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JP5900844B2 - Colored paper manufacturing method and colored paper - Google Patents

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JP5900844B2 JP2011128189A JP2011128189A JP5900844B2 JP 5900844 B2 JP5900844 B2 JP 5900844B2 JP 2011128189 A JP2011128189 A JP 2011128189A JP 2011128189 A JP2011128189 A JP 2011128189A JP 5900844 B2 JP5900844 B2 JP 5900844B2
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Description

本発明は、着色料の定着が良く、生産効率を向上させることができる着色紙の製造方法及び着色紙に関する。 The present invention relates to a colored paper manufacturing method and colored paper that can improve the efficiency of colorant fixation and improve production efficiency.

パルプ原料に着色料を添加して抄紙する着色紙の製造では、着色の方法として、バッチ式と連続式がある。バッチ式では、一定量のパルプスラリーが入ったチェストやタンクに一定量の着色料を添加し、パルプに着色料を定着させる方法である。染料の定着時間が長くとれるので、定着率が高く、濃色の着色紙の製造には有利であるが、調色がバッチ毎にしかできないため、色相の微調整が難しく、目的の色相に調整するまでの時間がかかる。生産量の大きな抄紙機では、着色損紙が大量に発生してしまうので、生産量の比較的小さい抄紙機にはこの方式が適している。 In the production of colored paper in which a paper is made by adding a colorant to a pulp raw material, there are a batch type and a continuous type as a coloring method. In the batch method, a certain amount of coloring agent is added to a chest or tank containing a certain amount of pulp slurry, and the coloring agent is fixed to the pulp. Since the fixing time of the dye can be taken long, the fixing rate is high and it is advantageous for the production of dark colored paper, but since the toning can be performed only for each batch, it is difficult to finely adjust the hue and adjust to the target hue It takes time to do. In a paper machine with a large production amount, a large amount of colored loss paper is generated. Therefore, this method is suitable for a paper machine with a relatively small production amount.

連続式は流れているパルプスラリーに着色料を連続的に添加する方法である。抄紙機前工程のマシンチェスト、種箱、ファンポンプ等に着色料を連続添加する。製造される紙を見ながら着色料の添加量を増減できるため、色相の微調整が可能であり、バッチ式より短時間で目的の色相にあわせることができる。比較的生産量の大きな抄紙機では、連続式が採用される。しかし、着色料の添加量が多い濃色の着色紙を製造する場合には、目的の色相に合うまでの時間が長くかかってしまう。 The continuous method is a method of continuously adding a colorant to the flowing pulp slurry. Colorants are continuously added to machine chests, seed boxes, fan pumps, etc. in the paper machine pre-process. Since the amount of the colorant added can be increased or decreased while looking at the paper to be produced, the hue can be finely adjusted, and the target hue can be adjusted in a shorter time than the batch type. For paper machines with a relatively large production volume, the continuous type is adopted. However, when producing dark colored paper with a large amount of colorant added, it takes a long time to meet the target hue.

目的の色相に合うまでに発生した着色損紙は、同じ色相、または近い色相の着色紙を製造する際にしか使用できないため、大量の損紙が発生すると、次回の抄造まで保管するための場所が必要となるし、使用する際の断裁、投入、溶解作業は大きな負担となる。紙の着色方法に関する特許文献としては、次のようなものがある。 Colored paper that has been produced to the desired hue can only be used when producing colored paper of the same or near hue, so if a large amount of paper is lost, a place to store it until the next papermaking It is necessary to cut, put in, and dissolve when used. Patent documents relating to the coloring method of paper include the following.

抄紙機に送られる完全紙料を精選するためのスクリーンの一次側に、着色料を単位時間当たりに定量となるように連続的に注入する。(課題)定着時間の短縮、流路に残った着色紙料の洗浄の手間をなくす、単位容量あたりの紙料に対する着色料の濃度を決定する作業を容易にする。(特許文献1) The colorant is continuously injected into the primary side of the screen for selecting the complete paper material sent to the paper machine so as to be fixed per unit time. (Problem) It is possible to facilitate the work of determining the concentration of the colorant relative to the paper material per unit volume, shortening the fixing time, eliminating the trouble of washing the color paper material remaining in the flow path. (Patent Document 1)

パルプ調整工程の前段部で直接染料を添加し、抄紙機直前に種箱において塩基性染料を添加する。色調調整を塩基性染料の添加量の調整で行う。(課題)退色や演色性の問題が生ぜず、製品色調が変化した際に即応することができるライナー表層の染色方法を提供する。(特許文献2) The dye is added directly at the front stage of the pulp adjustment process, and the basic dye is added in the seed box immediately before the paper machine. The color tone is adjusted by adjusting the amount of basic dye added. (Problem) To provide a method for dyeing a surface layer of a liner, which does not cause a problem of fading or color rendering, and can immediately respond to a change in product color tone. (Patent Document 2)

少なくとも2種類以上の塩基性染料を、ミキシングから抄紙機への原料供給までの工程において、少なくとも2箇所にて添加し、特定範囲の色調に調整する。(目的)確実に所望の色調に調整する。(特許文献3) At least two or more types of basic dyes are added in at least two places in the process from mixing to supplying the raw material to the paper machine to adjust the color tone within a specific range. (Purpose) Make sure to adjust to the desired color tone. (Patent Document 3)

