高填料含量的纸的制造方法与流程

本发明涉及高填料含量的纸的制造方法，特别是涉及要求高不透明度的高填料含量的纸的制造方法。

背景技术：

1、近年来，从节约资源、减少废弃物等观点出发，期望纸的轻量化、低基重化，而作为这样的纸，已知有包含填料的含填料纸。

2、含填料纸特别强烈要求即使重量轻且基重低也可提高不透明性、白度等光学特性。例如，对于装饰板原纸等建材用纸而言，在贴合于基材时为了不会看到基材部，要求不透明性高。另外，辞典等使用的字典纸也要求不透明性高，重要的是不会从背面看到文字或图。

3、在此，作为提高不透明度和白度等光学特性的方法，一直使用在纸浆中添加二氧化钛、碳酸钙等造纸用填料的方法。特别是，二氧化钛由于光散射能力高，因而能够对纸赋予高不透明度。但是，二氧化钛与其他造纸用填料相比粒径小，因此利用抄纸机进行抄造时的助留极低，因而二氧化钛容易在抄纸机、其附带装置中发生堆积、污染。因此，在将二氧化钛添加至纸浆的方法中，由于清洗抄纸机的频率高，存在生产效率降低的问题。另外，在该方法中，由于二氧化钛的堆积、污染被抄入到纸中，还存在纸的品质降低的问题。

4、进而，即便在使用除二氧化钛以外的填料、例如轻质碳酸钙的情况下，出于提高不透明度的目的而增加纸中的填料的比率时，未固定于纸中并流出至白水体系的填料也会增加，因此，与纸浆中添加二氧化钛的情况同样地，存在生产效率降低的问题、纸的品质降低的问题。

5、因此，为了提高填料的助留，一直采用将助留改善剂与填料一起添加至纸浆中的方法。作为将助留改善剂添加至纸浆中的方法，例如可举出：在纸浆中单独添加阳离子性或阴离子性的聚丙烯酰胺的方法；在添加阳离子性聚丙烯酰胺之后添加阴离子性聚丙烯酰胺的方法；在添加阳离子性聚合物之后添加胶态二氧化硅、膨润土等阴离子性药剂的使用双组分的方法；在该使用双组分的方法之前添加阳离子凝结剂的使用三组分的方法；在添加阳离子性聚合物之后添加阴离子性聚合物，再添加阴离子性药剂的使用三组分的方法。

6、例如，专利文献1中记载了一种方法，该方法在纤维素纤维浆料(纸浆浆料)中添加取代度为0.3～0.6的羧甲基纤维素，然后添加硫酸铝及二氧化钛并进行抄纸。

7、另外，专利文献2中记载了一种方法，该方法在纸料(纸浆浆料)中添加两性水溶性聚合物，该两性水溶性聚合物通过在盐水溶液中利用分散聚合法而制造并且单体中包含丙烯酰胺，然后添加阴离子性的胶态二氧化硅、膨润土。

8、另外，专利文献3中记载了一种方法，该方法在纸浆浆料中添加聚合物以及二氧化钛或碳酸钙，该聚合物是将至少具有n-乙烯基甲酰胺作为聚合成分的聚合物中的总甲酰基的20～100％水解而得到。

9、现有技术文献

10、专利文献

11、专利文献1：日本特开2003-89994号公报

12、专利文献2：日本特开平9-195197号公报

13、专利文献3：日本特开2005-171411号公报

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、但是，在这些方法中，虽然填料的助留提高，但存在如下问题：由于填料聚集，即使增加填料的添加量，所得到的纸的不透明度也会降低。另外，作为填料添加的二氧化钛非常昂贵，因而制造纸时的成本中二氧化钛的原料成本所占的比例大。特别是，在添加助留剂的现有方法中，即使增加二氧化钛的添加量，纸的不透明度也无法变高，因此，添加大量二氧化钛的方法是不理想的。

3、对此，专利文献1所记载的方法中，使羧甲基纤维素悬浮于纸浆浆料，因此水合的粉体颗粒相互粘结而成的聚集块即疙瘩状物容易在纸浆浆料中大量产生。另外，专利文献1的方法难以使填料高效地固定于纸浆纤维，并且其用于得到厚纸，因此，即使所得到的纸薄，在提高灰分含有率、不透明度方面也存在改良的余地。

4、另外，专利文献2记载的方法中，通过在纸浆浆料中添加阴离子性的胶态二氧化硅、膨润土作为助留改善剂从而提高填料的助留率，但由于填料的添加量少，因而所得到的纸的灰分含有率、不透明度也低。

5、另外，专利文献3所记载的方法中，为了得到灰分含有率、不透明度高的纸，需要提高原料成本以增加作为填料的二氧化钛相对于纸浆纤维的相对量。另外，在专利文献3中，由于并未着眼于增加二氧化钛等填料的使用量时未固定于纸中而流出至白水体系的填料的流出比例(量)，因此其并没有记载尽量减少流出至白水体系的填料的量从而防止二氧化钛在抄纸机、其附带装置发生堆积或污染这一点。

6、本发明是鉴于类似于上述的实际情况而完成的，其目的在于：提供一种高填料含量的纸的制造方法，通过使填料不发生聚集并以尽可能均匀的分散状态固定于纸浆纤维，并且减少流出至白水体系的填料的流出比例(量)，从而能够得到灰分含有率高且不透明度高的纸，而且，流出至白水中的填料的流出比例少。

7、用于解决问题的方案

8、本发明人为解决上述技术课题进行了反复深入研究。结果发现，根据高填料含量的纸的制造方法，该制造方法包括：将包含规定量的二氧化钛的填料添加至纸浆浆料中而得到纸料的纸料制作工序、以及对该纸料添加规定量的两性聚丙烯酰胺的两性聚丙烯酰胺添加工序，填料以均匀的分散状态固定于纸浆纤维，并且流出至白水体系的填料的流出比例(量)减少，因此能够得到灰分含有率高且不透明度高的纸，并且能够降低流出至白水中的填料的流出比例，从而完成了本发明。具体而言，本发明提供以下内容。

9、(1)一种高填料含量的纸的制造方法，其包括：将包含二氧化钛的填料添加至纸浆浆料中而得到纸料的纸料制作工序；在前述纸料中，以相对于纸浆纤维及前述填料的固体成分质量的总和为0.005质量％以上且3质量％以下的范围添加两性聚丙烯酰胺的两性聚丙烯酰胺添加工序；以及对添加有前述两性聚丙烯酰胺的纸料进行抄纸的抄纸工序，其中，在由前述纸料制作工序得到的前述纸料中，相对于前述纸浆纤维及前述填料的固体成分质量的总和，前述二氧化钛的含有率为1质量％以上，且包含前述二氧化钛的前述填料的含有率为8.5质量％以上且50质量％以下的范围。

10、(2)根据上述(1)所述的高填料含量的纸的制造方法，其中，在前述纸料制作工序中，以相对于前述纸浆纤维及前述填料的固体成分质量的总和为0.5质量％以上且10质量％以下的范围进一步添加硫酸铝。

11、(3)根据上述(1)或(2)所述的高填料含量的纸的制造方法，其在两性聚丙烯酰胺添加工序之前还包括：在水性介质中使单体聚合而制作前述两性聚丙烯酰胺的两性聚丙烯酰胺制作工序，其中，前述单体相对于总摩尔和含有：60摩尔％以上且98摩尔％以下的范围的(甲基)丙烯酰胺、1摩尔％以上且39摩尔％以下的范围的阴离子性乙烯基单体、和1摩尔％以上且39摩尔％以下的范围的阳离子性乙烯基单体。

12、(4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的高填料含量的纸的制造方法，其中，由前述两性聚丙烯酰胺制作工序制作的前述两性聚丙烯酰胺在将固体成分浓度设为10质量％时的布氏粘度为1000cps以上且20000cps以下的范围。

13、(5)根据上述(1)～(4)中任一项所述的高填料含量的纸的制造方法，其中，前述高填料含量的纸的灰分的含有率为8.5质量％以上且50质量％以下的范围。

14、发明的效果

15、根据本发明，能够提供一种高填料含量的纸的制造方法，其能够使添加至纸浆浆料中的填料以对于纸浆纤维而言比较均匀的分散状态固定，因此，即使减少填料的添加量也能够得到灰分含有率高且不透明度高的纸，而且，流出至白水中的填料的流出比例少。

16、特别是，在本发明中，由于能够使填料高效地固定于纸浆纤维，因此，能够降低制造高填料含量的纸时的填料的使用量。与此同时，流出至白水中的填料的流出比例减少，从而降低了由未固定于纸浆纤维的填料所引起的抄纸机及附带设备的污染，因此，能够提供一种能实现环境负荷、经济负荷降低的高填料含量的纸的制造方法。

17、并且，本发明的制造方法中，抄纸时的纸料中二氧化钛、碳酸钙等填料不会过度聚集，而是以比较均匀的分散状态固定于纸浆纤维。因此，能够得到具有高不透明度和白度等良好的物性，并可适用于例如建材用原纸、字典纸等用途的高填料含量的纸。