CN113302356A - 改进造纸工艺中填料和纤维留着率的方法 - Google Patents

改进造纸工艺中填料和纤维留着率的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113302356A
CN113302356A CN201980086991.0A CN201980086991A CN113302356A CN 113302356 A CN113302356 A CN 113302356A CN 201980086991 A CN201980086991 A CN 201980086991A CN 113302356 A CN113302356 A CN 113302356A
Authority
CN
China
Prior art keywords
filler material
electromagnetic force
filler
cellulosic
furnish
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.)
Granted
Application number
CN201980086991.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113302356B (zh
Inventor
T·艾塔马
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.)
Solenis Technologies Cayman LP
Original Assignee
Solenis Technologies Cayman LP
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 Solenis Technologies Cayman LP filed Critical Solenis Technologies Cayman LP
Publication of CN113302356A publication Critical patent/CN113302356A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113302356B publication Critical patent/CN113302356B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/001—Modification of pulp properties
    • D21C9/007—Modification of pulp properties by mechanical or physical means
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/66—Pulp catching, de-watering, or recovering; Re-use of pulp-water
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/16—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only modified by a particular after-treatment
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63—Inorganic compounds
    • D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63—Inorganic compounds
    • D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/675—Oxides, hydroxides or carbonates
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/06—Paper forming aids
    • D21H21/10—Retention agents or drainage improvers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/18—Reinforcing agents
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/04—Addition to the pulp; After-treatment of added substances in the pulp
    • D21H23/20—Apparatus therefor
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21J—FIBREBOARD; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM CELLULOSIC FIBROUS SUSPENSIONS OR FROM PAPIER-MACHE
    • D21J1/00—Fibreboard

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

一种改进纸、纸板或卡纸板的填料留着率的方法和装置。该方法提供施加至填料材料和/或纤维素配料的电磁力，从而改变填料材料和/或纤维素配料的表面电荷并形成纸、纸板或卡纸板产品。

Description

改进造纸工艺中填料和纤维留着率的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年11月27日提交的美国申请号16/200,954的权益。