以上のように、着色料の添加場所や着色料の種類を特定するという提案が各種なされている背景には、着色紙の製造では、目的の色相に合うまでに発生する損紙により、製造コストが増大し、未だ完全な解決策がないという理由があるためである。
着色紙の製造に際し、製造毎に同じパルプに同じ量の着色料を添加すれば、同じ色相の着色紙が得られるはずであるが、実際には、パルプの品質や、水質など各種の要因により着色料の定着性が変わるため、製造毎に目的の色に合わせる作業が必要である。この作業は紙を連続的に抄紙して色相を見ながら行っているため、その間に多くの損紙が発生する。通常、色を合わせるために着色料の添加率を変更するアクションをとっても、それが抄紙した紙の色相となって現れるまでに一定の時間が必要である。
As described above, various proposals for specifying the colorant addition location and the colorant type have been made. This is because there is a reason that there is still no complete solution.
In the production of colored paper, if the same amount of colorant is added to the same pulp for each production, colored paper of the same hue should be obtained, but in reality it depends on various factors such as pulp quality and water quality. Since the fixing property of the colorant is changed, it is necessary to adjust the color to the target color every production. Since this operation is performed while continuously making paper and checking the hue, a lot of damaged paper is generated. Usually, even if an action for changing the addition rate of the colorant is taken in order to match the colors, a certain time is required until it appears as the hue of the paper.

着色料の添加場所を、種箱やファンポンプなどの抄紙機に近い場所にすれば、アクションの結果が現れるまでの時間は短くなるが、定着が不十分となり、系内の着色料濃度が安定するまでに時間がかかる。
着色料の添加場所を、ミキシングやマシンタンクなどの抄紙機から離れた場所にすれば、定着時間が十分とれるが、アクションの結果が現れるまでの時間が長くなる。
If the place where the colorant is added is close to the paper machine such as a seed box or a fan pump, the time until the result of the action appears is shortened, but the fixing is insufficient and the colorant concentration in the system is stable. It takes time to do.
If the place where the colorant is added is away from the paper machine such as mixing or a machine tank, the fixing time is sufficient, but the time until the action result appears becomes longer.

着色料のパルプへの定着性に影響を与える因子は、パルプの種類、パルプの叩解度、歩留まり向上剤などの薬品の影響、用水の温度、pH、硬度、添加工程(添加箇所)などである。また、抄紙機のワイヤーや毛布の状態(脱水や搾水の状況)によっても、色相が変わってくることがある。
これらの要因による色相の変化に対して、ヒトの色相に関する感覚は鋭く、着色紙を製造する際に許容される色相の幅は非常に小さいものである。従って、着色紙の場合、一般の白色の印刷用紙等よりも色を合わせる時間が長くなり、損紙の発生量が多くなる傾向があり、場合によっては、着色紙の生産途中に色相が変わって損紙が発生してしまうこともある。
Factors affecting the fixability of the colorant to the pulp include the type of pulp, the degree of pulp beating, the effect of chemicals such as yield improvers, the temperature of the water, pH, hardness, and the addition process (addition location). . Also, the hue may change depending on the state of the wire and blanket of the paper machine (dehydration and squeezing conditions).
With respect to the change in hue due to these factors, the human sense of hue is sharp, and the range of hues allowed when manufacturing colored paper is very small. Therefore, in the case of colored paper, it takes a longer time to match the color than ordinary white printing paper, etc., and the amount of spoiled paper tends to increase. In some cases, the hue changes during the production of colored paper. Waste paper may be generated.

着色料の定着性を考慮しなくてもよい着色紙の製造方法として次の特許文献がある。
微細フィブリル化セルロースに染顔料を担持せしめた染顔料キャリアーを、製紙用パルプを主材として調成した紙料に添加混合した後、この紙料を抄紙する。(目的)熟練を要する煩雑な作業を必要とせず高度な染顔料の定着ができ、多量の染色助剤の併用による地合の悪化や耐光性の劣化のない染色紙の製造方法を提供する。(特許文献4)
There is the following patent document as a manufacturing method of colored paper that does not require consideration of the fixing property of the colorant.
A dye / pigment carrier in which a dye / pigment is supported on fine fibrillated cellulose is added to and mixed with a paper stock prepared using pulp for papermaking as a main material, and then the paper stock is made. (Purpose) To provide a method for producing a dyed paper which can fix a high level of dyes and pigments without requiring a complicated work requiring skill and does not deteriorate formation or light resistance due to the combined use of a large amount of dyeing assistant. (Patent Document 4)

特許文献1〜3のような技術によっても、特に染料添加量が多い着色紙の場合や、品質が均一でない古紙パルプの配合率が高い着色紙の場合は、製造毎に目的の色相になるまでに多くの時間を必要とする。特許文献4は、通常のパルプの製造の他に、染顔料キャリアーを製造するための微細フィブリル化セルロースを製造する必要があり、製造コストがかさむし、大量生産への適用は難しい。また、染顔料キャリアーは微細フィブリル化セルロースであるため、含有率が高いと、抄紙性(ろ水性)が悪くなる。 Even in the case of colored paper with a large amount of dye addition or colored paper having a high blending ratio of waste paper pulp with non-uniform quality, even with techniques such as Patent Documents 1 to 3, until the desired hue is obtained for each production Need a lot of time. According to Patent Document 4, it is necessary to produce fine fibrillated cellulose for producing a dye / pigment carrier in addition to the production of ordinary pulp, which increases the production cost and is difficult to apply to mass production. Further, since the dye / pigment carrier is finely fibrillated cellulose, if the content is high, the papermaking property (water drainage) is deteriorated.

