は問わないが、(A)成分、(B)成分及び(C)成分の三成分が共存した状態で乳化物が構成される必要がある。必要に応じて、ホモミキサーやラインミキサー、高圧ホモジナイザー等の乳化機を使用できる。乳化物の性状、取り扱いやすさの観点から、乳化物中の固形分濃度としては、5〜50重量%が好ましく、より好ましくは10〜40重量%、さらに好ましくは10〜30重量%である。 In the production method of the present invention, the temperature in the emulsification step is not particularly limited, but preferably the emulsification step is performed at a temperature at which the component (A) and the component (B) are melted. At that time, the component (A), the component (B), the component (C) and water are heated to a temperature equal to or higher than the melting points of the component (A) and the component (B) (that is, the melting point of the component (A) and the component (B). The temperature is higher than both of the melting points of (A) and (B), more preferably at least 10 ° C. higher than the higher melting point of the melting points of the component (A) and the component (B), and more preferably 50 to 100 ° C. preferable. The order of mixing the components (A), (B), (C) and water is not limited, but the emulsion is composed of the three components (A), (B) and (C). Need to be done. If necessary, an emulsifier such as a homomixer, a line mixer, or a high-pressure homogenizer can be used. From the viewpoint of the properties of the emulsion and ease of handling, the solid content concentration in the emulsion is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 10 to 40% by weight, and still more preferably 10 to 30% by weight.
乳化時間は、特に限定されないが、(A)成分、(B)成分及び(C)成分を、水又は温水に添加し、溶液全体を(A)成分及び(B)成分の融点以上の温度に保ちながら10分〜3時間行うことが好ましく、30分〜2時間がより好ましい。 The emulsification time is not particularly limited, but the (A) component, the (B) component, and the (C) component are added to water or warm water, and the entire solution is brought to a temperature equal to or higher than the melting points of the (A) component and the (B) component. It is preferable to carry out for 10 minutes to 3 hours while maintaining, and more preferably for 30 minutes to 2 hours.
本発明の製紙用薬剤組成物は、(A)成分及び(B)成分を、(C)成分により水中に乳化させた乳化物から得られるものであり、乳化物の状態のままでも使用することができるが、取り扱いやすさ及び性能の安定性の観点から、懸濁液とすることが好ましい。つまり、本発明の製紙用薬剤組成物は、製造過程で(A)成分、(B)成分及び(C)成分と水とを含む乳化物の状態が存在するが、使用時の形態は、乳化物、乳化以外のいずれでもよい。(A)成分、(B)成分(C)成分及び水を含む懸濁液は、乳化工程で得られた乳化物を(A)成分、(B)成分の融点以下の温度まで冷却することにより得ることができる。従って、本発明の製紙用薬剤組成物は、(A)成分及び(B)成分を、(C)成分の存在下で水中に乳化させて得られた乳化物からなる製紙用薬剤組成物、並びに、(A)成分及び(B)成分を、(C)成分の存在下で水中に乳化させた乳化物から得られた懸濁液からなる製紙用薬剤組成物を包含する。 The papermaking pharmaceutical composition of the present invention is obtained from an emulsion obtained by emulsifying the component (A) and the component (B) in water with the component (C), and can be used even in the state of the emulsion. However, from the viewpoint of ease of handling and performance stability, a suspension is preferred. That is, the pharmaceutical composition for papermaking of the present invention has a state of an emulsion containing (A) component, (B) component and (C) component and water in the production process. Any of those other than product and emulsification may be used. The suspension containing the component (A), the component (B), the component (C) and water is obtained by cooling the emulsion obtained in the emulsification step to a temperature below the melting point of the component (A) and the component (B). Can be obtained. Accordingly, the papermaking pharmaceutical composition of the present invention comprises a papermaking pharmaceutical composition comprising an emulsion obtained by emulsifying the component (A) and the component (B) in water in the presence of the component (C), and The pharmaceutical composition for papermaking which consists of a suspension obtained from the emulsion which emulsified (A) component and (B) component in water in presence of (C) component is included.