技术领域
本公开涉及其中使用各种填料的纸和纸产品的制造。
背景技术
大多数造纸工艺在造纸产品中都加入了各种填料，以改进最终产品的各种性能。造纸厂主要使用的填料大部分为矿物。尽管在造纸中使用填料有多种原因，但填料相对纤维的较低成本是商业上最重要的原因。填料的应用还提高了亮度、不透明度、生产率，改进了印刷适性(平滑度、油墨吸收性、透印性)、纸张的光泽度、纸张成形(填充于空隙中)、尺寸稳定性、纸张的外观等。另外，填料增加了形成的纸张的排水和干燥速率。
然而，由于高度稀释的体系、填料的小粒径以及填料的表面电荷弱或不能很好地与纤维素纤维结合，大多数填料不能附着于纤维素纤维上。由于填料材料相对较小，通常为约0.1微米(μm)至约1μm左右，并且其表面电荷较弱，通常为0毫伏(mV)至负400mV，因此在造纸过程中，填料可能难以将自身牢固地附着于纤维素纤维上，从而导致填料留着率差、纸的湿强度和干强度差以及印刷适性差。因此，例如在纸浆和造纸工业中，阳离子或阴离子聚合物用于帮助改进填料颗粒在纤维素纤维的留着率。
造纸系统也是低稠度水系统，通常包括约96重量％至99.9重量％的水。这在很大程度上导致填料颗粒的留着率较差，如果不保留在最终产品中，则会随废水一起排出。因此，需要将过量的填料材料添加至系统中以获得所需的填料水平，从而导致收益损失。
纤维素纤维本质上是阴离子的，与大多数填料材料一样。因此，通常使用阳离子聚合物将填料材料附着于纤维素纤维上。其通过制造大的聚合物链来增加填料的面积，该聚合物链可以更容易地附着于纤维素纤维上。然而，仍然有大量填料留在水系统中，因为在低稠度水系统中填料不能与附着聚合物链相遇。换句话说，当在低稠度水系统中通过聚合物改变表面电荷时，大部分填料的表面电荷将保持不变，因此不会被纤维吸引。
填料留着率差仍然是纸浆和造纸工业中的一大问题，而化学品只能解决部分问题。因此，在造纸工艺中仍然需要找到一种一致的方法来留着填料，而不会产生结垢、纸张成形不良等问题。
发明内容
提供了一种用于生产改进的填料纸产品(improved filled paper product)的方法。具体而言，该方法提供了改进的纸、纸板或卡纸板，其中提供了纤维素配料和填料材料。将电磁力或电荷施加至填料材料，从而更改或改变填料材料的表面电荷。将电磁力或电荷施加至填料材料，直到填料材料的表面电荷发生变化，从而生成“经处理的”填料材料。然后将经处理的填料与纤维素配料合并，并生产纸、纸板或卡纸板产品。
另外，提供了一种用于改进造纸工艺中填料留着率的装置。该装置包括配置成接收一种或多种填料材料和/或纤维素配料的处理区。该处理区包括磁性装置，该磁性装置相对于处理区设置且被配置为在处理区内产生电磁力。磁性装置还被配置为当一种或多种填料材料和/或纤维素配料移动通过处理区时，以足以改变该一种或多种填料材料和/或纤维素配料的表面电荷的量向该一种或多种填料材料和/或纤维素配料施加电磁力。在填料材料和/或纤维素配料以影响填料材料的初始电荷所需的所需量或时间长度通过处理区之后，可以生产具有提高的填料留着率的纸、纸板或卡纸板产品。
最后，提供了一种通过该方法生产的纤维素产品，其中将电磁力或电荷施加至填料材料上，然后将其与纤维素配料合并，并生产纸、纸板或卡纸板产品。
附图说明
下文将结合以下附图描述本发明，其中相同数字代表相同元件。
图1显示了典型造纸工艺的示意图。
图2为示出转移容器的实施方案的透视图。
图3为示出循环泵和磁性装置的实施方案的透视图。
图4为磁性装置的横截面图。
图4a为在典型磁性装置周围所发现的磁力或磁场的简化视图。
具体实施方式
下面的详细描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本发明或本发明的应用和用途。此外，无意受本发明的前述背景或以下详细描述中提出的任何理论的束缚。
本发明提供了一种装置和方法，其提供了填充纸、纸板或卡纸板的改进生产。该方法涉及提供纤维素配料并将纤维素配料与一种或多种填料材料合并。在当前方法的一个优选方面，在将填料材料与纤维素配料合并之前，向填料材料施加电磁力(EMF)或电荷。然而，可以预见的是，填料材料可以与纤维素配料合并并向其施加电磁电荷。
在当前方法的一方面，将填料材料从运输工具或存储容器转移至纤维素配料，诸如造纸配料。填料材料向纤维素材料的转移可以使用输送系统(诸如转移容器、管道、软管、管路或其他类似方法)来完成。在填料材料与纤维素材料合并之前，填料材料通过设置在输送系统内的磁性装置，该磁性装置能够向填料材料施加足以改变该填料材料的表面电荷的电磁力或电荷，从而产生经处理的填料材料，然后将其与纤维素配料合并。
在当前方法的一方面，将一种或多种填料材料从卡车或存储容器转移至填料材料转移容器，并与纤维素配料(诸如纸浆和纸配料)合并。磁性装置设置在转移容器内，该磁性装置具有处理区，在该处理区中可以将电磁力或电荷施加至填料材料上，从而改变填料材料的表面电荷。然后将“经处理的”填料材料与纤维素配料合并并形成纸产品。
在当前方法的其他方面，将填料材料转移至填料材料转移容器，该转移容器能够使填料材料的内容物在转移容器中循环或再循环。具有处理区的磁性装置设置在转移容器内。填料材料移动通过处理区，在此处向填料材料施加电磁力(EMF)或电荷，从而改变填料材料的表面电荷。可以使用循环泵或类似装置使填料材料循环通过闭环系统，以便在需要时可以将EMF施加至填料材料上一次或多次。EMF的功率可以预先设置或配置，其中可以例如使用Lake Shore Cryotronics,Inc.的475DSP Gaussmeter调整功率。
在将EMF施加至填料材料上一次或多次之后，可以将填料材料与纤维素配料(诸如纸浆和纸配料)合并。
参照图1，刚好在混合和纸机浆池(machine chest)之前或在混合和纸机浆池处将经处理的填料材料(即已经受EMF的填料材料)添加至纤维素配料。然而，经处理的填料材料可以在备料之前或备料时、在流浆箱(head box)之前或流浆箱处添加，或者经处理的填料材料可以在纤维素产品形成之前的多个点添加。