特公平7−103516号公報Japanese Examined Patent Publication No. 7-103516 特開2002−88686号公報JP 2002-88686 A 特開2005−15976号公報JP 2005-15976 A 特開平7−324300号公報JP 7-324300 A

本発明の課題は、上記問題の解決を意図したものである。すなわち、着色料の定着が良く、目的の色相になるまでの時間が短く、生産効率を向上させることができる着色紙の製造方法及び着色紙を提供することである。 The object of the present invention is intended to solve the above problems. That is, it is an object to provide a colored paper manufacturing method and a colored paper capable of improving the production efficiency because the colorant is well fixed and the time until the target hue is reached is short.

本発明者らは、従来とは異なる着色料の添加方法、添加場所を特定し、さらには着色料の種類を特定することにより、古紙高配合で濃色の着色紙でも上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 The inventors of the present invention are able to solve the above problems even in highly colored waste paper with a high content of used paper by specifying the colorant addition method and addition location different from conventional ones, and further specifying the type of colorant. The headline and the present invention have been completed.

本願発明の着色紙の製造方法及び着色紙は次の構成をとる。
(1)パルプ原料に着色料を連続添加して抄紙する着色紙の製造方法であって、抄紙機の白水に少なくとも1種類の着色料を添加することを特徴とする着色紙の製造方法。
(2)前記白水に添加する着色料が塩基性染料及び/またはカチオン性直接染料であることを特徴とする(1)に記載の着色紙の製造方法。
(3)パルプ原料として古紙パルプを50%以上含有することを特徴とする(1)または(2)に記載の着色紙の製造方法。
(4)(1)〜(3)のいずれかに記載の製造方法によって得られる着色紙であって、JISP8150に準拠して測定したLab表色系によるLが80以下であることを特徴とする着色紙。
The colored paper manufacturing method and colored paper of the present invention have the following configuration.
(1) A method for producing a colored paper, in which a colorant is continuously added to a pulp raw material to make a paper, wherein at least one colorant is added to white water of a paper machine.
(2) The method for producing colored paper according to (1), wherein the colorant added to the white water is a basic dye and / or a cationic direct dye.
(3) The method for producing colored paper according to (1) or (2), wherein the pulp raw material contains 50% or more of waste paper pulp.
(4) A colored paper obtained by the production method according to any one of (1) to (3), wherein L according to the Lab color system measured in accordance with JISP8150 is 80 or less. Colored paper.

本発明によれば、生産量の大きな抄紙機で濃色の着色紙を製造する場合でも、目的の色相に合わせるのが短時間で可能となり、着色損紙の発生量を減らすことができる着色紙の製造方法及び着色紙を提供することができる。また、着色料のパルプへの定着が良くなるので、着色料の原単位の低減、および排水負荷の低減が可能となる着色紙の製造方法及び着色紙を提供することができる。さらにまた、生産設備を増設する必要がない。 According to the present invention, even when dark colored paper is produced on a paper machine with a large production amount, it is possible to adjust to the target hue in a short time, and the colored paper can reduce the amount of colored spoiled paper generated. And a colored paper can be provided. Further, since the fixing of the colorant to the pulp is improved, it is possible to provide a colored paper manufacturing method and a colored paper that can reduce the basic unit of the colorant and reduce the drainage load. Furthermore, there is no need to add production facilities.

本発明の着色紙の製造方法を示すフロー図Flow chart showing the method for producing colored paper of the present invention

以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明の着色紙の製造方法では、ワイヤーパート、プレスパート、ドライヤーパート、リールパートの各工程からなる抄紙機を用いる。 Embodiments of the present invention will be described below. In the method for producing colored paper of the present invention, a paper machine comprising the steps of a wire part, a press part, a dryer part, and a reel part is used.

本発明にかかる着色紙の製造方法では、原料パルプとして、クラフトパルプ、古紙パルプ、機械パルプなどが使用できる。クラフトパルプとしては、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)、広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)、などが使用できる。また、古紙パルプとしては、新聞古紙脱墨パルプ、上質古紙脱墨パルプなどの脱墨パルプ(DIP)が使用できる。機械パルプとしては、ストーングラウンドパルプ(SGP)、加圧ストーングランドパルプ(PGP)、リファイナーグランドパルプ(RGP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、ケミサーモメカニカルパルプ(CTMP)等を使用することができる。 In the method for producing colored paper according to the present invention, kraft pulp, waste paper pulp, mechanical pulp and the like can be used as raw material pulp. As the kraft pulp, softwood bleached kraft pulp (NBKP), hardwood bleached kraft pulp (LBKP), and the like can be used. In addition, as waste paper pulp, deinked pulp (DIP) such as newspaper waste paper deinked pulp and high-quality waste paper deinked pulp can be used. As the mechanical pulp, stone ground pulp (SGP), pressurized stone ground pulp (PGP), refiner ground pulp (RGP), thermomechanical pulp (TMP), chemithermomechanical pulp (CTMP), or the like can be used.

