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JPH03894A - Production of paper - Google Patents

Production of paper

Info

Publication number
JPH03894A
JPH03894A JP13685789A JP13685789A JPH03894A JP H03894 A JPH03894 A JP H03894A JP 13685789 A JP13685789 A JP 13685789A JP 13685789 A JP13685789 A JP 13685789A JP H03894 A JPH03894 A JP H03894A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
calcium carbonate
paper
light calcium
particles
particle size
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP13685789A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigehiro Fukuda
福田 繁宏
Hiromichi Yasuda
普道 安田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd filed Critical Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd
Priority to JP13685789A priority Critical patent/JPH03894A/en
Publication of JPH03894A publication Critical patent/JPH03894A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain paper having extremely improved yield on papermaking wire, excellent strength, whiteness and opacity by blending pulp slurry with light calcium carbonate having a specific particle shape as a loading material and making paper. CONSTITUTION:Pulp slurry is blended with light calcium carbonate satisfying conditions shown by the formula 3<=d/D<=15 [d is average particle diameter (mum) measured by particle size distribution measuring method of SEDIGRAPH X ray transmission and d is 1-5mum; D is average particle diameter (mum) calculated from value of specific surface area measured by BET specific surface area measurement] as a main loading material and paper is made. Preferably light calcium carbonate comprises >=50wt.% particles having 0.1-0.6mum D value and 1-5mum d and <=25wt.% particles having >=5mum d.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は紙の製造方法に関するもので、特に特定の軽質
炭酸カルシウムを填料として含有せしめることにより、
紙の強度、白色度、不透明度に優れ、且つ抄紙時にワイ
ヤー上での歩留りを著しく改善できる紙の製造方法に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to a method for producing paper, and in particular, by incorporating a specific light calcium carbonate as a filler,
The present invention relates to a method for producing paper that has excellent paper strength, whiteness, and opacity, and that can significantly improve the yield on the wire during paper making.

「従来の技術」 一般に紙の抄造においては、白色度、不透明度、平滑性
、筆記性、印刷適性等の紙質特性、更には紙の手触り、
風合いを良くするために、バルブスラリーに填料が添加
され抄紙が行われている。
``Prior art'' Generally, in paper making, paper properties such as whiteness, opacity, smoothness, writability, printability, etc., as well as paper texture,
In order to improve the texture, fillers are added to the valve slurry and paper is made.

填料としては、例えばタルク、カオリン、クレー、ケイ
ソウ土、炭酸カルシウム、二酸化チタン等の無機物質が
従来から使用され、一部には尿素ホルマリン樹脂微粒子
、微小中空粒子等の有機合成高分子物質等が使用されて
いる。そしてこれらの抄紙用填料のなかにあって、紙の
保存性、炭酸カルシウムの有効利用、抄紙系内のクロー
ズド化などに有効な中性抄紙が発展するのに伴い、填料
としての炭酸カルシウムの需要が増大しつつある。
As fillers, inorganic substances such as talc, kaolin, clay, diatomaceous earth, calcium carbonate, and titanium dioxide have traditionally been used, and in some cases, organic synthetic polymer substances such as urea formalin resin fine particles and micro hollow particles have been used. It is used. Among these fillers for papermaking, demand for calcium carbonate as a filler has increased with the development of neutral papermaking, which is effective for paper preservation, effective use of calcium carbonate, and closed papermaking system. is increasing.

ところで、抄紙用填料としての炭酸カルジムは、天然の
石灰石を機械的に粉砕後分級する事により製造される重
質炭酸カルシウムと、化学的方法により合成して得られ
る軽質炭酸カルシウムに大別される。
By the way, calcium carbonate, which is used as a filler for paper making, is broadly divided into heavy calcium carbonate, which is produced by mechanically crushing and then classifying natural limestone, and light calcium carbonate, which is synthesized by chemical methods. .

さらに、軽質炭酸カルシウムの製造方法としては、石灰
乳に炭酸ガスを吹き込んで反応させる炭酸ガス化合法と
、炭酸塩を塩化カルシウム水溶液等と反応させて得られ
る炭酸塩溶液化合法とがある。現在は、前者の炭酸ガス
化合法が多く採用されている。また、結晶型から軽質炭
酸カルシウムは、カルサイト型、アラブナイト型及びバ
テライト型とに分類され、一般には抄紙用填料としてカ
ルサイト型に属するものが多く用いられている。
Furthermore, methods for producing light calcium carbonate include a carbonation method in which carbon dioxide gas is blown into milk of lime to cause a reaction, and a carbonate solution formation method in which a carbonate is reacted with an aqueous calcium chloride solution or the like. Currently, the former carbonation method is often used. In addition, light calcium carbonate is classified into calcite type, arabnite type, and vaterite type based on the crystal type, and in general, those belonging to the calcite type are often used as fillers for paper making.