在该装置的一个方面，参照图2，存在转移容器(1)，其中可以存储填料材料和/或纤维素配料，用电磁电荷进行处理，并且如果转移容器中只有填料材料，则将填料材料转移以与纤维素配料合并。否则，可以将合并的填料材料和纤维素配料送至造纸机中以生产所需产品。将填料材料从存储工具或容器转移至转移容器(1)。转移容器(1)具有入口(2)或开口，填料材料可在该入口或开口中转移到转移容器(1)中或通过转移容器(1)。在一个优选的方面，填料材料通过入口(2)被转移到转移容器中，并且在所需量的填料材料被转移到转移容器(1)中之后，可以闭合(close)或关闭(shut)入口(2)并且填料材料在包括转移容器(1)、循环装置(3)、磁性装置(5)和回流管或导管(4)的闭环系统中循环通过转移容器(1)。转移容器(1)可以配备有使填料材料循环通过闭环系统(1)、(3)、(4)和(5)的泵或循环装置(3)。具有能够向填料材料施加电磁力或电荷的处理区(9)的磁性装置(5)设置在闭环系统(1)、(3)、(4)和(5)内，其中填料材料被循环。泵或循环装置(3)显示为在磁性装置(5)之前。但是，其可以位于磁性装置(5)之后或闭环系统(1)、(3)、(4)和(5)中的任何位置，使得填料材料可以穿过磁性装置并且可以向填料材料施加电磁力或电荷。填料材料可以循环通过闭环系统(1)、(3)、(4)和(5)的处理区(9)，并且电磁力或电荷可以被施加至填料材料一次或多次。在对填料材料进行充分处理(即填料材料的表面电荷已改变)之后，打开转移容器(1)的出口(6)，然后根据需要将经处理的填料材料与纤维素配料合并，以形成具有提高的填料留着率的纸、纸板或卡纸板产品。
参照图3，在填料材料转移容器(见图2)上显示了泵送或循环装置(3)的近视图，该装置就位于磁性装置(5)和处理区之前(9)。尽管在该视图中泵送或循环装置(3)在磁性装置(5)之前显示，但泵送或循环装置(3)可以位于磁性装置(5)之后或入口(2)和出口(6)之间的任何位置，如图2所示。填料材料循环通过处理区(9)。
参照图4，示出了磁性装置(5)的横截面视图。填料材料和/或纤维素配料通过管路或管道(8)引入磁性装置(5)的处理区(9)内，且磁性设备产生电磁力或电荷并在填料材料通过处理区(9)时将其施加至该填料材料。如果在没有纤维素配料的情况下将填料材料引入处理区(9)，则将处理后的填料与纤维素配料合并，并且生产出未对填料和/或纤维素配料施加电磁力的纸产品相比具有改进的填料保留性的纸、纸板或卡纸板产品。图4a提供了磁性装置及其相关磁场的简化视图。如图所示，磁场在其磁极处最强，磁极在磁体的两端，由北极(N)和南极(S)表示。磁铁周围的磁场由代表北极上磁力方向的线和箭头表示。线条之间的距离越近，磁场越强。以下实例中的磁场是使用产生电流的功率控制单元产生的，因此产生改变填料材料的表面电荷所必需的磁场。
在当前方法的一些方面，填料材料可以选自诸如TiO2、ZnO、CaCO3、沉淀的CaCO3、滑石、石膏及其组合的填料。在该方法的一些优选方面，填料材料为TiO2。
在当前方法的一些方面，最终产品的灰分含量为约1重量％至约30重量％且可以为约2重量％至约10重量％。灰分含量通过各种方式测定，例如，通过Smithers Pira法对烤箱干燥的样品进行测定，将其加热至525℃(或900℃)以确保耗尽所有可燃纤维素材料。这仅留下作为灰分含量测量的材料的无机部分，其表示为原始烘箱干燥重量的百分比(％)。由此可以计算出保留在纸张中的填料的量。
在当前方法的某些方面，使填料经受EMF并添加至造纸工艺的湿端，例如在流浆箱、离心清洁器、混合箱或容器、纸机槽(machine tank)、纸机精制机(machine refiner)和/或平衡室或其组合处。
在该方法的其他方面，该方法提供了改进造纸过程中的填料和纤维粘合，其中提供了纤维素配料并与一种或多种填料材料合并，并形成了纸、纸板或卡纸板产品。可以在磁性装置的处理区内向填料材料施加约0.1特斯拉(T)或更高，可以为约1特斯拉或更高，并且可为5特斯拉或更高的电磁力(EMF)。在优选的实施方案中，EMF为约0.02特斯拉至约0.40特斯拉，并施加至填料材料足以改变填料材料的表面电荷的时间量。取决于填料材料，可以将电磁力或电荷施加至填料材料上约5分钟至4小时，并且可以为约15分钟至2小时，并且可为约15分钟至约60分钟。时间和EMF的量很大程度上取决于要处理并添加至纤维素配料中的填料材料的类型。
在该方法的一些方面，施加电磁力的步骤包括向磁性装置提供电荷以在处理区内产生电磁力，并将一种或多种填料材料和/或纤维素配料布置于处理区内。
在该方法的一些方面，在将填料材料添加至纤维素配料中之前，将EMF施加至填料材料。然而，可以预见的是，可以将填料材料与纤维素配料合并，并将EMF施加至合并的混合物。
在装置的其他方面，电磁力由能够改变电磁力强度的电磁控制装置控制。视填料材料而定，可能必须对其施加不同强度的EMF。
在该装置的一些方面，填料材料为TiO2、ZnO、CaCO2、沉淀的CaCO3、滑石、石膏及其组合。优选地，填料材料为TiO2。
在该装置的其他方面，该装置能够将经处理的填料材料输送至造纸机、纸板或卡纸板制造工艺中。
在其他方面，提供了一种用于改进造纸工艺中填料留着率的装置。该装置包括具有容器入口以及与容器入口间隔开的容器出口的容器，该容器在容器入口和容器出口之间限定腔室，并且该容器入口被配置为接收填料材料。该装置进一步包括设置在腔室内的磁性装置，且该磁性装置能够在腔室内产生电磁力。该装置被配置为当填料材料移动通过腔室时向填料材料施加电磁力，从而在形成纸、纸板或卡纸板产品时改进填料材料的填料留着率。
在一些方面，磁性装置包括功率控制单元，其中可以调节电磁力的强度。
尽管在前述详细描述中已经呈现了至少一个示例性实施方案，但是应当理解存在大量变型。还应当理解，一个或多个示例性实施方案仅为示例，并不旨在以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。相反，前述详细描述将为本领域技术人员提供用于实施示例性实施方案的便利路线图，应当理解，在不偏离如所附权利要求及其法律等价物所阐述的本发明的范围的情况下，可以对示例性实施方案中描述的元件的功能和布置进行各种改变。