本発明の着色紙の製造方法の対象となる着色紙は、パルプ原料として古紙パルプを50%以上含有する場合、いっそう本発明の効果が大きいものとなる。古紙パルプの含有率は高いほうが、リサイクルの推進という点で望ましいが、着色紙の色相や見映え、要求される強度等の品質によって上限が決まってくる。 When the colored paper which is the object of the colored paper manufacturing method of the present invention contains 50% or more of waste paper pulp as a pulp raw material, the effect of the present invention is further enhanced. A high content of waste paper pulp is desirable in terms of promoting recycling, but the upper limit is determined by the quality of the colored paper such as hue, appearance, and required strength.

本発明の着色紙の製造方法では、填料を添加してもよい。使用する填料の種類は特に限定されず、炭酸カルシウム、タルク、クレー、二酸化チタン、ホワイトカーボンなどの無機填料やプラスチックピグメント等、一般に紙に使用されている填料を不透明度の向上など必要に応じて使用することができる。 In the method for producing colored paper of the present invention, a filler may be added. The type of filler to be used is not particularly limited, and fillers generally used for paper, such as inorganic fillers such as calcium carbonate, talc, clay, titanium dioxide and white carbon, and plastic pigments, etc., as needed to improve opacity, etc. Can be used.

本発明の着色紙の製造方法の対象となる着色紙の色相は任意に設定できるが、JISP8150に準拠して測定したLab表色系によるLが80以下、さらには75以下であるような濃色の着色紙の場合、いっそう本発明の効果が大きいものとなる。このようなLの低い着色紙は着色料の添加量が多いものである。 The hue of the colored paper that is the object of the method for producing the colored paper of the present invention can be arbitrarily set, but a dark color such that L according to the Lab color system measured in accordance with JISP8150 is 80 or less, and further 75 or less. In the case of the colored paper, the effect of the present invention is even greater. Such a low L colored paper has a large amount of colorant added.

原料パルプには、硫酸バンド、サイズ剤、紙力増強剤、歩留向上剤、濾水性向上剤などを添加することができる。サイズ剤としては、ロジン系サイズ剤、アルキルケテンダイマー、アルケニル無水琥珀酸などのサイズ剤が使用できる。紙力増強剤としては、カチオン化澱粉、ポリアクリルアミド系樹脂などが使用できる。その他、スライムコントロール剤、ピッチコントロール剤、消泡剤などの添加剤も使用することができる。 A sulfate band, a sizing agent, a paper strength enhancer, a yield improver, a drainage improver, and the like can be added to the raw material pulp. As the sizing agent, a sizing agent such as rosin sizing agent, alkyl ketene dimer, alkenyl succinic anhydride can be used. As the paper strength enhancer, cationized starch, polyacrylamide resin and the like can be used. In addition, additives such as a slime control agent, a pitch control agent, and an antifoaming agent can be used.

次に、本発明の着色紙の製造方法における着色方法について説明する。
従来、連続染色では、パルプに着色料を定着させるという考え方で、抄紙機前工程のマシンタンク、種箱、ファンポンプ等のメインラインの原料に着色料を添加していた。
本発明では、メインラインの原料ではない抄紙機の白水に着色料を添加することを基本思想とし、このようにすることで従来に比べ、目的の色相に合わせるのが短時間で可能となり、着色損紙の発生量を減らすことができることを見出したものである。
白水に添加する薬品として、スライムコントロール剤や消泡剤があるが、これらは補助薬品で、原料に定着させる必要がない薬品であるため、白水に添加しているものである。原料に定着させる必要がある薬品である着色料を白水に添加することは、従来無かった考え方である。
Next, the coloring method in the manufacturing method of the colored paper of this invention is demonstrated.
Conventionally, in the continuous dyeing, the colorant is added to the raw material of the main line such as a machine tank, a seed box, a fan pump, etc. in the pre-process of the paper machine, based on the idea of fixing the colorant to the pulp.
In the present invention, the basic idea is to add a colorant to the white water of a paper machine that is not a raw material of the main line, and in this way, it becomes possible to match the target hue in a short time compared to the prior art, and coloring It has been found that the amount of waste paper generated can be reduced.
As chemicals added to white water, there are slime control agents and antifoaming agents, but these are auxiliary chemicals that do not need to be fixed to the raw material, and are added to white water. It is a concept that has never been before to add a colorant, which is a chemical that needs to be fixed to a raw material, to white water.