抄紙用填料としての炭酸カルシウムにおいて、重質炭酸
カルシウムは歩留りが良好で、成紙の紙力の低下が少な
いという利点があるものの、一方石灰石の粉砕分級とい
った機械的手段で製造されるために、その形状が鋭いエ
ツジを有し、抄紙においてプラスチックワイヤーの磨耗
が甚だしく、且つ、紙の白色度や不透明性が劣る等の欠
点も多い、それに対して軽質炭酸カルシウムは、散乱係
数が高い為に紙の白色度や不透明性を改良する能力に優
れ、また、比較的円みのある形状をしているために、プ
ラスチックワイヤーの耐磨耗性は良好であるが、歩留り
が悪く、紙の紙力や剛度等の低下が欠点として指摘され
ている。従って、軽質炭酸カルシウムは、特に紙の不透
明性が要求されるような、例えば、ライスペーパーやイ
ンディアペーパー等の限られた分野でのみに使用されて
いるに過ぎなかった。
Regarding calcium carbonate as a filler for papermaking, heavy calcium carbonate has the advantage of having a good yield and less deterioration in paper strength. Its shape has sharp edges, and there are many drawbacks such as severe abrasion of the plastic wire during paper making, and poor whiteness and opacity of the paper.On the other hand, light calcium carbonate has a high scattering coefficient, so it is difficult to make paper. Plastic wire has excellent ability to improve whiteness and opacity, and has a relatively rounded shape, so plastic wire has good abrasion resistance, but has poor yield and poor paper strength. Decreased stiffness and stiffness have been pointed out as drawbacks. Therefore, light calcium carbonate has only been used in limited fields where paper opacity is particularly required, such as rice paper and India paper.

一般に抄紙用填料として使用される軽質炭酸カルシウム
は、−次粒子が紡錘状、針状、柱状或いは局部が円みを
帯びた立方体文は直方体の形状等をしており、その−次
粒子径は0.05〜1.0μm程度のものである。そし
て、通常は、このように細かい軽質の炭酸カルシウムの
一次粒子は複数個乃至多数個結合して凝集体即ち二次粒
子を形成していることが多い、ところで、この二次粒子
はあたかも一次粒子のような挙動を示すため、時に、本
来の一次粒子が持つ特性を消失せしめ、その軽質炭酸カ
ルシウムが有する特有の効果を充分に発揮し得ないこと
がある。即ち、軽質炭酸カルシウムが備える粒子の形状
や凝集形態或いは粒子径等により成紙の光散乱性等の紙
質特性や抄造条件に大きく影響を及ぼすものであるから
、使用する軽質炭酸カルシウムは、それが備えもった特
性を充分に発揮でき、填料としての基本的性質が満足さ
せられるものでなければならない。
Light calcium carbonate, which is generally used as a filler for papermaking, has secondary particles that are spindle-shaped, needle-shaped, columnar, or cubic with locally rounded shapes, such as a rectangular parallelepiped, and the secondary particle size is It is about 0.05 to 1.0 μm. Usually, these fine light primary particles of calcium carbonate are often combined together to form aggregates, that is, secondary particles.By the way, these secondary particles are similar to primary particles. Because of this behavior, the properties of the original primary particles are sometimes lost, and the unique effects of light calcium carbonate may not be fully exhibited. In other words, the shape, agglomeration form, and particle size of light calcium carbonate particles greatly affect paper properties such as light scattering properties and paper-making conditions. It must be able to fully demonstrate its inherent properties and satisfy its basic properties as a filler.

そこで、軽質炭酸カルシウムを抄紙用填料として使用す
るにあたり、これらの長所を生かしながら上記のごとき
欠点を改良する技術についての提案がなされている1例
えば、直径が0.1〜0.3μmの炭酸カルシウム粒子
を凝集させてバルブスラリーに添加する方法(特開昭5
4−1)6405号公報)、長さ0.5〜3μmで太さ
0.1〜0.3μmのアラゴナイト系柱状炭酸カルシウ
ムを填料として含有せしめる方法(特開昭57−714
99号公報)や平均粒子径が0.3μm〜3μmの範囲
の立方体状カルサイト系結晶の軽質炭酸カルシウムを填
料として含有せしめる方法(特開昭63−196795
号公報)等が挙げられる。しかしながら、いずれの方法
も所望の効果を得る迄には至っていない。
Therefore, when using light calcium carbonate as a filler for papermaking, proposals have been made for techniques to improve the above drawbacks while taking advantage of these advantages.1 For example, calcium carbonate with a diameter of 0.1 to 0.3 μm A method of agglomerating particles and adding them to valve slurry (Japanese Patent Application Laid-open No. 5
4-1) No. 6405), a method in which aragonite columnar calcium carbonate having a length of 0.5 to 3 μm and a thickness of 0.1 to 0.3 μm is contained as a filler (JP-A-57-714)
99) and a method in which light calcium carbonate of cubic calcite crystals with an average particle diameter in the range of 0.3 μm to 3 μm is contained as a filler (Japanese Patent Application Laid-open No. 196795/1983).
Publication No.) etc. However, none of these methods has achieved the desired effect.

「発明が解決しようとする課題」 かかる現状に鑑み、本発明者等は、軽質炭酸カルシウム
を抄紙用填料として幅広い用途に使用することを目的と
し、特に紙の強度や白色度、不透明度に優れ、しかも、
抄紙ワイヤー上での歩留りを著しく改善できる紙の製造
方法について鋭意研究を重ねた結果、特定の粒子形態を
もった軽質炭酸カルシウムを填料として含有せしめるこ
とによって、極めて優れた作用効果が得られることを突
きとめ、遂に本発明を完成するに至った。
``Problems to be Solved by the Invention'' In view of the current situation, the present inventors aimed to use light calcium carbonate as a filler for paper making in a wide range of applications, and in particular, the present inventors have developed a paper with excellent strength, whiteness, and opacity. ,Moreover,
As a result of extensive research into a paper manufacturing method that can significantly improve the yield on papermaking wires, we have discovered that extremely superior effects can be obtained by incorporating light calcium carbonate with a specific particle shape as a filler. As a result, the present invention was finally completed.

