Procédé pour améliorer la ténacité du papier La présente invention a pour objet un procédé pour améliorer la ténacité ou résistance du papier.
Le papier traité selon le procédé de l'invention possède des propriétés excellentes grâce à l'amél.ora- tion de sa ténacité et de son aptitude à l'impression, de telles propriétés,
n'ayant jamais pu être atteintes jusqu'à présent en employant seulement une matière première particulière.
Comme on sait, les agents :destinés à accroître la résistance du papier à l'état mouillé utilisé généralement se subdivisent en. deux types:
, à savoir les agents du type résine thenno-durcissable comme la mélamin - formalise et l'urée-fornaline, et les agents du type utilisant les propriétés caractéristiques des polymères supérieurs naturels tels que l'amidon à la daldéhyde. Comme montré dans les formules suivantes,
l'amidon à la dialdéhyde est différent -des ,autres amidons oxydés en ce que la -liaison entre les -positions 2 et 3 de l'unité glucose de l'amidon est fendue et que deux groupes aldéhyde à haute teneur sont maintenus. Par consé- quent, il n'est pas seulement réactif, mais.
il possède aussi les propriétés caractéristiques des polymères supé- rieurs naturels, et comme additif pour le papier, il présente des avantages qu'on ne pouvait pas atteindre auparavant avec les résines thermoydurcissables.
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(où R ,est H dans le cas de l'amylose et environ 96 % de R ;
est H et le reste .est formé par les. autres radi caux dans le cas de l'amylopeotine). En employant Yamidon à la dialdéhyde, il est relativement facile de contrôler la viscosité de sa dispersion, et .par suite cela permet l'addition continue de la dispersion au papier.
En outre, le papier traité avec l'amidon à la dialdéhyde présente une -résistance accrue d ans une grande mesure à la traction, pardculièmement à l'état mouillé, une bonne résistance au pliage,
une bonne résistance à l'huile et une bonne résistance de surface. Les carac- téristiques de l'amidon à la dialdéhyd:
e qui sont parti- culièrement différentes de celles .des .autres additifs pour le papier résident dans le fait que le traitement ther mique après l'application n'est pas nécessaire et que la récupération des déchets est facile.
On a amélioré davantage encore l'amidon à la dialdéhyde, quia déjà d es propriétés si excellentes, par exemple en cationisant l'amidon à la dialdéhyde et en l'employant simultanément avec d'autres additifs pour le papier.
La canonisation. de l'amidon à la dialdéhyde, cependant, présente plusieurs problèmes non résolus en ce qui concerne lie procédé de fabrication, et lie;
coût La préparation d'un agent -de -dispersion par mélange d'amidon à la dialdéhyde avec .une résine thermo-durcis- sable pose .aussi un problème en ce qui concerne la stabilité à long terme ou la stabilité lors du stockage.
L'emploi simultané de ces additifs individuels n'offre pas d'effet avantageux spécial.
La titulaire a effectué des recherches. sur l'emploi de l'amidon à la dialdéhyde avec d'autres polymères supérieurs naturels et a trouvé qu'en utilisant une ou plusieurs substances choisies parmi le groupe formé par les polysaccharides tels - que le galactane,
le mannane, le galactomannane, composés-principalement de galac tose et/ou de mannose comme unité constituante, les sels, esters ou éthers de ceux-ci et les additifs pour le papier contenant comme composés .principaux lesdits polysaccharides avec l'amidon à la dialdéhyde,
on peut obtenir des effets synergistiques sur l'amélioration de la résistance et de l'aptitude à l'impression du papier qui dépassent l'effet attendu de chacun des constituants..
On peut aussi employer dans cette invention des gommes qui contiennent lesdits polysacchardes comme composant principal, par exemple la gomme de caroube, la gomme du Cyamopsis psoralioides., la gomme du prunier de Damas.
Parmi les dérivés, desdits, polysaccharides, mention- nais les sels- alcalins, les- alcoyhesiters et les alcoyl- éthers..
Comme .additifs pour le papier qui contiennent prin- cipalement lesdits polys.aecharides, on peut en outre utiliser, par exemple, 1e Meyproid , le lEmco gum (marque déposée ,de Meypro, Ltd., Suisse),
le Cesalpi- nia guai , le Daicol gum , le Dealka gunn (mar quedéposée de Ces' alpinia S. :p. A., Italie).
Dans cette .description, lesdits polysaccharides, leurs dérivés et les additifs pour le papier sont appelés galactomannanes. pour simplifier.
Grâce à l'invention, il est possible d'augmenter la rétention ide l'amidon à la dialdéhyde dans le papier;
il est aussi possible d'augmenter la limite effective de l'addition d'amidon à la dialdéhyde. De plus, en com- paraison avec l'usage individuel, l'usage simultané de deux agents augmente la.
résistance, en particulier la résistance à la traction à l'état mouillé, la résistance au pliage, la résistance à l'huile et l'effet d'encollage. Si l'on emploie une charge, le procédé suivant l'invention permet d'augmenter sa rétention. Bien que la résistance à la traction à l'état mouillé n'augmente pas lorsqu'on ajoute du galaotomannane seul,
elle augmente extrê mement lorsque ce produit est utilisé avec de l'amidon à la dialdéhyde. D'autres résistances et la résistance à l'huile sont aussi grandement accrues. L'effet synergisti- que dû à l'emploi de l'amidon,
à la dialdéhyde avec le galactomannane est spécialement remarquable pour le papier résistant à l'état mouillé, le papier d'emballage en général et le .papier spécial. Le procédé suivant l'invention améliore la résistance du papier fait avec- de la pulpe de bois dur.