实施例
在下面的实施例中定义本发明的实施方案。应当理解，该实施例仅以举例说明的方式给出。因此，根据前面的描述，除了本文示出和描述的那些之外，本发明的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的。
在以下实施例中，使用与图2所示装置类似的装置来促进填料材料的处理和向纤维素配料的转移以及纸张的形成。填料材料通过位于转移容器(1)顶部的开口(2)被置于填料材料转移容器(1)中，并且该开口关闭。填料材料通过包括转移容器(1)、循环装置(3)、磁性装置(5)和回流管路或管道(4)的闭环系统循环至转移容器(1)。磁性装置(5)设置在循环装置(3)和包括处理区(9)的回流管路或管道(4)之间，在该处理区(9)中电磁力或电荷被施加至填料材料。将填料材料通过闭环系统(1)、(3)、(4)和(5)循环所需的时间量，然后与纤维素配料合并，并形成纸张。如下所述进行各种测试。
实施例1
将TiO2或沉淀的碳酸钙(PCC)填料的10重量％浆料置于填料转移容器(1)中，并如上所述通过闭环系统(1)、(3)、(4)和(5)循环。将约0.020特斯拉(T)至0.400T之间的电磁力(EMF)施加至处理区(9)中的填料材料0分钟，15分钟，60分钟，120分钟和4小时。施加至样品的EMF由通过处理区(9)的循环次数确定。如下所述制造纸张，其中将参比样品(即未施加电磁力至填料材料)与使用经电磁力处理的填料材料制成的纸张进行比较。
在使浆料经受磁场之后，将浆料添加至含纤维素纤维的混合容器中。向该混合物中添加0.25重量％的淀粉，并将混合物送至位于Solenis LLC facility(Wilmington,DE)的试验造纸机的流浆箱，并生产具有相当的填料含量、克重和厚度特性的纸张。
表1示出了所生产的纸张的纸张性质。使用国际标准组织(ISO)所概述的程序对纸张进行以下分析：采用以下程序测定灰分含量：Ash 500ISO 1762和Ash 900ISO 2144和SCAN P5:63；使用程序ISO 2471-1分析不透明度；使用ACA–灰分含量分析仪，EmtecInnovative Testing Solutions测定特定填料含量；使用ISO 2470-1测定纸张亮度；使用ISO 53测定克重；以及使用ISO 534测定纸张厚度。
表1
Figure BDA0003136727170000081
在试纸机上生产纸张，并且如表1所示，在将EMF施加至填料材料之前和之后，用TiO2和PCC制成纸张。结果表明，将EMF施加至填料材料少至15分钟时，PCC可以帮助改进填充纸产品的亮度和不透明度。
表2
Figure BDA0003136727170000082
将电磁力施加至填料材料上零分钟、1小时、2小时和4小时，然后与纤维素配料合并，并制成纸张。使用两种不同类型的测量可以清楚地看到，基于灰分测量和填料材料的ACA测量，填料留着率水平有所提高，其中施加了EMF来改变TiO2的表面电荷。
尽管在前述详细描述中已经呈现了至少一个示例性实施方案，但是应当理解存在大量变型。还应当理解，一个或多个示例性实施方案仅为示例，并不旨在以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。相反，前述详细描述将为本领域技术人员提供用于实施示例性实施方案的便利路线图，应当理解，在不偏离如所附权利要求及其法律等价物所阐述的本发明的范围的情况下，可以对示例性实施方案中描述的元件的功能和布置进行各种改变。

Claims (20)

1.一种生产纸、纸板或卡纸板的方法，其包括：
提供纤维素配料；
向一种或多种填料材料和/或所述纤维素配料施加电磁力；
将所述纤维素配料与所述一种或多种填料材料混合；以及
由所述填料材料和纤维素配料形成纸、纸板或卡纸板产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述施加电磁力的步骤包括：
向磁性装置提供电荷以在处理区内产生所述电磁力；以及
将所述一种或多种填料材料和/或所述纤维素配料布置于所述处理区内。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述磁性装置设置于转移容器内，并且其中所述磁性装置被配置为在所述填料材料布置于所述处理区内时施加足以改变所述填料材料的表面电荷的电磁力。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的方法，其中将所述填料材料布置于所述处理区中至少15分钟。
5.根据权利要求4所述的方法，其中将所述填料材料布置于所述处理区中至少60分钟。
6.根据权利要求2或3中任一项所述的方法，其中将所述填料材料布置于所述处理区内至少15分钟，并且所述电磁力在约0.020特斯拉与约0.40特斯拉之间。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述电磁力为约0.040特斯拉或更高。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述电磁力为约0.20特斯拉或更高。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述一种或多种填料材料选自以下的组：TiO2、ZnO、CaCO3、沉淀的CaCO3、滑石、石膏及其组合。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述一种或多种填料材料包括TiO2。
11.一种用于改进造纸工艺中填料留着率的装置，其包含：
处理区，其被配置成接收一种或多种填料材料和/或纤维素配料；
磁性装置，其相对于所述处理区设置，且被配置为在所述处理区内产生电磁力；