白水とは、抄紙機のワイヤーパートで紙料が脱水される際に排水される微細繊維分や填料を含むパルプ懸濁液のことである。調成された紙料は、2.5〜3.0%の濃度で抄紙機に送られる。この紙料は種箱を経てファンポンプのサクション側で、0.4〜1.0%まで希釈され、ヘッドボックスからワイヤーパートへ供給される。ワイヤーパートでは大量の水がワイヤーを通して排出され、湿紙の濃度は20%程度となる。この排出された水はヘッドボックスの濃度の1/2程度で、微細繊維や填料を含んでおり、一般にこの種のパルプ懸濁液は白水と呼ばれている。前述した高濃度の紙料の希釈にワイヤーパートからの白水が使用される。白水の濃度はパルプ配合や、填料の添加率、抄速、坪量、ワイヤーパートの脱水特性などによって異なる。一般に、古紙パルプの配合率が高いものや、填料の添加率が高いものは、白水の濃度が高くなる。 White water is a pulp suspension containing fine fibers and fillers that are drained when the stock is dewatered by the wire part of the paper machine. The prepared stock is sent to the paper machine at a concentration of 2.5-3.0%. This stock is diluted to 0.4 to 1.0% through the seed box on the suction side of the fan pump, and supplied from the head box to the wire part. In the wire part, a large amount of water is discharged through the wire, and the concentration of the wet paper becomes about 20%. This discharged water is about ½ of the concentration of the head box and contains fine fibers and fillers. This type of pulp suspension is generally called white water. White water from the wire part is used to dilute the high concentration stock described above. The concentration of white water varies depending on the pulp composition, filler addition rate, paper making speed, basis weight, wire part dewatering characteristics, and the like. In general, the concentration of white water is high when the ratio of waste paper pulp is high or when the addition rate of filler is high.

新聞用紙を抄造する場合で、インレットに供給される紙料のうち、種箱からくる紙料と、白水からくる紙料の割合は、流量で約20対80であり、絶乾パルプ量で約70対30である。(紙パルプ技術協会発行 紙パルプ製造技術シリ−ズ(6)「紙の抄造」P4図2.1第1循環系周りの水量収支図 参照)
従って、インレットに供給される紙料のうち、絶乾パルプ量でみると、白水からくるパルプ量の割合が約30%とかなり高いことがわかる。
近年、古紙の配合率増加とリサイクル回数の増加により、古紙に含まれる微細繊維の割合が多くなっており、ワイヤーに乗らずに白水に排出される微細繊維が多くなってきているため、インレットに供給される紙料のうちの白水に含まれる紙料の比率が高まってきていると考えられる。このような状況下で本発明の着色紙の製造方法は有利なものとなる。
In the case of making newsprint, the ratio of the stock from the seed box to the stock from the white water out of the stock supplied to the inlet is about 20:80 in terms of flow rate, and about the amount of dry pulp. 70 to 30. (See Paper and Pulp Technology Association, Paper and Pulp Production Technology Series (6) “Paper making” on page 4)
Therefore, it can be seen that the ratio of the amount of pulp coming from white water is as high as about 30% in the absolute dry pulp amount of the stock supplied to the inlet.
In recent years, the proportion of fine fibers contained in waste paper has increased due to an increase in the ratio of recycled paper and the number of recycling, and more fine fibers are discharged into white water without riding on wires. It is thought that the ratio of the stock contained in white water out of the supplied stock is increasing. Under such circumstances, the colored paper manufacturing method of the present invention is advantageous.

抄造開始時には、白水をストックする白水サイロの容量と白水の濃度により、白水サイロ内の紙料の量を計算して、目標の色相に着色するのに必要な着色料を添加することにより、抄紙系内の着色料の濃度を早く安定させることができる。 At the start of papermaking, calculate the amount of stock in the whitewater silo based on the volume of whitewater silo that stocks whitewater and the concentration of whitewater, and add the colorant necessary to color the target hue. The concentration of the colorant in the system can be stabilized quickly.

本発明の着色紙の製造方法により、目的の色相に合わせる時間を短縮できる理由は明らかではないが、次の(1)〜(3)の理由が考えられる。
(1)抄紙系内の着色料の濃度が早く一定になる。
循環量が多い白水に直接着色料を添加することで、抄紙系内の着色料濃度が早く一定になり、製造される着色紙の色相が早く安定する。
(2)微細繊維に対する着色料の定着率が高い。
フリーネスの高いパルプとフリーネスの低いパルプに、同じ量の着色料を添加すると、フリーネスの高いパルプよりフリーネスの低いパルプのほうの色濃度が高くなる。また、通常、着色紙を抄紙する場合、紙のフェルト面とワイヤー面を比較すると、微細繊維が多く残るフェルト面の色濃度が高い。このようになる理由は、長繊維よりも微細繊維のほうが、表面積が大きくパルプ単位重量あたりの着色料の定着率が高いためと考えられる。よって、白水に含まれる微細繊維を優先的に染色することにより、繊維トータルの着色料の定着率を高くすることができると考えられる。
(3)白水サイロで着色料の定着時間がとれる。
白水サイロは紙料の濃度を安定させる必要があるため容量が大きく、紙料の滞留時間があるため、着色料がパルプに接触する時間を長くとることができ、その結果、着色料の定着率が高くなる。
Although the reason why the time for adjusting to the target hue can be shortened by the colored paper manufacturing method of the present invention is not clear, the following reasons (1) to (3) are conceivable.
(1) The colorant concentration in the papermaking system becomes constant quickly.
By adding the colorant directly to the white water with a large amount of circulation, the colorant concentration in the papermaking system is quickly and constant, and the hue of the colored paper to be produced is stabilized quickly.
(2) The fixing ratio of the colorant to the fine fiber is high.
When the same amount of colorant is added to the high freeness pulp and the low freeness pulp, the color density of the low freeness pulp is higher than that of the high freeness pulp. In general, when making colored paper, comparing the felt surface of the paper with the wire surface, the color density of the felt surface where many fine fibers remain is high. The reason for this is considered to be that fine fibers have a larger surface area and higher colorant fixing rate per unit weight of pulp than long fibers. Therefore, it is considered that the fixing ratio of the total colorant can be increased by preferentially dyeing fine fibers contained in white water.
(3) The fixing time of the coloring agent can be taken with the white water silo.
White water silos have a large capacity because the concentration of the stock needs to be stabilized, and because the stock has a residence time, it is possible to take a long time for the colorant to come into contact with the pulp. Becomes higher.