「課題を解決するための手段」 本発明は、パルプスラリーに主たる填料として軽質炭酸
カルシウムを配合する抄紙古紙において、該軽質炭酸カ
ルシウムが下記条件を満足することを特徴とする紙の製
造方法である。
"Means for Solving the Problems" The present invention is a paper manufacturing method in which light calcium carbonate is blended as a main filler into pulp slurry, and the light calcium carbonate satisfies the following conditions. .

d 3≦d/D≦15 「d;セディグラフX線透過式粒度分布測定法により測
定した平均粒子径(μm) (d=1〜5μmの範囲) DiBET比表面積測定法により測定した比表面積の値
より算出した平均粒子径(μm)。」 「作用」 一般に抄紙用のバルブスラリーには各種填料、サイズ剤
、歩留向上剤、濾水性向上剤、紙力増強剤、染料、pH
調整剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール
削、消泡側、その他の抄紙用内添助剤等が必要に応じて
適宜添加され、長編抄紙機やツインワイヤー抄紙機等に
よってシートが形成乾燥されることによって紙が製造さ
れる。
d3≦d/D≦15 “d; Average particle diameter (μm) measured by Sedigraph X-ray transmission particle size distribution measurement method (d = range of 1 to 5 μm) Specific surface area measured by DiBET specific surface area measurement method Average particle diameter (μm) calculated from the value.""Effect" Valve slurry for papermaking generally contains various fillers, sizing agents, retention aids, freeness improvers, paper strength enhancers, dyes, pH
Conditioning agents, pitch control agents, slime control shavings, antifoaming agents, and other internal additives for papermaking are added as necessary, and sheets are formed and dried using long-length paper machines, twin-wire paper machines, etc. paper is manufactured by

近年、一般の抄紙用填料として軽質炭酸カルシウムが使
用されるようになってきたが、その粒子径や形状によっ
ては様々な欠点を有しながら使用されているということ
については既述の通りである。
In recent years, light calcium carbonate has come to be used as a general filler for papermaking, but as mentioned above, it has various drawbacks depending on its particle size and shape. .

本発明者等は、前述のように軽質炭酸カルシウムを抄紙
用填料として幅広い用途に使用することを目的とし、特
に、紙の強度や白色度、不遇明度に優れ、しかも、抄紙
機のワイヤー上での歩留りを著しく改善できる軽質炭酸
カルシウムについて注目をし鋭意研究を重ねた結果、下
記条件を満足する軽質炭酸カルシウムが本発明の目的に
最も適合する軽質炭酸カルシウムであることを見出した
As mentioned above, the present inventors aimed to use light calcium carbonate as a filler for paper making in a wide range of applications. As a result of intensive research and attention to light calcium carbonate that can significantly improve the yield of light calcium carbonate, it has been found that light calcium carbonate that satisfies the following conditions is the light calcium carbonate that is most suitable for the purpose of the present invention.

即ち、 3≦d/D≦15 rctiセディグラフX線透過式粒度分布測定法により
測定した平均粒子径(μm)。
That is, 3≦d/D≦15 Average particle diameter (μm) measured by rcti Sedigraph X-ray transmission particle size distribution measurement method.

(d−1〜5μmの範囲) D、BET比表面積測定法により測定した比面表積の値
より算出した粒子径(μm)。」軽質炭酸カルシウムは
元来−次粒子間の凝集力が非常に強いものであり、通常
は一次粒子が多数結合して凝集体を形成していることが
多い、このようにして凝集している軽質炭酸カルシウム
はそのスラリーを、例えば湿式粉砕機で処理した場合で
も完全に個々の一次粒子までに分離されることはない。
(Range of d-1 to 5 μm) D: Particle diameter (μm) calculated from the value of specific surface area measured by BET specific surface area measurement method. "Light calcium carbonate originally has a very strong cohesive force between primary particles, and usually many primary particles combine to form aggregates. This is how they aggregate. Light calcium carbonate is not completely separated into individual primary particles even when its slurry is processed, for example, in a wet grinder.

従って、本発明者等が軽質炭酸カルシウムを水中に分散
せしめ、卓上型プロペラミキサーの如き撹拌機で処理し
て、得られたスラリーをセディグラフX′4IA透過式
粒度分布測定法により測定して得た平均粒子径dは一次
粒子が多数結合した、所謂二次粒子となった凝集体をあ
たかも一次粒子であるかの如く、その粒子径として測定
されたものである。依って、dは正しくは平均二次粒子
径と解釈されるべきものである。(以後、dを二次粒子
径と呼称する) 一方、BET比表面積測定法により測定した比面表積の
値より算出した軽質炭酸カルシウムの平均粒子径りは、
近似的には本来の粒子径、即ち一次粒子径として定義す
ることのできるものである。
Therefore, the present inventors dispersed light calcium carbonate in water, treated it with a stirrer such as a tabletop propeller mixer, and measured the resulting slurry using a Sedigraph X'4IA transmission particle size distribution measurement method. The average particle diameter d is measured as the particle diameter of an aggregate, which is a so-called secondary particle, in which a large number of primary particles are combined, as if it were a primary particle. Therefore, d should be correctly interpreted as the average secondary particle diameter. (Hereinafter, d will be referred to as the secondary particle diameter.) On the other hand, the average particle diameter of light calcium carbonate calculated from the specific surface area measured by the BET specific surface area measurement method is:
Approximately, it can be defined as the original particle size, that is, the primary particle size.

(以後、Dを一次粒子径と呼称する) 本発明の方法で使用される軽質炭酸カルシウムは抄紙用
填料として最も適した粒子形態のものであるが、特に従
来の軽質炭酸カルシウムと比較すると白色度や不透明度
が良好で、さらにとソキング強度等の印刷強度も向上し
、抄紙ワイヤー上での歩留りが高いという特徴を有して
いる。
(Hereinafter, D will be referred to as the primary particle diameter.) The light calcium carbonate used in the method of the present invention has a particle form most suitable as a filler for papermaking, but it has a particularly high whiteness compared to conventional light calcium carbonate. It has the characteristics of good properties and opacity, improved printing strength such as soaking strength, and high yield on papermaking wire.

このように極めて優れた作用効果が得られる軽質炭酸カ
ルシウムは、セディグラフX線透過式粒度分布測定法に
より水分散系で測定した場合に、平均粒子径で示される
二次粒子径dが1〜5μm、より好ましくは1〜4μ−
のものである。
Light calcium carbonate, which provides such excellent effects, has a secondary particle diameter d of 1 to 1, as measured by the Sedigraph X-ray transmission particle size distribution measurement method in an aqueous dispersion system. 5 μm, more preferably 1 to 4 μm
belongs to.

又、二次粒子径dとBET比表面積測定法により測定さ
れる比表面積から算出され、平均粒子径として示される
一次粒子径りとの比が下記の式を満たすことが必要であ
る。
Further, it is necessary that the ratio between the secondary particle diameter d and the primary particle diameter calculated from the specific surface area measured by the BET specific surface area measurement method and expressed as the average particle diameter satisfies the following formula.

3≦d/D≦15 因みに、水分散系で測定された平均粒子径で示される二
次粒子径dが1μ−未満の場合には歩留りや紙の強度が
低下するので好ましくなく、一方、5μ闇を越える場合
は白色度や不透明度が著しく低下するので好ましくない
、さらに、上記式d/Dの値が15を越えると、軽質炭
酸カルシウムは大きな凝集体を形成して光の散乱に必要
な細かな空隙部分が減少するために、白色度や不遇明度
が著しく低下し、3未満の場合は単結晶に近い微細粒子
が多くなり歩留りや紙の強度が低下するため、所望の効
果を得ることができない。
3≦d/D≦15 Incidentally, if the secondary particle diameter d, which is indicated by the average particle diameter measured in an aqueous dispersion system, is less than 1μ, it is not preferable because the yield and paper strength will decrease. If it exceeds darkness, the whiteness and opacity will drop significantly, which is undesirable.Furthermore, if the value of the above formula d/D exceeds 15, light calcium carbonate will form large aggregates and will not be able to absorb the light necessary for light scattering. Because the fine voids are reduced, the whiteness and brightness are significantly reduced, and if it is less than 3, the number of fine particles that are close to single crystals increases and the yield and strength of the paper decreases, so it is difficult to obtain the desired effect. I can't.

なお、本発明の方法で使用される軽質炭酸カルシウムと
しては、そのD値が0.1〜0.6μmの範囲にあるも
のが、満足すべき白色度や不透明度等の光学的特性を得
ることができるために、より好ましく使用できる。
It should be noted that the light calcium carbonate used in the method of the present invention has a D value in the range of 0.1 to 0.6 μm to obtain satisfactory optical properties such as whiteness and opacity. can be used more preferably.

更には、本発明の方法では、軽質炭酸カルシウムのセデ
ィグラフX線透過式粒度分布測定法により測定した粒子
の粒度分布が1〜5μmの粒子径をもつ粒子が50重量
%以上を占め、且つ5μmを越える粒子が25重量%以
下である軽質炭酸カルシウムがより好ましく使用される
Furthermore, in the method of the present invention, the particle size distribution of light calcium carbonate as measured by the Sedigraph X-ray transmission particle size distribution measurement method is such that particles having a particle size of 1 to 5 μm account for 50% by weight or more, and Preferably, light calcium carbonate is used, in which the proportion of particles exceeding 25% by weight is less than 25% by weight.

因みに、使用される軽質炭酸カルシウムの内、1〜5μ
mの粒子径をもつ粒子が50重景%未満になると、炭酸
カルシウムの粒子が紙中に不均一な大きさで偏在するよ
うになり、結果的に白色度や不透明度が低下し、所望の
効果が得られない。また、1μm未満の粒子径を持つ粒
子が50重量%以上になると歩留が著しく低下し、5μ
mを越える粒子が25重量%を越えるとプラスチックワ
イヤーの摩耗性が悪化する。
Incidentally, of the light calcium carbonate used, 1 to 5μ
If the proportion of particles with a particle size of No effect is obtained. Furthermore, if the proportion of particles with a particle diameter of less than 1 μm exceeds 50% by weight, the yield decreases significantly, and
If the amount of particles exceeding 25% by weight exceeds 25% by weight, the abrasion properties of the plastic wire will deteriorate.

本発明で使用される軽質炭酸カルシウムは、例えば特公
昭42−14706号、特公昭55−51852号、特
公昭57−30815号、特公昭59−12607号、
特公昭60−33765号、特開昭59−57913号
、特開昭59−26927号、特開昭60−86067
号、特開昭62−17020号等に記載されている方法
で製造されているものが挙げられるが、特にこれらの製
造方法に限定されるものではない。必要に応じて、これ
ら化学的に合成された炭酸カルシウムをサンドミル等に
より物理的処理を施したものを使用しても差し支えない
The light calcium carbonate used in the present invention is, for example, Japanese Patent Publication No. 42-14706, Japanese Patent Publication No. 55-51852, Japanese Patent Publication No. 57-30815, Japanese Patent Publication No. 59-12607,
JP 60-33765, JP 59-57913, JP 59-26927, JP 60-86067
JP-A No. 62-17020, etc., but the method is not particularly limited to these manufacturing methods. If necessary, these chemically synthesized calcium carbonates may be physically treated using a sand mill or the like.

また、本発明の方法で使用される軽質炭酸カルシウムは
スラリー状或いはケーキ状の含水晶や、これらをさらに
乾燥して得られる粉末品等があり、その製造方法や、或
いは分散剤の添加の有無等について、特に限定するもの
ではない。
In addition, the light calcium carbonate used in the method of the present invention includes slurry-like or cake-like quartz crystals, and powder products obtained by further drying these, and the manufacturing method and whether or not a dispersant is added may vary. etc., there are no particular limitations.

更に、軽質炭酸カルシウムの結晶構造や粒子形態等につ
いても特に限定されるものではないが、例えば凝集体を
形成し、その中核が球状又は楕円球状であってコンペイ
トウ状とか菊花状或いは日輪状等(以後、総称してコン
ペイトウ状と言う)の形態をしているもの、紡錘状又は
柱状の形状をした多数の一次粒子が不規則に絡み合い結
合して凝集体を形成しているものく以後、それぞれ紡錘
状絡合体及び柱状絡合体と言う)、局部が丸みを帯びた
立方体又は直方体の形状をした多数の一次粒子が不規則
に絡み合い、結合して凝集体を形成しているもの(以後
、総称して方柱形路合体と言う)或いは板状の形状をし
たもの等があり、これらは本発明の目的に適した軽質炭
酸カルシウムとしてより好ましく使用されるものである
Furthermore, there are no particular limitations on the crystal structure or particle form of light calcium carbonate, but for example, it forms aggregates, the core of which is spherical or ellipsoidal, and has a shape such as a conpeitou, chrysanthemum, or sunflower shape. (hereinafter collectively referred to as konpeito-like), and those in which a large number of spindle-shaped or columnar primary particles are irregularly intertwined and bonded to form an aggregate. (hereinafter referred to as spindle-shaped entangled bodies and columnar entangled bodies, respectively); , collectively referred to as a prismatic road combination) or plate-shaped, and these are more preferably used as light calcium carbonate suitable for the purpose of the present invention.

本発明では、抄紙用填料として軽質炭酸カルシウムが主
体として使用されるものであるが、炭酸カルシウムがア
ルカリ性填料であることと、酸により分解し易いために
、硫酸バンド等が多量に使用されている酸性抄紙系より
も、むしろ弱酸性〜弱アルカリ性で抄紙する中性抄紙系
で使用することが好ましい、また、本発明の方法では、
得られた成紙中に軽質炭酸カルシウムとして、例えば、
対バルブあたり1〜40重量%重量%束れていることに
よって、本発明の所望の効果が得られるものである。
In the present invention, light calcium carbonate is mainly used as a filler for papermaking, but since calcium carbonate is an alkaline filler and is easily decomposed by acid, a large amount of sulfuric acid is used. It is preferable to use it in a neutral papermaking system where paper is made in a weakly acidic to weakly alkaline manner rather than an acidic papermaking system, and in the method of the present invention,
As light calcium carbonate in the obtained paper, for example,
The desired effects of the present invention can be obtained by bundling 1 to 40% by weight per bulb.

勿論、製紙業界で抄紙用填料として一般に公知公用であ
る填料、例えばタルク、カオリン、焼成カオリン、クレ
ー、ケイソウ土、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム、水酸化アルミニウム、二酸化チタン、硫酸マグネシ
ウム、シリカ、アルミノ珪酸塩、ベントナイト等の鉱物
質填料やポリスチレン樹脂微粒子、尿素ホルマリン樹脂
微粒子、微小中空粒子等の有機合成填料等も適宜選択し
て併用使用が可能である。また、故紙やブローク等に含
まれる顔料も填料として有効に使用できる。
Of course, fillers that are generally known and used as papermaking fillers in the paper manufacturing industry, such as talc, kaolin, calcined kaolin, clay, diatomaceous earth, heavy calcium carbonate, magnesium carbonate, aluminum hydroxide, titanium dioxide, magnesium sulfate, silica, alumino Mineral fillers such as silicates and bentonite, organic synthetic fillers such as polystyrene resin fine particles, urea-formalin resin fine particles, and fine hollow particles can also be appropriately selected and used in combination. Furthermore, pigments contained in waste paper, broque, etc. can also be effectively used as fillers.

パルプスラリー中にはこれら填料の他に、従来から使用
されている各種のアニオン性、ノニオン性、カチオン性
或いは両性の歩留向上剤、紙力増強剤、サイズ剤等が適
宜選択して使用される。具体的には、例えば石油樹脂系
サイズ剤、アルキルケテンダイマー系サイズ剤、アルケ
ニル無水コハク酸系サイズ剤、スチレン−アクリル系サ
イズ剤、無水ステアリン酸系サイズ剤及びロジン系サイ
ズ剤等の各種サイズ剤、ポリアクリルアミド系のカチオ
ン性、ノニオン性、アニオン性及び両性の樹脂、ポリエ
チレンイミン及びその誘導体、ポリエチレンオキサイド
、ポリアミン、ポリアミド・ポリアミン及びその誘導体
、カチオン性及び両性澱粉、植物ガム、尿素ホルマリン
樹脂、メラミンホルマリン樹脂、親水性のポリマー粒子
等の有機系化合物及び硫酸バンド、アルミナゾル、塩基
性硫酸アルミニウム、塩基性塩化アルミニウム、塩基性
ポリ水酸化アルミニウム等のアルミニウム化合物や硫酸
第一鉄、塩化第二鉄或いはコロイダルシリカ、ベントナ
イト等の無機系化合物等の1種或いは2種以上が適宜組
み合わせて使用され、さらに染料、pH!PI整剤、ピ
ッチコントロール剤、スライムコントロール剤、消泡剤
等の抄紙用内添助剤を紙の用途に応じて適宜添加するこ
ともできる。
In addition to these fillers, various conventionally used anionic, nonionic, cationic or amphoteric retention aids, paper strength enhancers, sizing agents, etc. may be appropriately selected and used in the pulp slurry. Ru. Specifically, various sizing agents such as petroleum resin-based sizing agents, alkyl ketene dimer-based sizing agents, alkenyl succinic anhydride-based sizing agents, styrene-acrylic anhydride-based sizing agents, stearic anhydride-based sizing agents, and rosin-based sizing agents. , polyacrylamide-based cationic, nonionic, anionic and amphoteric resins, polyethyleneimine and its derivatives, polyethylene oxide, polyamine, polyamide/polyamine and its derivatives, cationic and amphoteric starch, vegetable gum, urea-formalin resin, melamine Formalin resin, organic compounds such as hydrophilic polymer particles, aluminum compounds such as sulfate band, alumina sol, basic aluminum sulfate, basic aluminum chloride, basic polyaluminum hydroxide, ferrous sulfate, ferric chloride, One or more inorganic compounds such as colloidal silica and bentonite are used in appropriate combinations, and dyes, pH! Internal additives for papermaking, such as a PI conditioner, pitch control agent, slime control agent, and antifoaming agent, can also be added as appropriate depending on the use of the paper.

また、サイズプレス、ゲートロール或いはビルブレード
等の方法で成紙の表面に澱粉、ポリビニルアルコール、
各種表面サイズ剤、傾斜等を塗布することも可能である
In addition, starch, polyvinyl alcohol,
It is also possible to apply various surface sizes, gradients, etc.

一方、バルブ繊維としては、その種類等について特に限
定するものではないが、例えば、MP、 SP、AP等
によって得られる針葉樹バルブや広葉樹バルブ等の化学
バルブやsepの他にBCTMP、 CTMP、 CG
P 5SGP STMP 、、RGP等の各種機械バル
ブやDIP等の故紙バルブ或いは麻パルプのような非木
材バルブや合成バルブ等が適宜組合わされて使用される
On the other hand, there are no particular limitations on the type of valve fiber, but for example, in addition to chemical valves such as softwood valves and hardwood valves obtained by MP, SP, AP, etc., and SEP, BCTMP, CTMP, CG, etc.
Various mechanical valves such as P5SGP STMP, RGP, waste paper valves such as DIP, non-wood valves such as hemp pulp, synthetic valves, etc. are used in appropriate combinations.

本発明の方法はあらゆる等級及び種類の紙製品に適用可
能であり、例えば、書籍用紙、新聞用紙グラビア用紙、
キャストコート紙、アート紙、コート紙、徽塗工祇等の
印刷用紙及びノート等の筆記用紙や包装用紙は勿論、感
圧記録紙、感熱記録紙、静電記録紙等の情報用紙やタン
ク祇等の特殊紙等に幅広(適用できるものである。
The method of the invention is applicable to all grades and types of paper products, such as book paper, newsprint, gravure paper,
In addition to printing paper such as cast coated paper, art paper, coated paper, and coated paper, as well as writing paper and packaging paper such as notebooks, information paper such as pressure-sensitive recording paper, thermal recording paper, electrostatic recording paper, and tank paper. It can be applied to a wide range of special papers such as

「実施例」 以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが
、勿論その範囲に限定されるものではない。また例中の
「部」及び「%」は特に断らない限り、それぞれ「重量
部」及び「重量%」を示す。
"Example" The present invention will be described in more detail with reference to Examples below, but of course the scope is not limited thereto. Further, "parts" and "%" in the examples indicate "parts by weight" and "% by weight", respectively, unless otherwise specified.

なお、得られた製品については以下の方法で品質評価を
行った。
The quality of the obtained product was evaluated using the following method.

〔軽質炭酸カルシウム〕[Light calcium carbonate]

炭酸ガス化合法により、表−1に示すような物性を有す
る軽質炭酸カルシウム17種M (A−Q)を調製した
。■を除く他の炭酸カルシウムには、いずれも分散剤は
含まれていない、得られた軽質炭酸カルシウムのうち、
ASBSC,D、ESJ。
By the carbonation method, 17 types of light calcium carbonate M (A-Q) having the physical properties shown in Table 1 were prepared. None of the other calcium carbonates except for ■ contain a dispersant. Of the light calcium carbonate obtained,
ASBSC, D, E.S.J.

K、、L、M、N、05PSQは固型分濃度65%のケ
ーキ状含水晶であり、Gは固型分濃度25%のスラリー
状品であり、Hは乾燥粉末品である。なお、Fは合成し
た軽質炭酸カルシウムMを固型分濃度25%になるよう
にタービン翼型撹拌機を用いて水中に分散させ、分散液
を調製した。このようにして得られた分散液をサンドグ
ラインダー(形式32G/五十嵐機械製造社製)で回転
数1)00orp 、流量を154t/sinとして処
理を行い製造した。また、■は軽質炭酸カルシウムHに
炭酸カルシウム固型分光たり0.4%の分散剤(商品名
ニアロンA−9/東亜合成社製)を加えて固型分濃度が
50%になるようにタービン翼型撹拌機を用いて水中に
分散させて製造した。
K, L, M, N, 05PSQ are cake-like quartz crystals with a solid content concentration of 65%, G is a slurry-like product with a solid content concentration of 25%, and H is a dry powder product. In addition, F was prepared by dispersing the synthesized light calcium carbonate M in water using a turbine blade stirrer so that the solid content concentration was 25%. The thus obtained dispersion was processed using a sand grinder (model 32G/manufactured by Igarashi Kikai Seizo Co., Ltd.) at a rotation speed of 1) 00 orp and a flow rate of 154 t/sin. In addition, ■ is a turbine in which calcium carbonate solid spectroscopy or 0.4% dispersant (trade name Nearon A-9/manufactured by Toagosei Co., Ltd.) is added to light calcium carbonate H so that the solid content concentration becomes 50%. It was produced by dispersing it in water using a blade stirrer.

実施例1 C,S、F、450ccのLBKP90部とC,S、F
、470ccのNBKPIO部からなるバルブ100部
を分散したバルブスラリーに、軽質炭酸カルシウムAを
成紙の天分が16%になるように添加し、硫酸バンド0
.5部、カチオン性澱粉(商品名:0NL−400、玉
子ナシッナル社製)0.5部及びアルキルケテンダイマ
ー(商品名:サイズバインに−902、荒用化学社製)
0.1部をよく撹拌しながら添加した。このバルブスラ
リーに、白水を混合してバルブスラリーの希釈を行い、
最後にアニオン性ポリアクリルアミド(商品名:バーコ
ール155、アライドコロイド社製)を0.02部添加
してインレット原料を調製した。
Example 1 C, S, F, 450cc LBKP 90 parts and C, S, F
, light calcium carbonate A was added to the valve slurry in which 100 parts of valve consisting of 470 cc of NBKPIO was dispersed so that the content of the paper was 16%, and sulfate band 0 was added.
.. 5 parts, 0.5 parts of cationic starch (product name: 0NL-400, manufactured by Tamago Nasinal Co., Ltd.) and alkyl ketene dimer (product name: Sizevine-902, manufactured by Arayo Kagaku Co., Ltd.)
0.1 part was added with good stirring. This valve slurry is mixed with white water to dilute the valve slurry.
Finally, 0.02 part of anionic polyacrylamide (trade name: Barcol 155, manufactured by Allied Colloid) was added to prepare an inlet raw material.

得られたインレフト原料を用いて長網抄紙機により抄紙
し、米坪が74g/rrrの紙を得た。
Paper was made using a fourdrinier paper machine using the obtained inleft raw material to obtain paper having a weightage of 74 g/rrr.

また、填料(軽質炭酸カルシウム)の−次及び二次粒子
径や二次粒子の粒度分布、成紙の白色度、不透明度、紙
のピンキング強度、填料の歩留及び填料粒子によるプラ
スチックワイヤー摩耗性について、それぞれ以下の如き
方法によって測定、評価を行い、得られた結果を表−1
に示した。
In addition, the primary and secondary particle diameters and particle size distribution of the filler (light calcium carbonate), the whiteness and opacity of the paper, the pinking strength of the paper, the retention of the filler, and the abrasion resistance of plastic wires due to the filler particles. The following methods were used to measure and evaluate the results, and the results are shown in Table 1.
It was shown to.

(−次粒子径りの測定) BET比表面積測定法により測定した比表面積Sをもと
にして、下記の式により一次粒子径を算出した。
(Measurement of -Primary Particle Size) Based on the specific surface area S measured by the BET specific surface area measurement method, the primary particle size was calculated using the following formula.

3・ρ D:BET比表面積測定法により測定した比表面積の値
より算出した軽質炭酸カルシウムの一次粒子径(μ層)
− 3sBET比表面積測定法により測定した軽質炭酸カル
シウムの比表面積(m”/g)。
3.ρ D: Primary particle diameter of light calcium carbonate (μ layer) calculated from the value of specific surface area measured by BET specific surface area measurement method
- Specific surface area of light calcium carbonate (m"/g) determined by 3sBET specific surface area measurement method.

ρ:軽質炭酸カルシウムの真比重(g/cm’)。ρ: True specific gravity of light calcium carbonate (g/cm').

(二次粒子径dの測定) 50klの容器に予めLe量が300gとなるように計
算の上、仕上がり濃度が25%になるように水を投入後
、所要の軽質炭酸カルシウムを添加しながら卓上型プロ
ペラミキサーを用いて300rpm、 10分間の撹拌
を行いスラリーを調製した。このようにして得た軽質炭
酸カルシウムのスラリーをセディグラフX線透過式粒度
分布測定装置(島津製作所製)を使用して累積重量が5
0%に達するときの粒子径を測定し、得られた値を二次
粒子径とした。さらに、1μm未満の累積重量%、1〜
5μ…の累積重量%、5μmを越える累積重量%も求め
、二次粒子の粒度分布を測定した。
(Measurement of secondary particle diameter d) After calculating in advance that the amount of Le is 300 g in a 50 kl container, add water so that the final concentration is 25%, and then add the required amount of light calcium carbonate while placing it on the table. A slurry was prepared by stirring at 300 rpm for 10 minutes using a type propeller mixer. The slurry of light calcium carbonate thus obtained was measured using a Sedigraph X-ray transmission particle size distribution analyzer (manufactured by Shimadzu Corporation) to determine the cumulative weight of 5.
The particle size when the particle size reached 0% was measured, and the obtained value was taken as the secondary particle size. Furthermore, the cumulative weight % less than 1 μm, 1 to
The cumulative weight % of particles larger than 5 μm and the cumulative weight % of particles larger than 5 μm were also determined, and the particle size distribution of secondary particles was measured.

(紙の白色度の測定) JIS P8123の方法に準じて測定した。(Measurement of whiteness of paper) It was measured according to the method of JIS P8123.

