抄紙機のウエットエンドにおける高分子と高分子電解質 Polymers and Polyelectrolytes in Wet-end Papermaking

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抄録

カナダMcGill大学化学科よりvan de Ven教授が来日し, リテンションの古典的な理論と新しい理論について講演を行った。古典的な理論では, リテンションのメカニズムは大きく1) 繊維への定着 (hetero-flocculation) と2) 紙匹による濾過 (homo-, hetero-flocculation) に分けられる。凝集 (flocculation) という点では更に (1) 電荷の改質 (電荷中和),(2) ポリマーによる橋かけ凝集に分けられる。(1) の例として, クレー/PEI系ではPEIによりクレー表面の電荷が改質され, 等電点付近で凝集が最大となり, 過剰のPEIの添加により再分散する。(2) では, ポリマーによる粒子の被覆面積が50%になると架橋凝集は最大になる。これはLaMer's理論として知られている。例としてクレー/PEOの系では, PEOによるクレー表面の被覆率が50%のときに凝集が最大となり, 過剰にPEO添加を添加すると表面に吸着したPEO同士の反発 (浸透圧による) が生じるため凝集は低下する。<BR>新しい理論では, PEOによる凝集メカニズムは大きく1) 会合体による凝集 (association flocculation), 2) 吸着, 3) 複合体形成による凝集 (complex bridging) に分けられる。1) の会合体による凝集メカニズムはPEOにコファクター: PNSやSKLが吸着することによってPEO分子の構造がより固くなることによってエントロピーが変化し, 橋かけ凝集を生じるというものである。これはPEOに吸着したコファクターがその負の電荷によって互いに反発しあい, PEOの構造をより立体的に嵩高くすることが原因である。2) はクレー等への吸着であり, その後, 不斉橋かけ凝集を行なうというものである。3) はPEOとコファクター: タンニン酸や改質フェノール性レジンとの反応でこれらは, 直接PEOと反応して橋かけ凝集を形成する。

Polymers and polyelectrolytes are routinely used in wet-end papermaking as retention, drainage and formation aids. The way they function is still not fully understood. We will discuss polymer adsorption on fibers and the different mechanism by which polymers induce flocculation, either by themselves or with the help of other components. Factors that determine the extent of polymer and polyelectrolyte adsorption are molecular weight, polydispersity, pH, morphology, charge density and ionic strength. Important fiber properties are microstructure and surface charge density. Factors that promote flocculation are polymer-cofactor associations, polyelectrolyte-microparticulate affinity, molecular weight and polymer/polyelectrolyte configurations. The kinetics of flocculation dictates optimum addition points for retention aids.

収録刊行物

  • 紙パ技協誌

    紙パ技協誌 54(4), 516-522, 2000-04-01

    紙パルプ技術協会

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10013019696
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00379952
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    REV
  • ISSN
    0022815X
  • NDL 記事登録ID
    5330357
  • NDL 雑誌分類
    ZP19(科学技術--化学・化学工業--紙・パルプ)
  • NDL 請求記号
    Z17-76
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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