其中所述磁性装置还被配置为当所述一种或多种填料材料和/或所述纤维素配料移动通过所述处理区时，以足以改变所述一种或多种填料材料和/或所述纤维素配料的表面电荷的量向所述一种或多种填料材料和/或所述纤维素配料施加电磁力。
12.根据权利要求11所述的装置，其中所述装置还包含转移容器，所述磁性装置设置在所述转移容器内，所述处理区在所述转移容器内相对于所述磁性装置设置，所述转移容器被配置为接收所述一种或多种填料材料和/或所述纤维素配料，并且所述转移容器被进一步配置为将所述一种或多种填料材料和/或所述纤维素配料布置于所述处理区内。
13.根据权利要求12中任一项所述的装置，其中所述转移容器包含闭环系统，其中所述填料材料在与所述造纸配料混合之前可以循环通过所述处理区一次或多次。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的装置，其还包含用于使所述填料材料循环通过所述处理区的泵送装置。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的装置，其中所述电磁力由能够改变所述电磁力的强度的控制装置控制。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的装置，其中所述造纸方法选自以下的组：纸制造方法、纸板制造方法和卡纸板制造方法。
17.一种纤维素产品，其通过根据权利要求1至10中任一项的方法生产。
18.根据权利要求17所述的纤维素产品，其中与由不施加电磁力的填料材料形成的纤维素产品相比，由施加电磁力之后的填料材料形成的纤维素产品表现出改进的填料留着率。
19.根据权利要求17所述的纤维素产品，其中与由不施加电磁力的填料材料形成的纤维素产品相比，由施加电磁力之后的填料材料形成的纤维素产品表现出改进的根据ISO2470-1的亮度。
20.根据权利要求17所述的纤维素产品，其中与由不施加电磁力的填料材料形成的纤维素产品相比，由施加电磁力之后的填料材料形成的纤维素产品表现出改进的根据ISO2471-1的不透明度。
CN201980086991.0A 2018-11-27 2019-11-22 改进造纸工艺中填料和纤维留着率的方法 Active CN113302356B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/200,954 US10876258B2 (en) 2018-11-27 2018-11-27 Method for improving filler and fiber retention in paper making processes
US16/200,954 2018-11-27
PCT/US2019/062727 WO2020112519A1 (en) 2018-11-27 2019-11-22 Method for improving filler and fiber retention in paper making processes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113302356A true CN113302356A (zh) 2021-08-24
CN113302356B CN113302356B (zh) 2023-10-27

Family

ID=70770108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980086991.0A Active CN113302356B (zh) 2018-11-27 2019-11-22 改进造纸工艺中填料和纤维留着率的方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10876258B2 (zh)
EP (1) EP3887597A4 (zh)
KR (1) KR20210107692A (zh)
CN (1) CN113302356B (zh)
BR (1) BR112021010287A2 (zh)
CA (1) CA3121129A1 (zh)
TW (1) TW202033861A (zh)
WO (1) WO2020112519A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022119645A1 (en) 2020-12-04 2022-06-09 Agc Chemicals Americas, Inc. Treated article, methods of making the treated article, and dispersion for use in making the treated article

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4889594A (en) * 1986-12-03 1989-12-26 Mo Och Domsjo Aktiebolag Method for manufacturing filler-containing paper
US5286326A (en) * 1992-05-12 1994-02-15 The Budd Company Method for binding fibers in a fiber reinforced preform using an electromagnetic field to melt binding fibers
US5576358A (en) * 1995-02-03 1996-11-19 Alliedsignal Inc. Composition for use in friction materials and articles formed therefrom