(紙の不透明度の測定) JIS P8138の方法に準じて測定した。(Measurement of paper opacity) It was measured according to the method of JIS P8138.

(成紙のピンキング強度の測定) 明製作所製のR1印刷適性試験機をもちいて、ドライビ
ック(表面強度)試験を行い、目視により判定した。
(Measurement of pinking strength of paper) Drybic (surface strength) test was conducted using R1 printing suitability tester manufactured by Mei Seisakusho, and judgment was made visually.

O;ビックの発生が無(良好 Δ;ピックが僅かに発生 ×;ビックが多数に発生した。O: No bumps (good) Δ: Slight pick occurs ×; Many shocks occurred.

〈填料の歩留の測定) インレット原料中の灰分a(%)と白水中の天分b(%
)を測定し下記式から算出した。
<Measurement of filler yield) Ash content a (%) in the inlet raw material and natural content b (%) in white water
) was measured and calculated from the following formula.

(プラスチックワイヤー摩耗量の測定)プラスチックワ
イヤー摩耗量の測定は、抄紙用プラスチックワイヤー(
商品名: os−so 、日本フィルコン社製)を幅2
5wn、長さ250a+mの寸法にカットし2.35に
gの錘りを取り付け、セラミックロール(直径100−
■)に接触角が90度になるようにセットし、ロールを
周速500 m/winで回転させながら、填料の1%
水分散液をIf/sinの流量でワイヤーとセラミック
ロールの間に循環供給を行い、120分後のワイヤーの
重量減少量(乾燥重量)を測定し、ワイヤー摩耗量とし
た。
(Measurement of plastic wire wear amount) To measure the plastic wire wear amount, use the plastic wire for paper making (
Product name: os-so (manufactured by Nippon Filcon) width 2
5wn, length 250a+m, attach a 2.35g weight to the ceramic roll (diameter 100-m).
■) so that the contact angle is 90 degrees, and while rotating the roll at a circumferential speed of 500 m/win, add 1% of the filler.
The aqueous dispersion was circulated and supplied between the wire and the ceramic roll at a flow rate of If/sin, and the amount of weight loss (dry weight) of the wire after 120 minutes was measured, which was defined as the amount of wire wear.

(填料の粒子形状) 粒子の形状は走査型電子顕微鏡により、二次電子像で観
察した。
(Particle shape of filler) The shape of the particles was observed using a secondary electron image using a scanning electron microscope.

実施例2〜1)、比較例1〜6 実施例1において、填料として表−1に示した軽質炭酸
カルシウムを使用した以外は、同様にしてインレフト原
料を調成し、抄紙を行い、実施例1と同様に測定及び試
験を行い、得られた結果を表−1に示した。
Examples 2 to 1), Comparative Examples 1 to 6 In-left raw materials were prepared in the same manner as in Example 1, except that light calcium carbonate shown in Table 1 was used as a filler, and paper was made. Measurements and tests were carried out in the same manner as in 1, and the obtained results are shown in Table 1.

「効果」 表−1の実施例から明らかなように、本発明で特定した
軽質炭酸カルシウムを填料として使用し、抄紙すること
によって、紙は強度、白色度、不透明度が優れ、抄紙時
の抄紙機ワイヤー上での填料歩留りの改善効果が著しく
、然もプラスチックワイヤーの耐摩耗性も優れていた。
"Effects" As is clear from the examples in Table 1, by using the light calcium carbonate specified in the present invention as a filler and making paper, the paper has excellent strength, whiteness, and opacity. The filler yield on the machine wire was significantly improved, and the abrasion resistance of the plastic wire was also excellent.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)パルプスラリーに主たる填料として軽質炭酸カル
シウムを配合する抄紙方紙において、該軽質炭酸カルシ
ウムが下記条件を満足することを特徴とする紙の製造方
法。 3≦d/D≦15 「d;セディグラフX線透過式粒度分布測定法により測
定した平均粒子径(μm) (d=1〜5μmの範囲) D;BET比表面積測定法により測定した比表面積の値
より算出した平均粒子径(μm)。」
(1) A paper manufacturing method in which light calcium carbonate is blended as a main filler into pulp slurry, characterized in that the light calcium carbonate satisfies the following conditions. 3≦d/D≦15 d: Average particle diameter (μm) measured by Sedigraph X-ray transmission particle size distribution measurement method (d = range of 1 to 5 μm) D: Specific surface area measured by BET specific surface area measurement method The average particle diameter (μm) calculated from the value of.
(2)セディグラフX線透過式粒度分布測定法により測
定した軽質炭酸カルシウムの粒度分布で、1〜5μmの
粒子径をもつ粒子が50重量%以上有り、且つ5μmを
越える粒子が25重量%以下である請求項(1)記載の
紙の製造方法。
(2) The particle size distribution of light calcium carbonate measured by Sedigraph X-ray transmission particle size distribution measurement method shows that particles with a particle size of 1 to 5 μm account for 50% by weight or more, and particles exceeding 5 μm account for 25% by weight or less. The method for producing paper according to claim (1).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7468101B2 (en) * 2006-08-17 2008-12-23 Specialty Minerals (Michigan) Inc. UV varnish gloss performance using novel pigment and process for making same
JP2012107356A (en) * 2010-11-17 2012-06-07 Seiko Pmc Corp Method for producing paper
US10407859B2 (en) 2016-02-22 2019-09-10 Board Of Regents Of The Nevada System Of Higher Education On Behalf Of The University Of Nevada, Reno Method and loading module to mechanically increase pile/drilled shaft end bearing stiffness

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