メインラインの原料は白水で希釈されて、抄紙機に供給されるが、白水には、微細繊維が多いため、白水サイロの白水全体の色がある程度着色されてはじめて、紙の色相が安定してくると考えられる。従来の製造方法で、特に着色料の添加率の高い濃色の着色紙では、白水サイロの白水が着色するまでの時間が長くなるため、紙の色相が安定するまでの時間が長くなる。よって、微細繊維を多く含む白水に着色料を添加すれば早く紙の色相が安定すると考えられる。 The raw material of the main line is diluted with white water and supplied to the paper machine, but since white water contains a lot of fine fibers, the color of the white water in the white water silo is only colored to some extent, and the hue of the paper becomes stable. It is thought to come. In the case of a dark colored paper with a high colorant addition rate in the conventional manufacturing method, the time until the white water of the white water silo is colored becomes longer, so the time until the hue of the paper becomes stable becomes longer. Therefore, it is considered that the hue of the paper is quickly stabilized if a colorant is added to white water containing a large amount of fine fibers.

白水のみに着色料を添加し、メインラインの原料に着色料を添加しなくても、得られる紙に着色むらはなく、均一な色相の着色紙を得ることができる。このようになる理由は、白水に含まれる微細繊維は目視では視認できないほど小さいためと考えられる。 Even if the colorant is added only to the white water and the colorant is not added to the raw material of the main line, the resulting paper has no uneven coloring, and a colored paper having a uniform hue can be obtained. The reason for this is considered to be that the fine fibers contained in the white water are so small that they cannot be visually recognized.

使用できる着色料としては、塩基性染料や、酸性染料、アニオン性直接染料、カチオン性直接染料等の染料や、無機顔料または有機顔料等の着色顔料が挙げられる。染料は種類により、パルプ繊維に対して定着時間のかかるものや短時間で定着するものがある。原料チェストで染料が添加される場合は、パルプ繊維との接触時間が長く、着色性への影響は少ない。工程途中で添加する場合は、接触時間が短いため、定着時間のかかる染料では着色紙の濃度低下が生じやすく、短時間で定着するものは定着が不均一となり色むらを生じることがある。染料は、填料に対しての親和性がほとんどないので、填料が多孔質の場合にその空隙に染料が充填されるような形で定着する。 Examples of the colorant that can be used include basic dyes, dyes such as acid dyes, anionic direct dyes, and cationic direct dyes, and colored pigments such as inorganic pigments and organic pigments. Depending on the type of dye, there are dyes that require fixing time for pulp fibers and those that fix in a short time. When the dye is added in the raw material chest, the contact time with the pulp fiber is long, and the influence on the colorability is small. When added in the middle of the process, since the contact time is short, dyes that require a long fixing time tend to cause a decrease in the density of the colored paper, and those that fix in a short time may have uneven fixing and uneven color. Since the dye has little affinity for the filler, when the filler is porous, the dye is fixed in such a way that the void is filled with the dye.

顔料は、パルプ繊維を着色するものではなく、それ自身が持っている色によって紙を色付けするもので、定着が悪いことに加え、染料よりも高価なものが多く、耐光性が重視される用途の着色紙に用いられる。 Pigments are not used to color pulp fibers, but are used to color paper with its own colors. In addition to poor fixing, many pigments are more expensive than dyes, and light resistance is important. Used for colored paper.

本発明で白水に添加する着色料としては、パルプ繊維への定着時間が短い塩基性染料やカチオン性直接染料を用いるのが望ましい。塩基性染料は機械パルプへの定着が良いが耐光性が劣る。カチオン性直接染料は耐光性が良いが高価であるので、必要に応じてこれらを使い分けるのがよい。 As the colorant added to the white water in the present invention, it is desirable to use a basic dye or a cationic direct dye having a short fixing time to the pulp fiber. Basic dyes are well fixed to mechanical pulp but have poor light resistance. Cationic direct dyes have good light resistance but are expensive, so it is preferable to use them properly as necessary.