Par suite, il est possible d'aug menter l'utilisation de la pulpe de bois dur comme matière première pour le papier. Lorsqu'on l'applique à du papier de qualité supérieure, la rétention de la charge peut être augmentée et la différence des deux côtés du papier peut devenir indistinguible.
La quantité .en poids de galactomannanes appliqués va de 0,1 à 2 .parties pour 1 partie d'amidon à la dialdéhyde, et la quantité comprise entre 0,2 et 0,5 par tie est optimum comme ,montré sur le tableau 1.
En ajoutant à la pulpe de 0,75 à 3 % en poids du mélange d'amidon à la dialdéhyde et id'e galactomannanes, on peut obtenir les résultats satisfaisants montrés sur le tableau 2.
Il existe différentes méthodes pour utiliser les galactomannancs avec l'amidon à la dialdéhyde. Par exemple <I>Méthode 1</I> Les galactomannanes sont dispersés dans l'eau sui- vant une concentration prédéterminée, tout en chauf fait, -et la dispersion est réglée à un pH compris entre 1,5 .et 5,5.
Le mélange d'amidon à la divalidéhyde et de - bisulfite de sodium, les RTI ID="0002.0244" WI="14" HE="4" LX="1541" LY="1063"> quantités de ce dernier étant inférieures à 15 % en poids basé sur le poids de l'ami- dan à la dialdéhyde,
est dispersé dans ladite dispersion de galaçtomannanes à la température de 85-90e C pen dant 20 à 30 minutes. La raison pour laquelle la dis- parsion de galactomannane <B>-</B>-est réglée à un<B>pH</B> com- pris entre 1,5 et 5,
5 est qu'on arrive .ainsi à préparer la dispersion d'une viscosité appropriée sans la décom position de l'amidon à da idialdéhyde dans l'étape de la dispersion.
<I>Méthode 2</I> Au mélange pulvérulent d'amidon à la dialdéhyde et de galactomannanes clans lequel le rapport des deux composants est choisi librement pour autant qu'il soit compris dans les limites susmentionnées,
on ajoute du bisulfite de sodium suivant -une quantité inférieure 'a 15 % en poids basé sur le poids de l'amidon à la dialdéhydë. Ce mélange ainsi préparé est dispersé dans l'eau après avoir été réglé à un pH compris entre 1,5 et 5,5 avec des acides tels que HCl,
HNOs avec chauf fage pendant 20 à 40 minutes à 85-950 C.
<I>Méthode 3</I> La -dispersion A est faite en dispersant les galacto- mannanes dans. l'eau et en chauffant.
La dispersion B est faite en dissolvant 1e mélange formé par de l'amidon à la dialdéhyde et du bisulfite -de sodium (la quantité die ce dernier étant inférieure à 15 % en poids
de l'amidon à la dialdéhyde) dans de l'eau et en chauf fant. La. dispersion A est ajoutée à la pulpe au stade de l'extrémité mouillée et la dispersion B est successi vement ajoutée dans 1e même ,stade.
Pour illustrer l'invention, l'exemple suivant est donné, dans lequel lies parties et les pour-cent sont donnés en poids.
,Exemple (1) Préparation de la dispersion: d'amidon à la dial- déhyde. Ajouter 4 parties d'amidon à la dialdéhyde à la solution aqueuse de sulfite de :
sodium préparée en dis- solvant 0,6 partie d'amidon à la dialdéhyde dans 95,4 parties d'eau tout en .agitant et en chauffant à une température comprise entre 85 et 950 C pendant 25 minutes ; on obtint une dispersion d'amidon à la dialdéhyde à 4 0/0.
(2) Préparation de la dispersion de la gal.actomannane. Ajouter 1 partie de galactomannane à 99 parties d'eau en agitant de manière continue et en chauffant à 75-850 C pendant 25 minutes; on obtint une dispex- lion de galactomannane à 1 %.
(3) Préparation de la dispersion du mélange formé pas l'amidon à la .dialdéhyde et le galactomannane.
Un mélange pulvérulent composé d'une .partie de galactomannane, de 4 parties d'amidon à la dialdéhyde et de 0;6 partie de bisuite., -de sodium, fut ajouté à 494,4 parties d'eau réglée auparavant à un<B>p</B>H de 2,2 avec de l'acide sulfureux tout .en agitant et en chauf- fant à 85-95 C pendant 30 minutes.
On prépara de la même manière que dit ci-dessus une dispersion du mélange contenant l'amidon à la dialdéhyde et les galactomanmanes en diverses pro portions,.