(A)成分及び(B)成分の融点の測定方法について説明する。試料をできるだけ低い温度で融解し、毛細管(メトラー(Mettler)社製「ME-18552」(硬質ガラス製、長さ76mm、内径1.3mm、壁厚0.2mm))に約10mm吸い上げる。10℃以下で24時間又は少なくとも2時間冷却し、毛細管中の試料を固化させる。この毛細管を図1の装置に取り付け、振動の無い場所で昇温を始める。予想融点の約10℃手前まで昇温し、その後1分間に1℃の速度で昇温を続ける。試料が毛細管を上昇し始めたときの温度を読みとり(小数点以下一桁)、融点とする。なお、浴液は水を使用する。図1中の数値の単位はmmである。なお、(A)成分は、融点が20〜90℃、更に30〜80℃のものが好ましく、(B)成分は、融点が40〜60℃、更に45〜55℃のものが好ましい。 A method for measuring the melting point of the component (A) and the component (B) will be described. The sample is melted at the lowest possible temperature and sucked up to about 10 mm into a capillary ("ME-18552" manufactured by Mettler (hard glass, length 76 mm, inner diameter 1.3 mm, wall thickness 0.2 mm)). Cool at 10 ° C. or lower for 24 hours or at least 2 hours to solidify the sample in the capillary. The capillary tube is attached to the apparatus shown in FIG. 1, and the temperature rise is started in a place where there is no vibration. The temperature is raised to about 10 ° C. before the expected melting point, and then the temperature is raised at a rate of 1 ° C. per minute. Read the temperature at which the sample began to rise up the capillary (one decimal place) and use it as the melting point. The bath solution uses water. The unit of the numerical values in FIG. 1 is mm. The component (A) preferably has a melting point of 20 to 90 ° C., more preferably 30 to 80 ° C., and the component (B) preferably has a melting point of 40 to 60 ° C., more preferably 45 to 55 ° C.
液状組成物の場合、本発明の製紙用薬剤組成物は、(A)成分を1〜32重量%、更に3〜12重量%含有することが好ましく、(B)成分を0.5〜20重量%、更に2〜12重量%含有することが好ましく、(C)成分を0.5〜12重量%、更に1〜4重量%含有することが好ましい。また、20℃におけるpH(水相部分のpH)は2〜12、更に4〜10が好ましい。 In the case of a liquid composition, the pharmaceutical composition for papermaking of the present invention preferably contains 1 to 32% by weight, more preferably 3 to 12% by weight of component (A), and 0.5 to 20% by weight of component (B). %, Further 2 to 12% by weight, and preferably 0.5 to 12% by weight, and more preferably 1 to 4% by weight of component (C). The pH at 20 ° C. (pH of the aqueous phase portion) is preferably 2 to 12, more preferably 4 to 10.
本発明の製紙用薬剤組成物は、パルプスラリー中に直接添加することができ、必要に応じて更に水等で希釈、乳化、懸濁等して添加することができる。紙の生産効率の観点からは、乳化物又は懸濁液からなる本発明の組成物をパルプスラリー中に直接添加することが好ましい。 The pharmaceutical composition for papermaking of the present invention can be added directly into the pulp slurry, and can be further diluted, emulsified, suspended, etc. with water or the like as necessary. From the viewpoint of paper production efficiency, it is preferable to directly add the composition of the present invention consisting of an emulsion or suspension into the pulp slurry.
乳化物又は懸濁液における乳化粒子又は分散粒子の平均粒子径(メジアン径)は0.1〜50μmが好ましく、0.1〜30μmが好ましい。平均粒子径が0.1μm以上では歩留りがよく効率的であり、また50μm以下では性能も良好である。 The average particle diameter (median diameter) of the emulsified particles or dispersed particles in the emulsion or suspension is preferably from 0.1 to 50 μm, and more preferably from 0.1 to 30 μm. If the average particle size is 0.1 μm or more, the yield is good and efficient, and if it is 50 μm or less, the performance is also good.
<紙の製造方法>
本発明の製紙用薬剤組成物は、抄紙工程の何れかの工程において添加されるものであり、そのまま添加してもよいし、必要に応じて水等に分散させた懸濁液として添加してもよい。
<Paper manufacturing method>
The pharmaceutical composition for papermaking of the present invention is added in any step of the papermaking process, and may be added as it is or as a suspension dispersed in water or the like as necessary. Also good.