このような定着時間が短い染料を用いても、紙料濃度の低い白水に添加するので、前述したような色むらが発生する懸念は少ないが、特に、流速が大きいワイヤー下白水から白水サイロのラインに添加すると、染料が直ちに希釈・分散されて色むらの発生を防止できるので望ましい。着色料は白水に添加するのを基本とするが、補助的に抄紙機前工程のマシンタンク、種箱、ファンポンプ等のメインラインの原料に添加してもよい。この場合、パルプ繊維に対して定着時間が長く必要な染料(比較的安価なものが多い)を、マシンタンクよりも上流の工程で添加すると定着時間が確保できるので望ましい。 Even when such a dye having a short fixing time is used, it is added to white water having a low paper concentration, so there is little concern about the occurrence of uneven color as described above. Addition to the line is desirable because the dye is immediately diluted and dispersed to prevent color unevenness. The coloring agent is basically added to the white water, but may be added to the raw material of the main line such as a machine tank, a seed box, a fan pump or the like in the pre-process of the paper machine. In this case, it is desirable to add a dye that requires a long fixing time to the pulp fiber (many relatively inexpensive ones) in a process upstream of the machine tank because the fixing time can be secured.

本発明の着色紙には、表面強度向上を目的に、紙力増強剤を含む表面処理剤を塗布してもよい。紙力増強剤の効果を得るための塗布量は片面0.2〜1.5g/m程度で、通常は両面に同じ塗布量で塗布する。 A surface treatment agent containing a paper strength enhancer may be applied to the colored paper of the present invention for the purpose of improving the surface strength. The coating amount for obtaining the effect of the paper strength enhancer is about 0.2 to 1.5 g / m 2 on one side, and usually the same coating amount is applied to both sides.

表面処理剤を塗布する装置としては、一般的に使用される2ロールサイズプレスコーターやゲートロールコーターなどのロールコーターやブレードコーターやスプレーコーターを用いることができる。 As a device for applying the surface treatment agent, a commonly used roll coater such as a two-roll size press coater or a gate roll coater, a blade coater, or a spray coater can be used.

塗布する紙力増強剤としては、酸化澱粉、カチオン化澱粉、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、スチレンマレイン酸系共重合体、スチレンアクリル酸系共重合体などが使用できる。表面処理剤には、紙力増強剤のほか、表面サイズ剤や、滑剤、防滑剤などの薬品を混合して塗布することもできる。 As the paper strength enhancer to be applied, oxidized starch, cationized starch, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, styrene maleic acid copolymer, styrene acrylic acid copolymer and the like can be used. In addition to the paper strength enhancer, chemicals such as surface sizing agents, lubricants, and anti-slip agents can be mixed and applied to the surface treatment agent.

本発明の着色紙の製造方法では、ドライヤーで乾燥後にカレンダー装置により平滑化処理することができる。かかるカレンダー装置としては、チルドカレンダー、ソフトカレンダー、グロスカレンダーなどの一般に使用されているカレンダー装置が使用できる。目標とする平滑性に応じて、ニップ数やニップ圧、ロール温度、ロール材質、ロール硬度などを設定する。本発明の着色紙の坪量、厚さ、平滑度などは、用途に合わせて設定することができる。 In the method for producing colored paper of the present invention, the paper can be smoothed by a calender after drying with a dryer. As such a calendar device, a commonly used calendar device such as a chilled calendar, a soft calendar, or a gloss calendar can be used. The number of nips, nip pressure, roll temperature, roll material, roll hardness, etc. are set according to the target smoothness. The basis weight, thickness, smoothness, etc. of the colored paper of the present invention can be set according to the application.

抄紙機にはオンラインのカラーセンサーを設置し、紙の色相を連続して測定して染料の添加量を増減させるのが望ましい。このようにすることで、色相の微調整が容易になるし、製造される着色紙の色相の変化を抑えることができる。 It is desirable to install an on-line color sensor in the paper machine and continuously increase or decrease the amount of dye added by measuring the hue of the paper. By doing in this way, fine adjustment of a hue becomes easy and the change of the hue of the colored paper manufactured can be suppressed.

次に実施例により、本願発明の着色紙の製造方法及び着色紙について具体的に説明する。
図1は、本願の着色紙の製造方法を示すフロー図である。図中の符号1は種箱を指し、メインラインの原料は種箱1に供給され、白水サイロ2に貯留されている白水で希釈されて、ヘッドボックス3に送られ、ヘッドボックスから抄紙ワイヤー4上に噴射される。ワイヤーを通過した白水が白水サイロ2に回収されるようになっている。
Next, the manufacturing method of the colored paper and the colored paper of the present invention will be specifically described by way of examples.
FIG. 1 is a flowchart showing a method for producing colored paper of the present application. Reference numeral 1 in the figure indicates a seed box, and the raw material of the main line is supplied to the seed box 1, diluted with white water stored in the white water silo 2, sent to the head box 3, and the papermaking wire 4 from the head box. Jetted up. White water that has passed through the wire is collected in the white water silo 2.