(4) Addition à 1.a pulpe.
La .dispersion .d'additifs préparée comme décrit ci- dessus fut ajoutée à du NUKP battu à 300 SR .dans le stade -de l'extrémité mouillée, et l'on identifia l'effet.
Dans tous les cas. on utilisa 1 % d'apprêt à la résine et 5 % d'alun :
avec ladite dispersion. Dans le stade<B>d</B>e l'addition, la concentration de la suspension de pulpe fut de 2 %,. et le pH fut maintenu à 4,5 pen- dant la,
formation des feuilles. L'addition de chaque additif fut effectuée en maintenant l'imibervaile de 5 minu tes. La formation des, feuilles. fut effectuée selon les méthodes TAPPI Standard.
(5) Mesure des propriétés physiques du papier traité. Les propriétés physiques du papier traité furent mesurées par la méthode JIS (Japanese Industrial Stan dard) après préparation à température constante de 20 C et humidité relative constante de 65 0/0.
1. Pour trouver .le rapport optimum de l'amidon à la dialdéhyde et du galactomannane, les propriétés phy siques idu papier traité furent mesurées. Le résultat est montré dans le tableau 1.
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<I>Tableau <SEP> 1</I>
<tb> Addition <SEP> ( @) <SEP> AS <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 1,8 <SEP> 1,6 <SEP> 1,4 <SEP> 1,2 <SEP> 1,0 <SEP> 0,8 <SEP> 0,67 <SEP> 0
<tb> basée <SEP> sur <SEP> la <SEP> pulpe <SEP> O.D. <SEP> alactomannan <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0,2 <SEP> 0,4 <SEP> 0,6 <SEP> 0,8 <SEP> 1,0 <SEP> 1,2 <SEP> 1,33 <SEP> 2
<tb> Poids <SEP> de <SEP> base <SEP> (g/m2) <SEP> 76,9 <SEP> 74,8 <SEP> 75,1 <SEP> 77,3 <SEP> 75,5 <SEP> 76,7 <SEP> 75,5 <SEP> <B>77,1</B> <SEP> 76,5 <SEP> 75,5
<tb> Longueur <SEP> de <SEP> rupture(K.) <SEP> Sec <SEP> 7,63 <SEP> 8,90 <SEP> 9,09 <SEP> 9,60 <SEP> 9,47 <SEP> 9,56 <SEP> 9,41 <SEP> 9,58 <SEP> 9,11 <SEP> 8,96
<tb> Mouillé <SEP> 0,S7 <SEP> 1,95 <SEP> 2,40 <SEP> 2,64 <SEP> 2,87 <SEP> 2,76 <SEP> 2,89 <SEP> 2,78 <SEP> 2,60 <SEP> 0,
51
<tb> Facteur <SEP> de <SEP> déchirure <SEP> 42 <SEP> 110 <SEP> 112 <SEP> 108 <SEP> 103 <SEP> 105 <SEP> 107 <SEP> 105 <SEP> 109 <SEP> 108
<tb> Résistance <SEP> au <SEP> pliage <SEP> (fois) <SEP> 00 <SEP> 800 <SEP> 2000 <SEP> 2300 <SEP> 2600 <SEP> 2800 <SEP> 2600 <SEP> 2800 <SEP> 2600 <SEP> 2000#
<tb> Degré <SEP> d'absorption <SEP> de <SEP> l'huile <SEP> (sec.) <SEP> 24 <SEP> 441 <SEP> 510 <SEP> 495 <SEP> 545 <SEP> 575 <SEP> 513 <SEP> 551 <SEP> 570 <SEP> 482
<tb> Résistance <SEP> de <SEP> surface <SEP> 14A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 16A
<tb> Notes,: <SEP> 1. <SEP> <SEP> DAS. <SEP> <SEP> représente <SEP> l'amidon <SEP> à <SEP> la <SEP> dialdéhyde.
<tb> 2. <SEP> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> rupture <SEP> à <SEP> l'état <SEP> mouillé:
<SEP> les <SEP> échantillons <SEP> furent <SEP> immergés <SEP> dans <SEP> l'eau <SEP> à <SEP> 20o <SEP> C <SEP> pendant
<tb> 60 <SEP> minutes <SEP> avant <SEP> 1 essai.
<tb> Ces. <SEP> notes <SEP> sont <SEP> applicables <SEP> aux <SEP> tableaux <SEP> suivants. 2. Pour trouver les meilleurs rapports de mélange de l'amidon à la dialdéhyde et du galaotomannane avec la pulpe, les propriétés physiques du papier traité furent mesurées. Dans ce cas,
le rapport en poids de l'amidon à la dialdéhyde et du galactomamnane fuit maintenu à 4 : 1. Le résultat est montré dans 1e tableau 2.