本発明の製紙用薬剤組成物は、サーモメカニカルパルプ(TMP)等の機械パルプ、LBKP等の化学パルプ等のヴァージンパルプ、古紙パルプ等のパルプ原料に広く適用できる。 The papermaking pharmaceutical composition of the present invention can be widely applied to pulp raw materials such as mechanical pulp such as thermomechanical pulp (TMP), virgin pulp such as chemical pulp such as LBKP, and used paper pulp.
本発明の製紙用薬剤組成物は、サイズプレス工程より前の何れかの工程において添加される。その添加場所としては、パルプ原料の稀薄液が金網上を進む間に濾水されて紙層を形成する工程以前で、パルパーやリファイナー等の離解機や叩解機、ミキシングチェスト、マシンチェストやヘッドボックスや白水タンク等のタンク、あるいはこれらの設備と接続された配管中に添加してもよいが、リファイナー、ミキシングチェスト、マシンチェスト、ヘッドボックスで添加する等、均一にパルプ原料にブレンドできる場所が望ましい。本発明の製紙用薬剤組成物は、パルプ原料に添加後、そのまま抄紙され紙(パルプシート)中に大部分残存することが好ましい。本発明の製紙用薬剤組成物の効果を発揮する上で抄紙機の種類は特に限定されるものではないが、例えば、長網式、円網式、短網式、ツインワイヤー式、及び傾斜ワイヤー式抄紙機等があげられる。また、ワイヤーパートについては、例えばギャップフォーマー、ハイブリッドフォーマーなどが挙げられる。 The pharmaceutical composition for papermaking of the present invention is added in any step prior to the size press step. It is added before the process of forming a paper layer by draining a thin liquid of pulp raw material as it travels over the wire mesh. It is a disintegrator and beater such as a pulper and refiner, a mixing chest, a machine chest, and a head box. May be added to tanks such as water tanks and white water tanks, or pipes connected to these facilities, but it is desirable to add them to the pulp raw material uniformly, such as by adding refiners, mixing chests, machine chests, and head boxes. . The paper-made pharmaceutical composition of the present invention is preferably made as it is after being added to the pulp raw material and remains largely in the paper (pulp sheet). There are no particular limitations on the type of paper machine used to demonstrate the effects of the pharmaceutical composition for papermaking of the present invention. For example, the long net type, the circular net type, the short net type, the twin wire type, and the inclined wire. A formula paper machine. Moreover, about a wire part, a gap former, a hybrid former, etc. are mentioned, for example.
本発明の製紙用薬剤組成物を用いた紙の製造方法は、公知の方法に準じることができるが、作業性の観点から、本発明の製紙用薬剤組成物を、水又は水性溶剤に溶解又は分散させた形態でパルプスラリーに添加し抄紙することが好ましい。特に、本発明の製紙用薬剤組成物を、その融点以上の温度の水に分散させ、該懸濁液をパルプスラリー中に添加し抄紙を行うことが好ましい。本発明の製紙用薬剤組成物の添加量は、紙質向上効果の観点から、固形分換算で、パルプ100重量部に対し、0.05重量部以上が好ましく、0.1重量部以上がより好ましく、0.2重量部以上がさらに好ましい。また、紙本来の特性を保持する観点から20重量部以下が好ましく、10重量部以下がより好ましく2重量部以下がなお好ましい。したがって、紙質向上効果と紙本来の特性を保持する観点から、パルプ100重量部に対し、0.05〜20重量部が好ましく、0.1〜10重量部がより好ましく、0.2〜2重量部がさらに好ましい。本発明の製紙用薬剤組成物は、抄紙時にこの比率となるように添加するのが好ましい。 The method for producing paper using the paper pharmaceutical composition of the present invention can be based on a known method, but from the viewpoint of workability, the paper pharmaceutical composition of the present invention is dissolved or dissolved in water or an aqueous solvent. It is preferable to make paper by adding it to the pulp slurry in a dispersed form. In particular, it is preferable to carry out papermaking by dispersing the pharmaceutical composition for papermaking of the present invention in water having a temperature equal to or higher than its melting point and adding the suspension to the pulp slurry. From the viewpoint of improving paper quality, the addition amount of the pharmaceutical composition for papermaking of the present invention is preferably 0.05 parts by weight or more, more preferably 0.1 parts by weight or more, in terms of solid content, with respect to 100 parts by weight of pulp. 0.2 part by weight or more is more preferable. Further, from the viewpoint of maintaining the original properties of paper, it is preferably 20 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight or less, and still more preferably 2 parts by weight or less. Therefore, from the viewpoint of maintaining the paper quality improvement effect and the original properties of paper, 0.05 to 20 parts by weight is preferable, 0.1 to 10 parts by weight is more preferable, and 0.2 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of pulp. Part is more preferred. It is preferable to add the pharmaceutical composition for papermaking of the present invention so as to have this ratio during papermaking.