新聞古紙脱墨パルプ90質量部(230mlCSF)とサーモメカニカルパルプ10質量部(110mlCSF)からなるパルプ分散液に対パルプ、カチオン化澱粉0.3質量%と硫酸バンド3%(有姿)をマシンチェストに添加し、凝結剤(ハイモ株式会社製、商品名:ハイモロックFR740)200ppmをファンポンプデリベリ側に添加した。着色料としてイエロー染料(株式会社日本化学工業所製、商品名:ベーシックイエローMGL、塩基性染料)3000ppmとグリーン染料(BASFジャパン株式会社製、商品名:バサゾールグリーン14L、塩基性染料)75ppmをワイヤー白水に連続添加した。表面処理剤として酸化澱粉(王子コーンスターチ株式会社製、商品名:王子エースA)を塗工量が片面当たり0.80g/mとなるように表裏面に同一塗工量でゲートロールコーターを用いて塗工し、坪量49.0g/m、水分7.5%、抄速600m/分で着色紙を抄紙した。着色紙の目標の色相はL=75.0±1.0、a=−5.0±1.0、b=30.0±2.0(JISP8150に準拠して測定したLab表色系による)として、製造される着色紙の色相をオンラインカラーセンサーで連続測定しながら着色料の添加量を調整した結果、着色紙が抄造開始から目標の色相で安定するまでの時間は20分であった。 Machine chest of pulp, cationized starch 0.3% by mass and sulfuric acid band 3% (solid) to pulp dispersion liquid consisting of 90 parts by mass of deinked waste paper (230 ml CSF) and 10 parts by mass of thermomechanical pulp (110 ml CSF) 200 ppm of a coagulant (manufactured by Hymo Co., Ltd., trade name: Hymo Lock FR740) was added to the fan pump delivery side. As a colorant, yellow dye (manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd., trade name: basic yellow MGL, basic dye) 3000 ppm and green dye (manufactured by BASF Japan Ltd., trade name: Basazol Green 14L, basic dye) 75 ppm Continuously added to wire white water. Use a gate roll coater with the same coating amount on the front and back surfaces of oxidized starch (made by Oji Cornstarch Co., Ltd., trade name: Oji Ace A) as the surface treatment agent so that the coating amount is 0.80 g / m 2 per side. Then, a colored paper was made at a basis weight of 49.0 g / m 2 , a water content of 7.5%, and a paper making speed of 600 m / min. The target hue of the colored paper is L = 75.0 ± 1.0, a = −5.0 ± 1.0, b = 30.0 ± 2.0 (according to the Lab color system measured according to JISP8150) ) As a result of adjusting the amount of colorant added while continuously measuring the hue of the colored paper to be produced with an online color sensor, the time from the start of papermaking to the stabilization of the target hue was 20 minutes. .

なお、イエロー染料は希釈せず、原液のままワイヤー白水に連続添加したが、ワイヤー白水の流量が着色料の添加流量より相当大きいので、着色料はよく分散して、着色紙に色むらは発生しなかった。グリーン染料は1000倍に希釈し、ミキシングチェストに連続添加した。 The yellow dye was not diluted and was continuously added to the wire white water as the undiluted solution. However, since the flow rate of the wire white water is considerably larger than the flow rate of the colorant, the colorant is well dispersed and uneven color occurs on the colored paper. I did not. The green dye was diluted 1000 times and continuously added to the mixing chest.

着色紙の製造開始時には、白水は着色されていなかったので、白水サイロの容量と白水の濃度から、白水サイロ内にあるパルプ繊維を着色するのに必要な着色料の量を算出して、イエロー染料を希釈せず、ワイヤー白水に一度に添加した。 Since the white water was not colored at the start of the production of colored paper, the amount of colorant required to color the pulp fibers in the white water silo was calculated from the white water silo volume and white water concentration. The dye was not diluted and added to the wire white water all at once.

本発明の着色紙の製造方法は、パルプ原料に着色料を連続添加して抄紙する着色紙に適用できる。また、抄紙薬品の添加方法として、着色料と同様のパルプ繊維への定着性を示す内添薬品に適用できる。 The method for producing a colored paper of the present invention can be applied to a colored paper for paper making by continuously adding a colorant to a pulp raw material. Further, as a method for adding papermaking chemicals, it can be applied to internal chemicals that have the same fixability to pulp fibers as colorants.

1:種箱
2:白水サイロ
3:ヘッドボックス
4:抄紙ワイヤー
1: seed box 2: white water silo 3: head box 4: paper making wire

Claims (3)

パルプ原料に着色料を連続添加して抄紙する着色紙の製造方法であって、抄紙機のワイヤー下白水から白水サイロのラインに少なくとも1種類の着色料を添加することを特徴とする着色紙の製造方法。 A colored paper manufacturing method for making paper by continuously adding a colorant to a pulp material, wherein at least one colorant is added to a white water silo line from white water under a wire of a paper machine. Production method. 前記白水に添加する着色料が塩基性染料及び/またはカチオン性直接染料であることを特徴とする請求項1に記載の着色紙の製造方法。 The method for producing colored paper according to claim 1, wherein the colorant added to the white water is a basic dye and / or a cationic direct dye. パルプ原料として古紙パルプを50%以上含有することを特徴とする請求項1または2に記載の着色紙の製造方法。
The method for producing colored paper according to claim 1 or 2, wherein the pulp raw material contains 50% or more of waste paper pulp.
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