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<I>Tableau <SEP> 2</I>
<tb> ddition <SEP> (,@) <SEP> Mélange <SEP> de <SEP> DIS <SEP> 0 <SEP> 0,5 <SEP> 0,75 <SEP> 1,0 <SEP> 1,5 <SEP> 2,0 <SEP> 2,5 <SEP> 3,0 <SEP> 4,0
<tb> basée <SEP> sur <SEP> la <SEP> pulpe <SEP> O.D. <SEP> et <SEP> de <SEP> galactomannane <SEP> s
<tb> Poids <SEP> de <SEP> base <SEP> (g/m2)- <SEP> 73,1 <SEP> 73,1 <SEP> 74,6 <SEP> 73,5 <SEP> 71,4 <SEP> 73,8 <SEP> 74,9 <SEP> 72,6 <SEP> 71,8
<tb> Longueur <SEP> d# <SEP> rupture <SEP> Sec <SEP> 7,14 <SEP> 8,40 <SEP> 8,96 <SEP> 9,11 <SEP> 9,08 <SEP> 9,40 <SEP> 9,41 <SEP> 10,4 <SEP> 10,4
<tb> (Km)
<tb> Mouillé <SEP> 0,68 <SEP> 1,66 <SEP> 2,16 <SEP> 2,41 <SEP> 2,59 <SEP> 2,59 <SEP> 2,78 <SEP> 2,90 <SEP> 2,
84
<tb> Facteur <SEP> de <SEP> déchirure <SEP> - <SEP> 136 <SEP> 116 <SEP> 109 <SEP> 106 <SEP> 107 <SEP> 103 <SEP> 104 <SEP> 101 <SEP> 102
<tb> Résistance <SEP> au <SEP> pliage <SEP> (fois)- <SEP> - <SEP> 950 <SEP> 1400 <SEP> 2000 <SEP> 2900 <SEP> 3200 <SEP> 3000 <SEP> 4600 <SEP> 4200 <SEP> 3600
<tb> Degré <SEP> d'absorption <SEP> de <SEP> l'huile <SEP> (sec.) <SEP> 318 <SEP> 392 <SEP> 430 <SEP> 441 <SEP> 457 <SEP> 461 <SEP> 604 <SEP> 640 <SEP> 705
<tb> Résistance <SEP> de <SEP> surface <SEP> 12A <SEP> 16A <SEP> 18,
A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 16A Pour trouver l'effet @de la -différence des unités constituantes sur la résistance du papier, les propriétés physiques du papier traité avec diverses sortes de galactomannanes furent mesurées:
. Le -rapport de mélange en poids de l'amidon à la dialdéhyde avec le galactomannane fut maintenu à 4 : 1. Les: quantités du mélange ajouté à la pulpe furent de 2 % basé sur la pulpe O.D. Le résultat est montré dans le tableau 3.
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<I>Tableau <SEP> 3</I>
<tb> Nom <SEP> Contrôle <SEP> Galactane <SEP> Gomme <SEP> du <SEP> Gomme <SEP> du <SEP> Gomme <SEP> Mannane
<tb> prunier <SEP> de <SEP> Cyamopsis <SEP> de <SEP> caroube
<tb> Damas <SEP> psoralioides
<tb> Rapport <SEP> des <SEP> unités <SEP> alactose <SEP> - <SEP> 100 <SEP> 60 <SEP> 35 <SEP> 20 <SEP> 0
<tb> constituantes
<tb> annose <SEP> 0 <SEP> 20 <SEP> 65 <SEP> 80 <SEP> 100
<tb> Poids <SEP> de <SEP> base <SEP> (g/.2) <SEP> 58,8 <SEP> 60,2 <SEP> 60,5 <SEP> 59,7 <SEP> 58,0 <SEP> 58,6
<tb> acteur <SEP> d'éclatement- <SEP> 4,77 <SEP> 6,90 <SEP> 7,28- <SEP> 7t44 <SEP> 7159 <SEP> 6,55
<tb> Longueur <SEP> de <SEP> rupture <SEP> Sec <SEP> 6,28 <SEP> 8,09 <SEP> 8,81 <SEP> 8,90 <SEP> 8,59 <SEP> 7,92
<tb> (Km)
<tb> ouillé <SEP> 0,21 <SEP> 2,46 <SEP> - <SEP> 2,40 <SEP> 2,69 <SEP> 2,81 <SEP> 2,
04
<tb> acteur <SEP> de <SEP> déchirure <SEP> 126 <SEP> 102 <SEP> 95 <SEP> 96 <SEP> 93 <SEP> <B>105</B>
<tb> Résistance <SEP> de <SEP> surface <SEP> 14A- <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A Il. relssomt du résultat que les polysaccharides tels que la gomme du prunier de Damas;
formés de monosaccharides i i nférieurs <B>à</B> environ 20 % outre la-galactose et/ou la mannose comme unité const ituante,
peuvent aussi être employés dans cette invention.
Note: la gomme du prunier de Damas est composée d'acide glucuronique, de xylose, de glucose, d'arabinose et de zumnose, en plus- de galactose et de mannose. 3.
Pour trouver comment la rétention de la charge, augmente avec l'addition d'amidon à la dialdéhyde et de galactomannanes, conformément à la présente invention, lespropriétés . physiques du papier traité furent mesurées..
La rétention de la charge dans. <B>le</B> papier est indiquée par le pourcentage de lia charge retenue dans le papier par rapport a>u. poids, ,de la charge ajoutée. Le résultat est montré dans le tableau 4.
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<I>Tableau <SEP> 4</I>
<tb> Addition <SEP> (j) <SEP> A <SEP> S <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 0,5
<tb> basée <SEP> sur <SEP> 1a <SEP> pulpe <SEP> O.D. <SEP> Gala <SEP> ctomannane <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 0,5
<tb> Poids <SEP> de <SEP> base <SEP> (g/m2) <SEP> 61,0 <SEP> <B>60,1</B> <SEP> 59,5 <SEP> 59,7
<tb> Rétention <SEP> de <SEP> la <SEP> charge <SEP> (fia) <SEP> 32,6 <SEP> 41,2 <SEP> 34,6 <SEP> 46,2
<tb> Longueur <SEP> de <SEP> rupture <SEP> Sec <SEP> 2,36 <SEP> 5,23 <SEP> 5,25 <SEP> 5,83
<tb> )
<tb> Mouillé <SEP> 0,15 <SEP> 0,29 <SEP> 0,73 <SEP> 1,03
<tb> Résistance <SEP> au <SEP> pliage <SEP> (fois) <SEP> 14 <SEP> 48 <SEP> 48 <SEP> 54
<tb> Effet <SEP> d'encollage <SEP> (sec.)
<SEP> 12 <SEP> 14 <SEP> 11 <SEP> 16
<tb> Degré <SEP> de <SEP> satiné <SEP> 46 <SEP> 60 <SEP> 59 <SEP> 64
<tb> Degré <SEP> d'absorption <SEP> de <SEP> l'huile <SEP> (sec.) <SEP> 157 <SEP> 202 <SEP> 194 <SEP> 226
<tb> Résistance <SEP> de <SEP> surface <SEP> <B>61</B> <SEP> 11A <SEP> 13A <SEP> 14A
Method for Improving Tenacity of Paper The present invention relates to a method for improving the tenacity or strength of paper.
The paper treated according to the process of the invention has excellent properties owing to the improvement in its tenacity and its printability, such properties.
never having been achieved until now by using only a particular raw material.
As is known, the agents: intended to increase the strength of the wet paper generally used are subdivided into. two types:
, namely agents of the heat-curable resin type such as melamin-formalize and urea-fornaline, and agents of the type using the properties characteristic of natural higher polymers such as starch with daldehyde. As shown in the following formulas,
dialdehyde starch is different from other oxidized starches in that the bond between positions 2 and 3 of the starch glucose unit is split and two high aldehyde groups are maintained. Therefore, it is not only responsive, but.
it also has the properties characteristic of natural superior polymers, and as a paper additive it has advantages which could not previously be achieved with thermosetting resins.
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(where R, is H in the case of amylose and about 96% R;
is H and the remainder is formed by the. other radiocals in the case of amylopeotine). By employing the dialdehyde starch, it is relatively easy to control the viscosity of its dispersion, and hence allows the continuous addition of the dispersion to the paper.
In addition, the paper treated with the dialdehyde starch exhibits increased tensile strength to a great extent, especially in the wet state, good folding strength,
good oil resistance and good surface resistance. The characteristics of dialdehyde starch:
Which are particularly different from other paper additives is that heat treatment after application is not necessary and waste recovery is easy.
The dialdehyde starch, which already has such excellent properties, has been further improved further, for example by cationizing the dialdehyde starch and simultaneously using it with other paper additives.
Canonization. starch to dialdehyde, however, presents several unresolved problems with respect to the manufacturing process, and binds;
Cost The preparation of a dispersing agent by admixing dialdehyde starch with a thermosetting resin also poses a problem with respect to long term stability or stability in storage.
The simultaneous use of these individual additives does not offer any special advantageous effect.
The licensee carried out research. on the use of dialdehyde starch with other natural higher polymers and found that by using one or more substances selected from the group formed by polysaccharides such as galactan,
mannan, galactomannan, mainly composed of galac tose and / or mannose as a constituent unit, the salts, esters or ethers thereof and additives for paper containing as main compounds said polysaccharides with starch at the dialdehyde,
synergistic effects on improving the strength and printability of the paper can be obtained which exceed the expected effect of each component.
Gums which contain said polysaccharides as a main component, for example locust bean gum, Cyamopsis psoralioides gum, Damascus plum gum, can also be employed in this invention.
Among the derivatives of said polysaccharides, there may be mentioned the alkali salts, the alkylsiters and the alkyl ethers.
As paper additives which mainly contain said polysaccharides, there can be further used, for example, Meyproid, Emco gum (registered trademark, of Meypro, Ltd., Switzerland),
Cesalpina guai, Daicol gum, Dealka gunn (registered trademark of Ces' alpinia S .: p. A., Italy).
In this description, said polysaccharides, their derivatives and paper additives are called galactomannans. to simplify.
Thanks to the invention, it is possible to increase the retention of the dialdehyde starch in the paper;
it is also possible to increase the effective limit of the addition of starch to the dialdehyde. In addition, in comparison with individual use, simultaneous use of two agents increases the.
strength, especially wet tensile strength, bending strength, oil resistance and sizing effect. If a filler is used, the method according to the invention makes it possible to increase its retention. Although wet tensile strength does not increase with the addition of galaotomannan alone,
it increases extremely when this product is used with dialdehyde starch. Other strengths and oil resistance are also greatly increased. The synergistic effect due to the use of starch,
Galactomannan dialdehyde is especially noteworthy for wet strength paper, general wrapping paper and specialty paper. The process according to the invention improves the strength of paper made from hardwood pulp.
As a result, it is possible to increase the use of hardwood pulp as a raw material for paper. When applied to higher quality paper, the charge retention can be increased and the difference on the two sides of the paper can become indistinguishable.
The amount by weight of galactomannans applied ranges from 0.1 to 2 parts per 1 part of dialdehyde starch, and the amount between 0.2 and 0.5 part is optimum as shown in Table 1. .
By adding to the pulp from 0.75 to 3% by weight of the mixture of dialdehyde starch and galactomannans, the satisfactory results shown in Table 2 can be obtained.
There are different methods of using galactomannancs with dialdehyde starch. For example <I> Method 1 </I> Galactomannans are dispersed in water at a predetermined concentration, while heating, and the dispersion is adjusted to a pH between 1.5 and 5.5. .
The mixture of divalidehyde starch and sodium bisulphite, the RTI ID = "0002.0244" WI = "14" HE = "4" LX = "1541" LY = "1063"> quantities of the latter being less than 15% by weight based on the weight of the dialdehyde amine,
is dispersed in said dispersion of galacomannans at a temperature of 85-90 ° C for 20 to 30 minutes. The reason why the disappearance of galactomannan <B> - </B> -is controlled at a <B> pH </B> between 1.5 and 5,
5 is that it is thus possible to prepare the dispersion of a suitable viscosity without the decomposition of the starch to idialdehyde in the dispersion step.
<I> Method 2 </I> To a powder mixture of dialdehyde starch and galactomannans in which the ratio of the two components is freely chosen, provided that it is within the above-mentioned limits,
The following sodium bisulfite is added in an amount less than 15% by weight based on the weight of the starch to the dialdehyde. This mixture thus prepared is dispersed in water after having been adjusted to a pH between 1.5 and 5.5 with acids such as HCl,
HNOs with heating for 20 to 40 minutes at 85-950 C.
<I> Method 3 </I> The -dispersion A is made by dispersing the galactomannans in. water and heating.
Dispersion B is made by dissolving the mixture formed by dialdehyde starch and sodium bisulfite (the amount of the latter being less than 15% by weight.
starch with dialdehyde) in water and heating. Dispersion A is added to the pulp at the wet end stage and Dispersion B is successively added in the same stage.
To illustrate the invention, the following example is given, in which the parts and the percentages are given by weight.
, Example (1) Preparation of the dispersion: starch with dialdehyde. Add 4 parts of starch to the dialdehyde to the aqueous sulfite solution of:
sodium prepared by dissolving 0.6 part of dialdehyde starch in 95.4 parts of water while stirring and heating at a temperature between 85 and 950 C for 25 minutes; a 4% dialdehyde starch dispersion was obtained.
(2) Preparation of the dispersion of gal.actomannan. Add 1 part of galactomannan to 99 parts of water with continuous stirring and heating at 75-850 C for 25 minutes; a 1% galactomannan dispersion was obtained.
(3) Preparation of the dispersion of the mixture formed by the starch with .dialdehyde and galactomannan.
A powder mixture of 1 part galactomannan, 4 parts dialdehyde starch and 0.6 parts sodium bisuite was added to 494.4 parts of water previously set at < B> p </B> H of 2.2 with sulfurous acid while stirring and heating at 85-95 C for 30 minutes.
A dispersion of the mixture containing the dialdehyde starch and the galactomanmanes in various proportions was prepared in the same manner as said above.
(4) Addition to 1.a pulp.
The additive dispersion prepared as described above was added to NUKP beaten at SR 300 in the wet end stage, and the effect was identified.
In all cases. 1% resin primer and 5% alum were used:
with said dispersion. In the <B> d </B> stage of addition, the concentration of the pulp suspension was 2%. and the pH was maintained at 4.5 during the
leaf formation. The addition of each additive was carried out while maintaining the imibervail for 5 minutes. The formation of, leaves. was performed according to the TAPPI Standard methods.
(5) Measurement of the physical properties of the treated paper. The physical properties of the treated paper were measured by the JIS (Japanese Industrial Stan dard) method after preparation at a constant temperature of 20 ° C. and constant relative humidity of 65%.
1. To find the optimum ratio of starch to dialdehyde and galactomannan, the physical properties of the treated paper were measured. The result is shown in Table 1.
EMI0003.0151
<I> Table <SEP> 1 </I>
<tb> Addition <SEP> (@) <SEP> AS <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 1.8 <SEP> 1.6 <SEP> 1.4 <SEP> 1.2 <SEP> 1 , 0 <SEP> 0.8 <SEP> 0.67 <SEP> 0
<tb> based <SEP> on <SEP> the <SEP> pulp <SEP> OD <SEP> alactomannan <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0.2 <SEP> 0.4 <SEP> 0.6 <SEP> 0.8 <SEP> 1.0 <SEP> 1.2 <SEP> 1.33 <SEP> 2
<tb> Weight <SEP> of <SEP> base <SEP> (g / m2) <SEP> 76.9 <SEP> 74.8 <SEP> 75.1 <SEP> 77.3 <SEP> 75.5 <SEP> 76.7 <SEP> 75.5 <SEP> <B> 77.1 </B> <SEP> 76.5 <SEP> 75.5
<tb> Break <SEP> length <SEP> (K.) <SEP> Sec <SEP> 7.63 <SEP> 8.90 <SEP> 9.09 <SEP> 9.60 <SEP> 9.47 <SEP> 9.56 <SEP> 9.41 <SEP> 9.58 <SEP> 9.11 <SEP> 8.96
<tb> Wet <SEP> 0, S7 <SEP> 1.95 <SEP> 2.40 <SEP> 2.64 <SEP> 2.87 <SEP> 2.76 <SEP> 2.89 <SEP> 2 , 78 <SEP> 2.60 <SEP> 0,
51
<tb> Tear <SEP> factor <SEP> <SEP> 42 <SEP> 110 <SEP> 112 <SEP> 108 <SEP> 103 <SEP> 105 <SEP> 107 <SEP> 105 <SEP> 109 <SEP > 108
<tb> Resistance <SEP> to <SEP> bending <SEP> (times) <SEP> 00 <SEP> 800 <SEP> 2000 <SEP> 2300 <SEP> 2600 <SEP> 2800 <SEP> 2600 <SEP> 2800 <SEP> 2600 <SEP> 2000 #
<tb> Degree <SEP> of absorption <SEP> of <SEP> oil <SEP> (sec.) <SEP> 24 <SEP> 441 <SEP> 510 <SEP> 495 <SEP> 545 <SEP> 575 <SEP> 513 <SEP> 551 <SEP> 570 <SEP> 482
<tb> Resistance <SEP> of <SEP> surface <SEP> 14A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP > 16A
<tb> Notes ,: <SEP> 1. <SEP> <SEP> DAS. <SEP> <SEP> represents <SEP> starch <SEP> to <SEP> the <SEP> dialdehyde.
<tb> 2. <SEP> Resistance <SEP> to <SEP> the <SEP> rupture <SEP> to <SEP> the wet <SEP> state:
<SEP> the <SEP> samples <SEP> were <SEP> immersed <SEP> in <SEP> water <SEP> at <SEP> 20o <SEP> C <SEP> for
<tb> 60 <SEP> minutes <SEP> before <SEP> 1 try.
<tb> These. <SEP> notes <SEP> are <SEP> applicable <SEP> to the following <SEP> tables <SEP>. 2. To find the best mixing ratios of starch to dialdehyde and galaotomannan with pulp, the physical properties of the treated paper were measured. In that case,
the weight ratio of starch to dialdehyde and galactomamnan leaks maintained at 4: 1. The result is shown in Table 2.
EMI0004.0001
<I> Table <SEP> 2 </I>
<tb> ddition <SEP> (, @) <SEP> Mixture <SEP> of <SEP> DIS <SEP> 0 <SEP> 0.5 <SEP> 0.75 <SEP> 1.0 <SEP> 1, 5 <SEP> 2.0 <SEP> 2.5 <SEP> 3.0 <SEP> 4.0
<tb> based <SEP> on <SEP> the <SEP> pulp <SEP> O.D. <SEP> and <SEP> of <SEP> galactomannan <SEP> s
<tb> Weight <SEP> of <SEP> base <SEP> (g / m2) - <SEP> 73.1 <SEP> 73.1 <SEP> 74.6 <SEP> 73.5 <SEP> 71, 4 <SEP> 73.8 <SEP> 74.9 <SEP> 72.6 <SEP> 71.8
<tb> Length <SEP> d # <SEP> break <SEP> Sec <SEP> 7.14 <SEP> 8.40 <SEP> 8.96 <SEP> 9.11 <SEP> 9.08 <SEP> 9 , 40 <SEP> 9.41 <SEP> 10.4 <SEP> 10.4
<tb> (Km)
<tb> Wet <SEP> 0.68 <SEP> 1.66 <SEP> 2.16 <SEP> 2.41 <SEP> 2.59 <SEP> 2.59 <SEP> 2.78 <SEP> 2 , 90 <SEP> 2,
84
<tb> Tear <SEP> factor <SEP> <SEP> - <SEP> 136 <SEP> 116 <SEP> 109 <SEP> 106 <SEP> 107 <SEP> 103 <SEP> 104 <SEP> 101 <SEP > 102
<tb> Resistance <SEP> to <SEP> bending <SEP> (times) - <SEP> - <SEP> 950 <SEP> 1400 <SEP> 2000 <SEP> 2900 <SEP> 3200 <SEP> 3000 <SEP> 4600 <SEP> 4200 <SEP> 3600
<tb> Degree <SEP> of absorption <SEP> of <SEP> oil <SEP> (sec.) <SEP> 318 <SEP> 392 <SEP> 430 <SEP> 441 <SEP> 457 <SEP> 461 <SEP> 604 <SEP> 640 <SEP> 705
<tb> Resistance <SEP> of <SEP> surface <SEP> 12A <SEP> 16A <SEP> 18,
A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 16A To find the effect of -difference in constituent units on paper strength, physical properties of processed paper with various kinds of galactomannans were measured:
. The mixture ratio by weight of the dialdehyde starch with galactomannan was kept at 4: 1. The amounts of the mixture added to the pulp were 2% based on the pulp OD The result is shown in Table 3. .
EMI0004.0030
<I> Table <SEP> 3 </I>
<tb> Name <SEP> Control <SEP> Galactan <SEP> Eraser <SEP> from <SEP> Eraser <SEP> from <SEP> Eraser <SEP> Mannan
<tb> plum <SEP> from <SEP> Cyamopsis <SEP> from <SEP> carob
<tb> Damascus <SEP> psoralioides
<tb> Report <SEP> of the <SEP> units <SEP> alactose <SEP> - <SEP> 100 <SEP> 60 <SEP> 35 <SEP> 20 <SEP> 0
<tb> constituents
<tb> annose <SEP> 0 <SEP> 20 <SEP> 65 <SEP> 80 <SEP> 100
<tb> Weight <SEP> of <SEP> base <SEP> (g / .2) <SEP> 58.8 <SEP> 60.2 <SEP> 60.5 <SEP> 59.7 <SEP> 58, 0 <SEP> 58.6
<tb> actor <SEP> of explosion- <SEP> 4.77 <SEP> 6.90 <SEP> 7.28- <SEP> 7t44 <SEP> 7159 <SEP> 6.55
<tb> Length <SEP> of <SEP> break <SEP> Sec <SEP> 6.28 <SEP> 8.09 <SEP> 8.81 <SEP> 8.90 <SEP> 8.59 <SEP> 7 , 92
<tb> (Km)
<tb> ouillé <SEP> 0.21 <SEP> 2.46 <SEP> - <SEP> 2.40 <SEP> 2.69 <SEP> 2.81 <SEP> 2,
04
<tb> actor <SEP> of <SEP> tear <SEP> 126 <SEP> 102 <SEP> 95 <SEP> 96 <SEP> 93 <SEP> <B> 105 </B>
<tb> Resistance <SEP> of <SEP> surface <SEP> 14A- <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A <SEP> 18A Il. relssomt of the result that polysaccharides such as gum of the plum of Damascus;
formed of monosaccharides less than <B> </B> about 20% besides galactose and / or mannose as a constituent unit,
can also be employed in this invention.
Note: Damascus plum gum is made up of glucuronic acid, xylose, glucose, arabinose and zumnose, in addition to galactose and mannose. 3.
To find out how the retention of the filler increases with the addition of dialdehyde starch and galactomannans, according to the present invention, the properties. physics of the treated paper were measured.
The retention of the charge in. <B> the </B> paper is indicated by the percentage of the load retained in the paper relative to> u. weight,, of the added load. The result is shown in Table 4.
EMI0005.0026
<I> Table <SEP> 4 </I>
<tb> Addition <SEP> (j) <SEP> A <SEP> S <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 0.5
<tb> based <SEP> on <SEP> 1a <SEP> pulp <SEP> O.D. <SEP> Gala <SEP> ctomannane <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 0.5
<tb> Weight <SEP> of <SEP> base <SEP> (g / m2) <SEP> 61.0 <SEP> <B> 60.1 </B> <SEP> 59.5 <SEP> 59, 7
<tb> Retention <SEP> of <SEP> the <SEP> load <SEP> (fia) <SEP> 32.6 <SEP> 41.2 <SEP> 34.6 <SEP> 46.2
<tb> Break <SEP> length <SEP> <SEP> Sec <SEP> 2.36 <SEP> 5.23 <SEP> 5.25 <SEP> 5.83
<tb>)
<tb> Wet <SEP> 0.15 <SEP> 0.29 <SEP> 0.73 <SEP> 1.03
<tb> Resistance <SEP> to <SEP> bending <SEP> (times) <SEP> 14 <SEP> 48 <SEP> 48 <SEP> 54
<tb> Gluing <SEP> effect <SEP> (sec.)
<SEP> 12 <SEP> 14 <SEP> 11 <SEP> 16
<tb> Degree <SEP> of <SEP> satin <SEP> 46 <SEP> 60 <SEP> 59 <SEP> 64
<tb> Degree <SEP> of absorption <SEP> of <SEP> oil <SEP> (sec.) <SEP> 157 <SEP> 202 <SEP> 194 <SEP> 226
<tb> Resistance <SEP> of <SEP> surface <SEP> <B> 61 </B> <SEP> 11A <SEP> 13A <SEP> 14A