US5876564A (en) * 1995-10-20 1999-03-02 Institute Of Paper Science And Technology, Inc. Methods and apparatus to enhance paper and board forming qualities
US20010030032A1 (en) * 1997-09-30 2001-10-18 Keiser Bruce A. Method of increasing retention in papermaking using colloidal borosilicates
CN101683180A (zh) * 2008-09-27 2010-03-31 湖北中烟工业有限责任公司 提高填料碳酸钙在薄片中留着率提高薄片质量的方法
US20110034891A1 (en) * 2009-08-05 2011-02-10 International Paper Company Dry Fluff Pulp Sheet Additive
US9028767B2 (en) * 2010-03-10 2015-05-12 Wetend Technologies Oy Method and a reactor for mixing one or more chemicals into a process liquid flow
CN108286208A (zh) * 2018-01-26 2018-07-17 刘成旭 一种利用纳米复合插层材料提高纸张强度的方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HUT63978A (en) 1991-10-21 1993-11-29 Endre Zbisko Chipboard of arranged structure
JP4759805B2 (ja) 2000-12-05 2011-08-31 凸版印刷株式会社 磁性繊維体及びその製造方法
FI124831B (fi) 2010-03-10 2015-02-13 Upm Kymmene Oyj Menetelmä ja reaktori kalsiumkarbonaatin in-line-valmistamiseksi paperimassavirtaukseen
KR101223250B1 (ko) 2010-12-27 2013-01-17 한국조폐공사 형상기억합금을 함유하는 보안용지 및 그 제조방법
BR102013003501A2 (pt) 2013-02-15 2015-01-06 Nathan Tafla Rabinovitch Processo para obtenção de folha celulósica magnética e o respectivo produto
CN103628349B (zh) 2013-12-04 2015-12-30 福建希源纸业有限公司 一种低克重纸的配方及其生产方法
KR20160103894A (ko) 2015-02-25 2016-09-02 박봉덕 무궁화 식물 추출물을 포함하는 닥종이인형 제작 재료
CN105568775A (zh) 2015-12-28 2016-05-11 杨洋 一种阻燃并吸附污染物的墙纸及其制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4889594A (en) * 1986-12-03 1989-12-26 Mo Och Domsjo Aktiebolag Method for manufacturing filler-containing paper
US5286326A (en) * 1992-05-12 1994-02-15 The Budd Company Method for binding fibers in a fiber reinforced preform using an electromagnetic field to melt binding fibers
US5576358A (en) * 1995-02-03 1996-11-19 Alliedsignal Inc. Composition for use in friction materials and articles formed therefrom
US5876564A (en) * 1995-10-20 1999-03-02 Institute Of Paper Science And Technology, Inc. Methods and apparatus to enhance paper and board forming qualities
US20010030032A1 (en) * 1997-09-30 2001-10-18 Keiser Bruce A. Method of increasing retention in papermaking using colloidal borosilicates
CN101683180A (zh) * 2008-09-27 2010-03-31 湖北中烟工业有限责任公司 提高填料碳酸钙在薄片中留着率提高薄片质量的方法
US20110034891A1 (en) * 2009-08-05 2011-02-10 International Paper Company Dry Fluff Pulp Sheet Additive
US9028767B2 (en) * 2010-03-10 2015-05-12 Wetend Technologies Oy Method and a reactor for mixing one or more chemicals into a process liquid flow
CN108286208A (zh) * 2018-01-26 2018-07-17 刘成旭 一种利用纳米复合插层材料提高纸张强度的方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20200165779A1 (en) 2020-05-28