本発明における紙の製造時において、一般の抄紙時に用いられる、サイズ剤、填料、歩留まり向上剤、濾水性向上剤、紙力向上剤等を添加してもよい。特に、本発明の製紙用薬剤組成物がその機能を発現するためには、パルプに定着することが重要であり、必要に応じて定着を促進する剤(以下、定着促進剤という)を用いることができる。かかる剤の例としては、硫酸アルミニウム、カチオン化澱粉、アクリルアミド基を有する化合物、ポリエチレンイミン等が挙げられる。定着促進剤の添加量は、パルプ100重量部に対し0.001〜5重量部が好ましく0.01〜2重量部がより好ましい。また、本発明の製紙用薬剤組成物100重量部(固形分)に対して5〜20重量部用いることが好ましい。 In the production of paper in the present invention, a sizing agent, a filler, a yield improver, a drainage improver, a paper strength improver, etc., used in general paper making may be added. In particular, in order for the paper pharmaceutical composition of the present invention to exhibit its function, it is important to fix to pulp, and if necessary, an agent that promotes fixing (hereinafter referred to as a fixing accelerator) is used. Can do. Examples of such agents include aluminum sulfate, cationized starch, compounds having an acrylamide group, polyethyleneimine, and the like. The addition amount of the fixing accelerator is preferably 0.001 to 5 parts by weight and more preferably 0.01 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pulp. Moreover, it is preferable to use 5-20 weight part with respect to 100 weight part (solid content) of the pharmaceutical composition for paper manufacture of this invention.
本発明の製紙用薬剤組成物は、塗工設備の中でもサイズプレス設備を設置した抄紙機で用いると抄速向上に効果的である。すなわち、サイズプレス工程を有する紙の製造方法において、本発明の製紙用薬剤組成物をサイズプレス工程より前に添加することが好ましい。 The pharmaceutical composition for papermaking of the present invention is effective in improving the papermaking speed when used in a papermaking machine having a size press facility among coating facilities. That is, in the paper manufacturing method having a size press step, it is preferable to add the papermaking chemical composition of the present invention before the size press step.
本発明の製紙用薬剤組成物を用いて得られる紙はパルプシートとして知られており、具体的には、紙パルプ技術便覧(紙パルプ技術協会発行、455〜460頁、1992年)に記載された品目分類の中の、新聞用紙、非塗工印刷用紙、微塗工印刷用紙、塗工印刷用紙、情報用紙、段ボール用紙、白板紙、包装用紙等の紙又は板紙に好適に用いられる。特に書籍・出版用途に使用される、非塗工印刷用紙、微塗工印刷用紙及び塗工印刷用紙に好適に用いられる。 Paper obtained by using the pharmaceutical composition for papermaking of the present invention is known as a pulp sheet, and specifically described in a paper pulp technology manual (issued by the Paper Pulp Technology Association, pages 455 to 460, 1992). Among the above-mentioned item classifications, it is preferably used for paper or paperboard such as newsprint paper, non-coating printing paper, fine coating printing paper, coating printing paper, information paper, cardboard paper, white paperboard, and packaging paper. Particularly, it is suitably used for non-coating printing paper, fine coating printing paper, and coating printing paper used for books and publishing applications.
表1に示す製紙用薬剤組成物を用いて以下の評価を行った。
<製紙用薬剤組成物の調製方法>
(1)実施例1〜4、比較例4
(A)成分、(B)成分及び(C)成分を表中の比率で、全固形分濃度が10重量%になるように温水中へ入れ(全量500g)、80℃になるまで攪拌昇温する。80℃でさらに60分間攪拌を続け、その後、卓上ホモミキサーにて、8000rpmで1分の条件で乳化し、その後室温まで冷却して、(A)成分、(B)成分及び(C)成分を含有する懸濁液からなる製紙用薬剤組成物を得た。
The following evaluation was performed using the papermaking chemical composition shown in Table 1.
<Method for preparing paper pharmaceutical composition>
(1) Examples 1 to 4 and Comparative Example 4
(A) Component, (B) component, and (C) component are put into warm water so that the total solid content concentration is 10% by weight (total amount: 500 g) in the ratios in the table, and the temperature is increased by stirring until 80 ° C is reached. To do. Stirring is continued for another 60 minutes at 80 ° C., and then emulsification is performed at 8000 rpm for 1 minute in a tabletop homomixer, then cooled to room temperature, and components (A), (B) and (C) are mixed. A pharmaceutical composition for papermaking comprising the suspension contained was obtained.
(2)比較例1、2
(A)成分及び(C)成分を表中の比率で、全固形分濃度が10重量%になるように温水中へ入れ(全量500g)、80℃になるまで攪拌昇温する。80℃になってからさらに60分間攪拌を続け、その後、卓上ホモミキサーにて、8000rpmで1分の条件で乳化し、その後室温まで冷却して、(A)成分及び(C)成分を含有する懸濁液を得た。後述の評価では、比較例1では、該懸濁液、(B)成分の順でパルプスラリーに別々に添加し、比較例2では、(B)成分、該懸濁液の順でパルプスラリーに別々に添加した。
(2) Comparative Examples 1 and 2
The components (A) and (C) are added in warm water so that the total solid concentration is 10% by weight in the ratio shown in the table (total amount 500 g), and the mixture is heated to 80 ° C. with stirring. Stirring is continued for another 60 minutes after reaching 80 ° C., and then emulsified with a desktop homomixer at 8000 rpm for 1 minute, and then cooled to room temperature to contain the components (A) and (C). A suspension was obtained. In the evaluation described later, in Comparative Example 1, the suspension and the component (B) are separately added to the pulp slurry, and in Comparative Example 2, the component (B) and the suspension are added to the pulp slurry in this order. Added separately.
(3)比較例3
(A)成分及び(C)成分を表中の比率で、全固形分濃度が10重量%になるように温水中へ入れ(全量500g)、80℃になるまで攪拌昇温する。80℃になってからさらに60分間攪拌を続け、その後、卓上ホモミキサーにて、8000rpmで1分の条件で乳化し、その後室温まで冷却して、(A)成分及び(C)成分を含有する懸濁液を得た。該懸濁液に(B)成分を表中の比率になるようにで室温下で混合し、(A)成分、(B)成分及び(C)成分を含有する懸濁液からなる製紙用薬剤組成物を得た。
(3) Comparative Example 3
The components (A) and (C) are added in warm water so that the total solid concentration is 10% by weight in the ratio shown in the table (total amount 500 g), and the mixture is heated to 80 ° C. with stirring. Stirring is continued for another 60 minutes after reaching 80 ° C., and then emulsified with a desktop homomixer at 8000 rpm for 1 minute, and then cooled to room temperature to contain the components (A) and (C). A suspension was obtained. (B) component is mixed with this suspension at the ratio shown in the table at room temperature, and a papermaking agent comprising a suspension containing (A) component, (B) component and (C) component A composition was obtained.
(4)比較例5
製紙用薬剤組成物として、(B)成分のみを使用した。
(4) Comparative Example 5
Only the component (B) was used as a papermaking chemical composition.
(5)比較例6
(A)成分及び(C)成分を表中の比率で、全固形分濃度が10重量%になるように温水中へ入れ(全量500g)、80℃になるまで攪拌昇温する。80℃になってからさらに60分間攪拌を続け、その後、卓上ホモミキサーにて、8000rpmで1分の条件で乳化し、その後室温まで冷却して、(A)成分及び(C)成分を含有する懸濁液からなる製紙用薬剤組成物を得た。
(5) Comparative Example 6
The components (A) and (C) are added in warm water so that the total solid concentration is 10% by weight in the ratio shown in the table (total amount 500 g), and the mixture is heated to 80 ° C. with stirring. Stirring is continued for another 60 minutes after reaching 80 ° C., and then emulsified with a desktop homomixer at 8000 rpm for 1 minute, and then cooled to room temperature to contain the components (A) and (C). A pharmaceutical composition for papermaking comprising a suspension was obtained.
(6)比較例7
製紙用薬剤組成物を添加せずに後述の評価でのパルプシートを製造した。
(6) Comparative Example 7
The pulp sheet by the below-mentioned evaluation was manufactured without adding the chemical composition for papermaking.
<評価>
(1)緊度及びサイズ度
(1−1)抄紙方法
LBKPを室温下、叩解機にて離解、叩解してパルプ濃度2.2重量%のLBKPスラリーとしたものを用いた。カナディアンスタンダードフリーネスは430mlであった。このLBKPスラリーを抄紙後のシートの坪量が絶乾で100g/m2になるようにはかりとってから、カチオン化澱粉(CATO308、日本NSC製)1.0%(重量基準、対パルプ、以下同じ)、工業用硫酸バンド0.5%、軽質炭酸カルシウム20%、及び表1に示す量の製紙用薬剤組成物を攪拌しながら添加した。
<Evaluation>
(1) Tightness and sizing degree (1-1) Papermaking method LBKP was disaggregated and beaten with a beater at room temperature to obtain an LBKP slurry having a pulp concentration of 2.2% by weight. Canadian Standard Freeness was 430ml. The LBKP slurry was weighed so that the basis weight of the sheet after papermaking was 100 g / m 2 when it was absolutely dry, and then cationized starch (CATO308, manufactured by NSC Japan) 1.0% (weight basis, vs. pulp, below) The same), industrial sulfuric acid band 0.5%,
その後パルプ濃度が0.5重量%になるように水で希釈し、カチオン性ポリアクリルアミド系歩留向上剤(パーコール47、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)0.03%を攪拌しながら添加した後、丸型タッピ抄紙機にて150メッシュワイヤーで抄紙し、コーチングを行って湿紙を得た。抄紙後の湿紙は、3.5kg/cm2で2分間プレス機にてプレスし、ドラムドライヤーを用い、105℃で2分間乾燥し、パルプシートを得た。得られたパルプシートを23℃、湿度50%RHの条件で1日間調湿してから、下記方法で緊度とサイズ度を測定した。結果を表1に示す。 After diluting with water so that the pulp concentration becomes 0.5% by weight, and adding 0.03% of a cationic polyacrylamide yield improver (Percoll 47, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) with stirring Paper was made with a 150-mesh wire with a round tappi paper machine and coached to obtain wet paper. The wet paper after paper making was pressed with a press at 3.5 kg / cm 2 for 2 minutes and dried at 105 ° C. for 2 minutes using a drum dryer to obtain a pulp sheet. The obtained pulp sheet was conditioned at 23 ° C. and a humidity of 50% RH for 1 day, and then the tightness and sizing degree were measured by the following methods. The results are shown in Table 1.
(1−2)緊度
得られた調湿されたパルプシートの坪量(g/m2)と厚み(mm)を測定し、下記計算式により緊度(g/cm3)を求めた。
計算式: (緊度)=(坪量)/(厚み)×0.001
緊度は絶対値が小さいほど嵩が高く、また緊度の0.02の差は有意差として十分に認識される。
(1-2) Tenacity The basis weight (g / m 2 ) and thickness (mm) of the resulting conditioned pulp sheet were measured, and the tenacity (g / cm 3 ) was determined by the following formula.
Calculation formula: (tensity) = (basis weight) / (thickness) × 0.001
The smaller the absolute value, the higher the bulk, and the 0.02 difference in the strength is fully recognized as a significant difference.
(1−3)サイズ度
上記抄紙方法で得られた調湿されたパルプシートのステキヒトサイズ度をJIS−8122にしたがって測定した。
(1-3) Sizing degree The degree of sizing of the conditioned pulp sheet obtained by the papermaking method was measured according to JIS-8122.
(2)動的吸水性
プレスまでは上記抄紙方法と同様の操作を行った。プレスした後、湿紙を5cm×5cmの大きさにカットし、メトラー・トレド(株)製のハロゲン水分計を用い105℃で乾燥させ、紙中水分が0超〜5%程度と推定される重量になった段階で乾燥操作を停止させ、水分計にセットした状態のまま、上方から注射器を用いて速やかに60℃の温水を3マイクロリットル滴下し、完全に紙中に浸透するまでの時間を測定した。そして乾燥操作を再開し、さらに重量減少がなくなるまで乾燥し紙中水分が0%の重量(絶乾重量)を求めた。浸透時間を測定した時点での重量と絶乾重量から浸透時間を測定した時点での紙中水分を計算した。紙中水分は絶乾重量に対する水の重量を%で表したものである。紙中水分の異なる5サンプルを測定し、これらについてX軸に紙中水分、Y軸に浸透時間をとり、紙中水分−浸透時間曲線を描き、紙中水分1%時の浸透時間を求め、動的吸水性を評価した。結果を表1に示す。本評価方法で浸透時間の長いものほど、ドライヤー直後の紙に対する塗工工程での紙の吸水性が抑制され(すなわち動的吸水性が抑制される)抄速が向上することになる。
(2) Dynamic water absorption The same operation as the paper making method was performed up to the press. After pressing, the wet paper is cut into a size of 5 cm × 5 cm and dried at 105 ° C. using a halogen moisture meter manufactured by METTLER TOLEDO Co., Ltd., and the moisture in the paper is estimated to be more than 0 to about 5%. The drying operation is stopped when the weight is reached, and 3 microliters of 60 ° C. warm water is quickly dropped from above using a syringe with the moisture meter set, and the time until the paper completely penetrates into the paper. Was measured. Then, the drying operation was restarted, and the weight was further dried until there was no weight loss, and the weight of moisture in the paper was 0% (absolute dry weight). The moisture in the paper at the time when the penetration time was measured was calculated from the weight when the penetration time was measured and the dry weight. The water content in the paper is the weight of water with respect to the absolute dry weight in%. Measure 5 samples with different moisture in the paper, take the moisture in the paper on the X-axis and the penetration time on the Y-axis, draw a moisture-penetration time curve in the paper, and determine the penetration time at 1% moisture in the paper, Dynamic water absorption was evaluated. The results are shown in Table 1. In this evaluation method, the longer the permeation time, the lower the paper water absorption in the coating process for the paper immediately after the dryer (that is, the dynamic water absorption is suppressed), and the paper making speed is improved.
添加方法の「一括」は、(A)〜(C)成分を表1の重量比で含む懸濁液としてパルプスラリーに一括添加したことを、「AKD別添」は、(B)成分を、(A)成分と(C)成分とは別にパルプスラリーに添加したことを意味する。また、表中の成分は以下のものである。
・a−1:ペンタエリスリトールステアレート(エステル平均置換度45当量%、離水度5.2%、融点52℃、1重量%水溶液が分離するもの)
・a−2:ステアリン酸モノグリセライド(離水度5.7%、融点66℃、1重量%水溶液が分離するもの)
・a−3:エチレングリコールモノベヘネート(離水度5.5%、融点64℃、1重量%水溶液が分離するもの)
・AKD:アルキルケテンダイマー(融点50℃、花王(株)製「サイリーンS−94」)
・ASA:アルケニル無水コハク酸(融点20℃以下、星光PMC社製「AS−1532」)
“Batch” of the addition method means that the components (A) to (C) are added to the pulp slurry as a suspension containing the weight ratios shown in Table 1, and “AKD attachment” It means that (A) component and (C) component were added to the pulp slurry separately. The components in the table are as follows.
A-1: pentaerythritol stearate (ester average substitution degree 45 equivalent%, water separation degree 5.2%, melting point 52 ° C., 1% by weight aqueous solution is separated)
A-2: stearic acid monoglyceride (water separation degree 5.7%, melting point 66 ° C., 1% by weight aqueous solution is separated)
A-3: ethylene glycol monobehenate (water separation degree 5.5%, melting point 64 ° C., 1% by weight aqueous solution is separated)
AKD: Alkyl ketene dimer (
ASA: alkenyl succinic anhydride (
A:測定管
B:コルク栓
C:通気孔
D:温度計
E:補助温度計
F:浴液
G:毛細管
H:側管
A: Measuring tube B: Cork stopper C: Vent hole D: Thermometer E: Auxiliary thermometer F: Bath solution G: Capillary tube H: Side tube
Claims (7)
(A)成分が、脂肪酸エステル及びその炭素数2〜4のアルキレンオキサイド付加物から選ばれる1又はそれ以上の化合物であり、
(A)成分と(B)成分を(C)成分の存在下で水中で乳化させる工程〔以下、乳化工程という〕を有し、
製紙用薬剤組成物が、(A)成分を3〜12重量%、(B)成分を2〜12重量%、(C)成分を1〜4重量%含有する、
製紙用薬剤組成物の製造方法。
〔式中、R1c〜R4cは、それぞれ、炭素数1〜24のアルキル基、炭素数2〜24のアルケニル基、炭素数1〜24のβ−ヒドロキシアルキル基、ベンジル基、又は式:−(A1O)n1−Z1(ここでA1Oは炭素数2〜4のオキシアルキレン基であり、Z1は水素原子またはアシル基であり、n1はA1Oの平均付加モル数であり、1〜50の整数である)で表される基であり、X1 -は対イオンである。〕 Nonionic surfactant (A) [hereinafter referred to as “component (A)”], alkyl ketene dimer (B) [hereinafter referred to as “component (B)”), a cationic represented by the following general formula (C-1) A method for producing a pharmaceutical composition for papermaking containing surfactant (C) [hereinafter referred to as component (C)] and water,
(A) component is 1 or more compounds chosen from fatty acid ester and its C2-C4 alkylene oxide adduct,
(A) and (B) the step of emulsifying in water in the presence of the component (C) component [hereinafter referred to as emulsification step] have a,
The papermaking pharmaceutical composition contains 3 to 12% by weight of component (A), 2 to 12% by weight of component (B), and 1 to 4% by weight of component (C).
A method for producing a pharmaceutical composition for papermaking.
[Wherein R 1c to R 4c are each an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 24 carbon atoms, a β-hydroxyalkyl group having 1 to 24 carbon atoms, a benzyl group, or a formula: (A 1 O) n 1 -Z 1 (wherein A 1 O is an oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms, Z 1 is a hydrogen atom or an acyl group, and n 1 is an average addition mole of A 1 O. X 1 − is a counter ion. ]
(A)成分が、脂肪酸エステル及びその炭素数2〜4のアルキレンオキサイド付加物から選ばれる1又はそれ以上の化合物であり、
製紙用薬剤組成物が、(A)成分を3〜12重量%、(B)成分を2〜12重量%、(C)成分を1〜4重量%含有する、
製紙用薬剤組成物。
〔式中、R1c〜R4cは、それぞれ、炭素数1〜24のアルキル基、炭素数2〜24のアルケニル基、炭素数1〜24のβ−ヒドロキシアルキル基、ベンジル基、又は式:−(A1O)n1−Z1(ここでA1Oは炭素数2〜4のオキシアルキレン基であり、Z1は水素原子またはアシル基であり、n1はA1Oの平均付加モル数であり、1〜50の整数である)で表される基であり、X1 -は対イオンである。〕 Nonionic surfactant (A) [hereinafter referred to as component (A)] and alkylketene dimer (B) [hereinafter referred to as component (B)] are represented by the following general formula (C-1) A paper-made pharmaceutical composition comprising an emulsion obtained by emulsifying in water in the presence of the surfactant (C) [hereinafter referred to as component (C)] ,
(A) component is 1 or more compounds chosen from fatty acid ester and its C2-C4 alkylene oxide adduct,
The papermaking pharmaceutical composition contains 3 to 12% by weight of component (A), 2 to 12% by weight of component (B), and 1 to 4% by weight of component (C).
Pharmaceutical composition for papermaking.
[Wherein R 1c to R 4c are each an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 24 carbon atoms, a β-hydroxyalkyl group having 1 to 24 carbon atoms, a benzyl group, or a formula: (A 1 O) n 1 -Z 1 (wherein A 1 O is an oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms, Z 1 is a hydrogen atom or an acyl group, and n 1 is an average addition mole of A 1 O. X 1 − is a counter ion. ]
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