JP7151201B2 - ピッチコントロール剤及びピッチコントロール方法 - Google Patents
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Description
[1]ヘクトライトと分散剤と水とを含むヘクトライトの水性懸濁液であるピッチコントロール剤。
[2]前記分散剤が、重量平均分子量1000~10000のアクリル酸塩系ポリマーであり、前記ヘクトライトの含有量が1~20質量%である、[1]に記載のピッチコントロール剤。
[3]前記アクリル酸塩系ポリマーが、アクリル酸塩の単独重合物、アクリル酸塩と2-ヒドロキシ-3-アリロキシプロパンスルホン酸もしくはその塩との共重合物、又は、アクリル酸塩と2-ヒドロキシ-3-アリロキシプロパンスルホン酸及びその塩との共重合物である[2]に記載のピッチコントロール剤。
[4]前記アクリル酸塩系ポリマーの含有量が0.01~5質量%である、[2]又は[3]に載のピッチコントロール剤。
[5]pHが7~11である、[1]~[4]のいずれか1項に記載のピッチコントロール剤。
[6]20℃における粘度が400~3000mPa・sである、[1]~[5]のいずれか1項に記載のピッチコントロール剤。
[7]pH調整剤をさらに含む、[1]~[6]のいずれか1項に記載のピッチコントロール剤。
[8][1]~[7]のいずれか1項に記載のピッチコントロール剤を、紙の製造設備の少なくとも一部、パルプの製造設備の少なくとも一部、紙の製造設備における紙及び/又はパルプ、及び、パルプの製造設備におけるパルプ、のうち少なくとも一つの対象物に向けて散布することを含むピッチコントロール方法。
[9]前記ピッチコントロール剤を含む洗浄水を前記対象物に向けて散布する、[8]に記載のピッチコントロール方法。
[10]前記洗浄水は、前記洗浄水1L当たりの固形分の含有量が0.01~1000mgとなるように、前記ピッチコントロール剤を含む、[9]に記載のピッチコントロール方法。
[11][1]~[7]のいずれか1項に記載のピッチコントロール剤を、パルプ又は紙の製造工程において、パルプに添加することを含むピッチコントロール方法。
[12]前記パルプに対して、前記パルプの質量1t当たりの、前記パルプ以外の固形分の質量が0.01~1250gとなるように、前記ピッチコントロール剤を添加する、[11]に記載のピッチコントロール方法。
本発明の実施形態に係るピッチコントロール剤は、ヘクトライトと分散剤と水とを含むヘクトライトの水性懸濁液である。
リン酸系分散剤や自由酸形態のカルボン酸系分散剤を使用すると、低溶解度のリン酸アルミニウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウムなどが析出したり、ヒドロゲル化したりして、水性懸濁液の安定性を害することがある。これに対して、ヘクトライトの水性懸濁液は、析出物の生成がほとんどなく、ゲル化せず、貯蔵安定性にも優れている。
また、本実施形態のピッチコントロール剤である水性懸濁液は、そのpHが、好ましくは7~11、より好ましくは9~11である。pHを7以上とすることで、アクリル酸塩系ポリマー中の塩形態が減り自由酸形態が増えたり、ヘクトライトのプラス電荷を持ったエッジ部分が、edge to face結合(カードハウス構造)を形成したりして、ゲル化が進みやすくなるのを抑制することができる。pHを11以下とすることで、アルカリ性が強くなりすぎることを防止し、所期のピッチ付着抑制効果を得やすくなる。
本発明のピッチコントロール方法の第一の態様においては、(a)紙又はパルプの製造工程において、製造設備の少なくとも一部、(b)紙の製造設備における紙及び/又はパルプ、及び、(c)パルプの製造設備におけるパルプ、のうち少なくとも一つの対象物に向けて上述したピッチコントロール剤を散布する。
ピッチコントロール剤の散布の対象となる、ピッチが付着しやすい製造装置の具体的な部位としては、例えば、ワイヤー、フェルト、ロールなどを挙げることができる。ピッチコントロール剤を、紙やパルプの製造設備のうちピッチが付着し得る部位や、紙やパルプに対してピッチコントロール剤を散布することによって、製紙装置やパルプの製造設備にピッチが付着することを防止する。また、製紙途中又は製紙後の紙にピッチが付着するのを防止することができる。
洗浄水に添加するピッチコントロール剤の量は、洗浄水1L当たり好ましくは1~10000mg、より好ましくは2~5000mg、さらに好ましくは5~3000mgである。
洗浄水1L当たりのピッチコントロール剤の添加量が1mg以上であれば、ピッチの付着防止効果が十分に発現しなくなることを防止しやすくなる。洗浄水1L当たりのピッチコントロール剤の添加量は10000mg以下で十分な効果が得られ、通常はこれを超えるピッチコントロール剤を添加する必要はない。
洗浄水にピッチコントロール剤を添加するに当たっては、洗浄水1L当たりの固形分(スメクタイト及び分散剤)の含有量が、好ましくは0.01~1000mg、より好ましくは0.02~500mg、さらに好ましくは0.05~300mgとなるように、ピッチコントロール剤を添加する。また、洗浄水に含まれるヘクトライトの含有量が、洗浄水1Lに対して、好ましくは0.01~700mg、より好ましくは0.1~100mg、さらに好ましくは0.2~90mg、よりさらに好ましくは0.5~80mgとなるように、洗浄水にピッチコントロール剤を添加する。ピッチコントロール剤が添加された洗浄水の分散剤の含有量は、ヘクトライトの質量に対して、好ましくは0.01~10質量%、より好ましくは0.02~8質量%、さらに好ましくは0.05~7質量%である。
洗浄水1L当たりの固形分の含有量が0.01mg以上であれば、ピッチの付着防止効果が十分に発現しなくなることを防止しやすくなる。洗浄水1L当たりの固形分の含有量が1000mg以下であれば、十分な効果が得られ、通常はこれを超える含有量となるような量のピッチコントロール剤を添加する必要はない。
上記第二の態様において、パルプへのピッチコントロール剤の添加量は、パルプの質量1tに対して、好ましくは1~5000g、より好ましくは2~3000g、さらに好ましくは5~2000gである。
ピッチコントロール剤の添加量がパルプ1tに対して1g以上であれば、パルプへのピッチの付着防止効果が十分に発現しなくなることを防止しやすくなる。ピッチコントロール剤の添加量は、パルプ1tに対して5000g以下で十分な効果が得られ、通常はパルプ1tに対して5000gを超えるピッチコントロール剤を添加する必要はない。
上記第二の態様において、パルプにピッチコントロール剤を添加するに当たっては、パルプの質量1t当たりの、前記パルプ以外の固形分(スメクタイト及び分散剤)の質量が、好ましくは0.01~1250g、より好ましくは0.02~1000g、さらに好ましくは0.05~500、特に好ましくは0.1~250gとなるようにピッチコントロール剤を添加する。
パルプ1tに対する固形分の質量が0.01g以上となる添加量であれば、ピッチの付着防止効果が十分に発現しなくなることを防止しやすくなる。また、ピッチコントロール剤の添加量は、パルプ1tに対する固形分の質量が5000g以下となる添加量で十分な効果が得られ、通常はこれを超えるピッチコントロール剤を添加する必要はない。
撹拌機を具備した容器に純水を入れ、これに重量平均分子量5500のアクリル酸ナトリウムホモポリマー(Poly-NaAA)を、濃度が0.3質量%になるように添加し、撹拌することによって270gの水溶液を得た。
この溶液を700rpmで撹拌しながら、体積平均粒子径が0.05μm(レーザー回折散乱粒度測定装置ベックマン・コールター社製LS230により測定)の、ヘクトライト粉末30gを少しずつ添加し、均一になるまで40分間撹拌することによって水性懸濁液(ピッチコントロール剤)300gを得た。得られた水性懸濁液の粘度を、20℃において、ブルックフィールドC形回転粘度計(No.3ローター、30rpm)を用いて、JIS K7117-1の手順で測定したところ、1900mPa・sであった。また、pH計を用いて水性懸濁液のpHを測定したところ、pHは10であった。
水溶性アクリレート系接着剤(株式会社レヂテックス製A6001)を、純水100質量部に対して10質量部の割合で純水に混合し、SUS鏡面板の表面に約100μmの厚さに均一に塗布した。
リン酸バッファー(1/15Mリン酸二水素ナトリウム(二水和物)と1/15Mリン酸水素二ナトリウム(12水和物)とを4:6の質量比で混合したpH6.98のリン酸緩衝液)と、前記ピッチコントロール剤とを、9:1の質量比で混合した試料液体を準備した。
この液体に、上述の接着剤層が形成されたSUS製の鏡面板を5分浸漬した後、引き上げて風乾させた。そして、鏡面表面のべたつきを手触りで確認した。
また、上記試料液体を、20℃にて振とう機を用いて300r/minにて30秒撹拌し、泡の発生の有無を目視で確認した。
ピッチコントロール剤を添加していないリン酸バッファーに、上述の接着剤層が形成されたSUS製の鏡面板を5分浸漬した後、引き上げて風乾させた。
そして、鏡面板の表面のべたつきを手触りで確認した。なお、このときの鏡面板の表面のべたつきを「5」とし、一方、べたつきがない状態を「1」として、上述の実施例1及び後述する比較例2~4の鏡面板のべたつき度合いを相対的に評価した。べたつきの度合いが「5」と「1」の間にある場合、その程度が大きい方から「4」「3」「2」の3段階にランク付けした。つまり、べたつきの評価が「1」であればべたつきはなく、評価が「2」以上であればべたつきを生じている。そして、べたつきの度合いが「2」から「5」になるにつれて大きくなることを意味している。
ピッチコントロール剤として、比較例2では界面活性剤(ADEKA社製アデカプルロニックL64)の10質量%水溶液を使用し、比較例3ではカチオンポリマー(SNF社製FLOQUAT FL2949)の10質量%水溶液を使用し、比較例4ではタルク10質量%を純水に分散させた分散液を使用した以外は、実施例1と同様の手順で測定を行った。
結果を表1に示す。
Claims (11)
- ヘクトライトと分散剤と水とを含むヘクトライトの水性懸濁液であるピッチコントロール剤であって、
前記分散剤が、重量平均分子量1000~10000のアクリル酸塩系ポリマーであり、前記ヘクトライトの含有量が3~15質量%であり、
pHが9~11である、ピッチコントロール剤。 - 前記分散剤が、重量平均分子量1700~7000のアクリル酸塩系ポリマーである、請求項1に記載のピッチコントロール剤。
- 前記アクリル酸塩系ポリマーが、アクリル酸塩の単独重合物、アクリル酸塩と2-ヒドロキシ-3-アリロキシプロパンスルホン酸もしくはその塩との共重合物、又は、アクリル酸塩と2-ヒドロキシ-3-アリロキシプロパンスルホン酸及びその塩との共重合物である請求項2に記載のピッチコントロール剤。
- 前記アクリル酸塩系ポリマーの含有量が0.01~5質量%である、請求項2又は3に記載のピッチコントロール剤。
- 20℃における粘度が400~3000mPa・sである、請求項1~4のいずれか1項に記載のピッチコントロール剤。
- pH調整剤をさらに含む、請求項1~5のいずれか1項に記載のピッチコントロール剤。
- 請求項1~6のいずれか1項に記載のピッチコントロール剤を、紙の製造設備の少なくとも一部、パルプの製造設備の少なくとも一部、紙の製造設備における紙及び/又はパルプ、及び、パルプの製造設備におけるパルプ、のうち少なくとも一つの対象物に向けて散布することを含むピッチコントロール方法。
- 前記ピッチコントロール剤を含む洗浄水を前記対象物に向けて散布する、請求項7に記載のピッチコントロール方法。
- 前記洗浄水は、前記洗浄水1L当たりの固形分の含有量が0.01~1000mgとなるように、前記ピッチコントロール剤を含む、請求項8に記載のピッチコントロール方法。
- 請求項1~6のいずれか1項に記載のピッチコントロール剤を、パルプ又は紙の製造工程において、パルプに添加することを含むピッチコントロール方法。
- 前記パルプに対して、前記パルプの質量1t当たりの、前記パルプ以外の固形分の質量が0.01~1250gとなるように、前記ピッチコントロール剤を添加する、請求項10に記載のピッチコントロール方法。
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