CA3121129A1 (en) 2020-06-04
WO2020112519A1 (en) 2020-06-04
KR20210107692A (ko) 2021-09-01
CN113302356B (zh) 2023-10-27
BR112021010287A2 (pt) 2021-08-17
EP3887597A1 (en) 2021-10-06
US10876258B2 (en) 2020-12-29
TW202033861A (zh) 2020-09-16
EP3887597A4 (en) 2022-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yoon et al. Clay–starch composites and their application in papermaking
CN101802304B (zh) 使用双聚合物系统的可控制的填料预絮凝
He et al. Effects of addition method and fibrillation degree of cellulose nanofibrils on furnish drainability and paper properties
Hubbe et al. Colloidal stability and aggregation of lignocellulosic materials in aqueous suspension: A review
Rahmaninia et al. Improving the paper recycling process of old corrugated container wastes
CN106062275B (zh) 一种用于提供预处理过的填料组合物的方法及其在纸和纸板制造中的用途
JP2017500454A (ja) ポリマー乳化剤によって乳化されたａｓａエマルションのサイズ効率を改善する方法
FI117873B (fi) Kuiturata ja menetelmä sen valmistamiseksi
Li et al. Coaggregation of mineral filler particles and starch granules as a basis for improving filler-fiber interaction in paper production
EP1893807A1 (en) Method of producing a fibrous web
KR20130096760A (ko) 폐도공액의 재활용
Salas et al. Nanocellulose applications in papermaking
CN106590058A (zh) 一种碳酸钙‑淀粉基造纸填料及其半干法制备工艺
Khosravani et al. The potential of nanosilica–cationic starch wet end system for applying higher filler content in fine paper
US6835282B2 (en) Paper web with pre-flocculated filler incorporated therein
CN113302356B (zh) 改进造纸工艺中填料和纤维留着率的方法
Kim et al. Surface Modifications of Organic Fillers to Improve the Strength of Paperboard.
Taheri et al. Interaction of the electrical conductivity of recycled pulp colloidal suspension with chitosan and bentonite as a papermaking additive system
US6602389B2 (en) Process for treating a fibrous slurry of coated broke
Ohno et al. Retention behavior of size and aluminum components in handsheets prepared in rosin soap size-alum systems
Mei et al. Interaction of spherical polyelectrolyte brushes with calcium carbonate and cellulose fibers: Mechanistic studies and their application in papermaking
RU2815658C2 (ru) Способ производства бумажной продукции, установка для улучшения удерживания наполнителя и соответствующая бумажная продукция
FI117715B (fi) Menetelmä täyteaineen valmistus- ja käyttötalouden parantamiseksi
Penkin et al. Modified GCC fillers in printing paper production
Phipps et al. The Effect of Microfibrillated Cellulose on the Strength and Light Scattering of Highly Filled Papers

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant