CS203160B2 - Method of manufacturing paper - Google Patents

Method of manufacturing paper Download PDF

Info

Publication number
CS203160B2
CS203160B2 CS774236A CS423677A CS203160B2 CS 203160 B2 CS203160 B2 CS 203160B2 CS 774236 A CS774236 A CS 774236A CS 423677 A CS423677 A CS 423677A CS 203160 B2 CS203160 B2 CS 203160B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
weight
starch
paper
added
polypiperidine
Prior art date
Application number
CS774236A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Josef Weigl
Peter Reuss
Original Assignee
Mobil Oil Corp
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 Mobil Oil Corp filed Critical Mobil Oil Corp
Publication of CS203160B2 publication Critical patent/CS203160B2/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H21/00Non-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
    • D21H21/14Non-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
    • D21H21/30Luminescent or fluorescent substances, e.g. for optical bleaching
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06LDRY-CLEANING, WASHING OR BLEACHING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR MADE-UP FIBROUS GOODS; BLEACHING LEATHER OR FURS
    • D06L4/00Bleaching fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods; Bleaching leather or furs
    • D06L4/60Optical bleaching or brightening
    • D06L4/664Preparations of optical brighteners; Optical brighteners in aerosol form; Physical treatment of optical brighteners
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24Polysaccharides
    • D21H17/28Starch

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Description

(54 ] Způsob výroby papíru(54) Method of making paper

Vynález se týká způsobu výroby papíru se zvýšeným stupněm bělosti.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method of making paper with an increased degree of whiteness.

Pro získání maximálního stupně bělosti má papírenský průmysl k dispozici různé metody, jako například výběr vysoce bílých polopapírovin, bělení surovin, používání plnidel nebo bílých pigmentů, tónovacích barviv a/nebo optických zjasňovadel.To obtain a maximum degree of whiteness, the paper industry has various methods available, such as selecting high white semi-paper, bleaching raw materials, using fillers or white pigments, tinting dyes and / or optical brighteners.

Vysoké požadavky, které jsou v dnešní době kladeny na kvalitu konečného produktu, zvláště v oblasti tiskového papíru, vedou ke zvyšování požadavků na kvalitu používaných plnidel a pigmentů. Přidávání plnidel a pigmentů je omezeno tím, že se zvyšuje dvoustrannost papíru, zvyšuje se opotřebení sít, ale především se snižují pevnostní vlastnosti. Ke zhoršení pevnostních vlastností přidáváním plnidel nebo pigmentů dochází proto, že se poruší povrchové vazby vláken.The high demands nowadays on the quality of the final product, especially in the field of printing paper, lead to an increase in the quality requirements of the fillers and pigments used. The addition of fillers and pigments is limited by increasing the paper's double-sided properties, increasing screen wear, but especially reducing the strength properties. The deterioration of the strength properties by the addition of fillers or pigments occurs because the fiber surface bonds are broken.

Při výběru plnidel a pigmentů, které se přidávají k celulóze, se musí brát v úvahu velikost a tvar částic, krycí schopnost a jasnost, nízká abraze, jednotnost a čistota dodávaného materiálu a další faktory.The choice of fillers and pigments to be added to the cellulose must take into account the particle size and shape, the hiding power and clarity, the low abrasion, the uniformity and purity of the material supplied, and other factors.

Pro nátěrové pigmenty mají také význam vlastnosti jako vazebné požadavky, dispersní vlastnosti a příznivé Teologické chování.Properties such as binding requirements, dispersion properties and favorable theological behavior are also important for coating pigments.

S ohledem na tato omezení pro přísady plnidel a pigmentů se v posledních letech stále více používají tak zvaná optická zjasňovadla, čímž se zvyšuje stupeň bělosti papíroviny a rovněž tak i mleté buničiny a nátěrové hmoty.In view of these limitations for filler and pigment additives, so-called optical brighteners have been increasingly used in recent years, thereby increasing the degree of whiteness of the pulp, as well as ground pulp and paints.

Optická zjasňovadla nepřekrývají žlutý odstín papíru, ale nahrazují nedostatek odrazu dodatečným světlem způsobeným jejich fluorescencí. Optická zjasňovadla posunují odstín zjasňovaného materiálu, např. od žluté směrem k modré, a zvýšení odrazu má pak za následek zvýšení jasnosti. Zjasňovadla fluoreskují dostatečně jenom tehdy, jestliže jsou zabudována v látkách na takových materiálech jako jsou celulóza, škrob, kasein, polyvinylalkohol, plastické hmoty, jako polyvinylacetát, nebo podobné.Optical brighteners do not overlap the yellow shade of the paper, but replace the lack of reflection with additional light due to their fluorescence. Optical brighteners shift the shade of the brightened material, for example from yellow towards blue, and an increase in reflection then increases clarity. Brighteners fluoresce sufficiently only when incorporated in substances on such materials as cellulose, starch, casein, polyvinyl alcohol, plastics such as polyvinyl acetate, or the like.

Při použití optických zjasňovadel dochází k těžkostem, jelikož plnidla a pigmenty zcela obecně snižují účinnost zjasňovadel v papíru tím, že absorbují v UF oblasti nebo mají žlutý odstín. Navíc je vliv snížené účinnosti plnidly a pigmenty spojen s jejich indexem lomu a krycími schopnostmi.The use of optical brighteners presents difficulties as fillers and pigments generally reduce the brightener efficiency in paper by absorbing in the UF region or having a yellow hue. In addition, the effect of reduced performance with fillers and pigments is associated with their refractive index and hiding power.

Předmětem vynálezu je způsob výroby papíru, při kterém nežádoucí vliv plnidel nebo pigmentu na optická zjasňovadla je snížen nebOi v podstatě eliminován, přičemž se zvyšuje stupeň bělosti a současně retenční vlastnosti používaných materiálů a pevnostní vlastnosti papíru.It is an object of the present invention to provide a process for making paper in which the undesirable effect of fillers or pigments on optical brighteners is reduced or substantially eliminated while increasing the degree of whiteness, while increasing the retention properties of the materials used and the strength properties of the paper.

Vynález řeší tento problém způsobem, při kterém se papírovina drtí a přidají se k ní běžné přísady, jako jsou plnidla, pigmenty, vlákna, optická zjasňovadla atd. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se k papírovině přidá halogenid polypiperidinu v množství 0,05 až 1 % hmotnostního, s výhodou 0,1 až 0,3 % hmotnostního, vztaženo na použitou přísadu. Ke konvenčním aniontovým zjasňovadlům, která se používají v papírenském průmyslu, se přidá halogenid polypiperidinu, který je adsorbován v dispergovaném stavu na nosiči tvořeném jemnými částicemi. Podle zvláštního provedení se jako halogenid polypiperidinu používá chlorid polypiperidinu nebo- polydimethyldiallylamonium chlorid. Popřípadě se rovněž mohou používat bromidy.The invention solves this problem in a manner in which the pulp is crushed and conventional additives such as fillers, pigments, fibers, optical brighteners, etc. are added. 1% by weight, preferably 0.1 to 0.3% by weight, based on the additive used. To the conventional anionic brighteners used in the paper industry, a polypiperidine halide, which is adsorbed in a dispersed state on a fine particle carrier, is added. In a particular embodiment, the polypiperidine halide is polypiperidine chloride or polydimethyldiallylammonium chloride. If desired, bromides can also be used.

Proti očekávání bylo· nalezeno, že účinnost optických zjasňovadel může být značně zvýšena nepatrnými množstvími kationtového polymeru, chloridu polypiperidinu, a že v případě použití plnidel a/nebo pigmentů předchozí příměs kationtového polymeru zlepšuje nebo- dokonce umožňuje podstatné zvýraznění optických - zjasňovadel, čímž se zjasňovadla stávají vysoce efektivními.Contrary to expectations, it has been found that the effectiveness of optical brighteners can be greatly enhanced by minute amounts of cationic polymer, polypiperidine chloride, and that when fillers and / or pigments are used, the prior cationic polymer admixture improves or even allows significant enhancement of optical brighteners, thereby brightening become highly effective.

Nosiče, které se používají pro hálogenidy polypiperidinu, mohou být buď jemně práškované anorganické materiály, např. plnidla, jako je kaolin, talek, a bílé pigmenty, jako je uhličitan vápenatý křemičitan horečnatý, křemičitan hlinitý, křemičitan vápenatý nebo- silikagel, nebo- organická plnidla, jako je například škrob, karboKymethylcelulóza, jemné částice celulózových vláken různého stupně rozdrcení nebo jemné částice mechanické technické celulózy.Carriers which are used for polypiperidine halides can be either finely pulverized inorganic materials, e.g. fillers such as kaolin, talc, and white pigments such as calcium carbonate magnesium silicate, aluminum silicate, calcium silicate or silica gel, or organic fillers such as starch, carboxymethylcellulose, fine cellulose fiber particles of varying degrees of crushing, or fine mechanical mechanical cellulose particles.

Zvláště - výhodné. - . je suspensovat plnidlo nebo pigment nebo organický nosič a halogenid polypiperidinu ' ve vodném roztoku a přidat takovou ' suspensi k papírové drtí, např. v ' kádi - nebo holandru, nebo k nátěrové barvě - - pro papír před tím, než se přidají optická zjasňovadla.Especially - advantageous. -. is to suspend the filler or pigment or organic carrier and polypiperidine halide in an aqueous solution and add such a suspension to the pulp, e.g. in a vat - or a holander, or to a paint - for the paper, before optical brighteners are added.

Podle - zvláštního provedení podle vynálezu... se. -před přidáním optických zjasňova.del ' přidává vodný roztok halogenidu -polypiperidinu přímo k papírovině, jejíž částice slouží jako- nosič polymeru.According to a particular embodiment of the invention .... prior to the addition of the optical brighteners, the aqueous solution of the polypiperidine halide is added directly to the pulp, the particles of which serve as the polymer carrier.

Optická - zjasňovadla používaná - v papírenském průmyslu jsou aniontové látky, deriváty diaminostilbendisulfonové kyseliny, s výhodou se zvláště používají kondensační produkty, které obsahují sloučeniny - s triazinovým kruhem.The optical brighteners used in the paper industry are anionic substances, derivatives of diaminostilbendisulfonic acid, preferably condensation products containing triazine ring compounds are used.

Zvláště výhodné je, jestliže se halogenid polypiperidinu používá v přítomnosti ' škrobu, zvláště v takových množstvích, kdy je škrob kationisován nebo částečně kationisován.It is particularly preferred that the polypiperidine halide is used in the presence of starch, especially in amounts where the starch is cationized or partially cationized.

K tomu, aby se získala účinnost podle vynálezu, je dostačující, použije-li se- nepatrné množství halogenidu polypiperidinu, zvláště chloridu polypiperidinu. Vhodnými j’sou množství např. od 0,05 do 1 hmotnostního %, s výhodou 0',1 až 0,3 hmotnostního % halogenidu polypiperidinu, vztaženo na pigment nebo plnidlo.It is sufficient if a small amount of polypiperidine halide, in particular polypiperidine chloride, is used to obtain the activity according to the invention. Suitable amounts are, for example, from 0.05 to 1% by weight, preferably 0 ', 1 to 0.3% by weight, of the polypiperidine halide, based on the pigment or filler.

V případě použití škrobu ' se užívají následující množství: 0,1 až 1,0 hmotnostního %, s výhodou 0,5 až 1 hmotnostního- % škrobu a 0,05 až 1 hmotnostní procento halogenidu polypiperidinu, vztaženo na pigment nebo plnidlo. Látky se zahřívají ve vodném: prostředí na teplotu v rozmezí mezi 40 a 70 °C, po' ochlazení se přidává -a- norganický nebo organický nosič a poté se takto zpracované materiály uvedou do>- kontaktu s aniontovým optickým zjasňovadlem.If starch is used, the following amounts are used: 0.1 to 1.0% by weight, preferably 0.5 to 1% by weight of starch, and 0.05 to 1% by weight of the polypiperidine halide based on the pigment or filler. The substances are heated in an aqueous: medium to a temperature between 40 and 70 ° C, after "cooling is added -a- norganický or organic carrier and then the thus treated material is brought to> - contacted with an anionic optical brightener.

Vynález je dále ' detailněji vysvětlen na příkladech. Halogenidem polypiperidinu, který se v příkladech používá, je chlorid polypiperidinu nebo polydimethyldiallylamoniumchilorid (viz M. Fred Hoover - a Hugh E. Carr: „Performance—Structure Relationships of Ele.ctr<s—conductive Polymers”, Tappi, The Journal of the Technical Association of the Pulp and Páper Industry, ' sv. 51, č. 12, prosinec 1968, strany 552 až 559; U. S. patent 3 288 770), dále nazývaný „kationtový polymer”.The invention is explained in more detail by way of examples. The polypiperidine halide used in the examples is polypiperidine chloride or polydimethyldiallylammonium chloride (see M. Fred Hoover and Hugh E. Carr: "Performance-Structure Relationships of Electors", Conductive Polymers, Tappi, The Journal of the Technical Association of the Pulp &amp; Industry, Vol. 51, No. 12, December 1968, pages 552-559; U.S. Pat. No. 3,288,770), hereinafter referred to as "cationic polymer".

Přikladl ...............Přikladl ...............

Kationtový polymer byl zaveden na pigmentový povrch dispergováním různých pigmentů, které byly suspendovány ve vodě o teplotě místnosti (obsah částic je 20 až 60 hmotnostních procent) a jejichž seznam je uveden níže v tabulce I, ve vodném roztoku 1- až 10 hmotnostních % kationtového ' polymeru. Po zavedení kationtového polymeru na povrch ' pigmentu se přidá optické - zjasňovadlo, komerční zjasňovadlo- (derivát diaminostilbendisulfonové kyseliny Bla-nkophor od firmy Bayer A. - G.J. K tomu, je-li to žádáno, se po předchozím zpracování s kationtovým polymerem přidá škrob ' v množstvích, která jsou uvedena - v tabulce I.The cationic polymer was introduced onto the pigment surface by dispersing various pigments which were suspended in water at room temperature (20 to 60 weight percent particles) and listed in Table I below in an aqueous solution of 1- to 10 weight percent cationic polymer. polymer. After introduction of the cationic polymer onto the pigment surface, an optical brightener, a commercial brightener (a diaminostilbene disulfonic acid derivative of Blakopkophor from Bayer A) is added. To this, starch is added if desired after pretreatment with the cationic polymer. in the quantities shown in Table I.

Při praktickém provedení je pak postup následující:In practice, the procedure is as follows:

Pigmenty se dispergují ve vodě V kádince za míchání. Obsah pevných částic se upraví v závislosti na druhu pigmentu a výsledné viskozitě tak, aby se pohyboval mezi 20 a 60 hmotnostními procenty pevných částic. Za stálého míchání se pak pomalu po kapkách ' (s přerušováním) přidává -k pigmentové suspensi vodný roztok kationtového polymeru- nebo směs vodného roztoku kationtového polymeru se -škrobem. Aby byla zajištěna rovnoměrná ' adsorpce, míchá se směs asi 10 minut před tím, než se přidá optické zjasňovadlo. Potom se- rovněž pomalu a - za stálého míchání přidává předem rozpuštěné aniontové optické zjasňovadlo.The pigments are dispersed in water in a beaker with stirring. The solids content is adjusted, depending on the type of pigment and the resulting viscosity, to be between 20 and 60 weight percent solids. An aqueous cationic polymer solution or a mixture of an aqueous cationic polymer solution with starch is then slowly added dropwise (with interruption) to the pigment suspension. In order to ensure uniform adsorption, the mixture is stirred for about 10 minutes before optical brightener is added. Subsequently, the pre-dissolved anionic optical brightener is added slowly and continuously with stirring.

Po dalším' míchání po dobu 10 minut je zjasňovací účinek zřetelně- pozorovatelný vAfter further stirring for 10 minutes, the brightening effect is clearly noticeable in

UF světle. Produkt takto připravený může být použit přímo ve formě suspense v pa- a použit ve výrobě nebo úpravě papíru, pírně, např. v kádi nebo holandru, nebo mů- Získají se následující výsledky:UF light. The product thus prepared can be used directly in the form of a suspension in a pa- and used in the manufacture or treatment of paper, feathers, eg in a vat or a holland, or can be obtained:

že být nejdříve vysušen a potom rozemletbe dried first and then ground

T a b u 1 к а I vzorek % kat. polymeru % opt. zjasňovadla WG*1 vztaženo na pigment vztaženo' nía pigmentT abu 1 к а I sample% cat. Polymer% optical brightener WG * 1 based on pigment based pigment

papírenský kaolin A-- papermill kaolin A-- 0,15 0.15 84,2 84.2 papírenský kaolin A paper kaolin 0,5 % škrobu 0,3 % kat. polymeru 0.5% starch 0.3% cat. Polymer 0,15 0.15 88,3 88.3 nátěrová hlinka В coating clay В - 0,15 0.15 87,6 87.6 nátěrová hlinka В coating clay В 0,2 % škrobu 0,2 % kat. polymeru 0.2% starch 0.2% cat. Polymer 0,15 0.15 88,5 88.5 Al-křemičitan C Al-Silicate C - 0,15 0.15 77,5 77.5 Al-křemičitan Al-silicate 0,5 % kat. polymeru 0.5% cat. Polymer 0,15 0.15 79,3 79.3 Al-křemičitan C Al-Silicate C 0,7 % škrobu 0,5 % kat. polymeru 0.7% starch 0.5% cat. Polymer 0,15 0.15 80,9 80.9 СаСОз D СаСОз D - 0,15 0.15 92,8 92.8 СаСОз D СаСОз D 0,2 °/o kat. polymeru 0.2% polymer cat 0,15 0.15 97,8 97.8 СаСОз D СаСОз D 0,1 % škrobu 0,1 % kat. polymeru 0.1% starch 0.1% cat. Polymer 0,15 0.15 97,6 97.6 СаСОз D СаСОз D 0,5 % škrobu 0,2 °/o kat. polymeru 0.5% starch 0.2% polymer cat 0,15 0.15 98,4 98.4

*> WG = stupeň repho” přístroji s bělosti měřený na „Elxenonovou lampou*> WG = repho degree of the whiteness meter measured on an Elxenon lamp

Z tabulky I je tového polymeru vidět, že použitím kationjak s použitím, tak i bez použití škrobu se zvýší bělost asi od 3 do 5 bodů.It can be seen from Table I that by using cations both with and without the use of starch, the brightness increases from about 3 to 5 points.

V následující tabulce II jsou uvedeny charakteristiky použitých pigmentů a plnidel.The characteristics of the pigments and fillers used are shown in Table II below.

Tabulka IITable II

vzorek sample chemické složení Chemical composition stupeň bělosti degree of whiteness velikost částic (nm) particle size (nm) spec, váha spec, weight index lomu (n) refractive index (n) specií, povrch (m2/g)specia, surface (m 2 / g) papírenský kaolin A paper kaolin Al2O3.SiO2.H2O Al2O3.SiO2.H2O 84,2 84.2 1—5 1—5 2,6 2.6 1,56 1.56 6,8 6.8 nátěrová hlinka В coating clay В Al2O3.SiO2.H2O Al2O3.SiO2.H2O 87,6 87.6 0,5—2 0,5—2 2,6 2.6 1,56 1.56 11,5 11.5 Al-křemičitan C Al-Silicate C — — - - 77,5 77.5 1—2 1—2 2,1 2.1 1,48 1.48 140,0 140.0 křída D chalk D СаСОз СаСОз 92,8 92.8 0,5-2 0.5-2 2,7 2.7 1,56 1.56 8,0 8.0

Příklad 2Example 2

Podle metody popsané v příkladu 1 byl uhličitan vápenatý zpracovaný s kationto vým polymerem uveden do kontaktu s růz nými typy optických zjasňovadel při růz ných koncentracích.According to the method described in Example 1, the cationic polymer treated calcium carbonate was contacted with different types of optical brighteners at different concentrations.

Tabulka IIITable III

vzorek sample % kat. polymeru vztaženo na pigmeni % cat. polymer based on pigment % opt. zjasňovadla t vztaženo na pigment % of optical brightener t based on pigment stupeň bělosti degree of whiteness СаСОз СаСОз 0,2 0.2 0,05 opt. zjasňovadlo I10.05 optical brightener I 1 ' 94,8 94.8 СаСОз СаСОз 0,2 0.2 0,1 dtto 0,1 dtto 96,5 96.5 СаСОз СаСОз 0,2 0.2 0,15 dtto 0,15 dtto 97,8 97.8 СаСОз СаСОз 0,2 0.2 0,1 opt. zjasňovadlo II2) 0.1 optical brightener II 2) 96,3 96.3 СаСОз СаСОз 0,2 0.2 0,15 dtto 0,15 dtto 97,4 97.4 СаСОз СаСОз - 0,15 dtto 0,15 dtto 93,3 93.3

υ „Tinopal” od firmy Ciba—Geigy A. G. (derivát aminostilbensulfonové kyseliny) 21 „Blankophor P” od firmy Bayer A. G. (derivát stilbendisulfonové kyseliny)υ “Tinopal” from Ciba — Geigy AG (aminostilbenesulfonic acid derivative) 21 “Blankophor P” from Bayer AG (stilbendisulfonic acid derivative)

Příklad 3Example 3

Americký kaolin (1540 g) byl pomocí vysokoobrátkového míchadla dispergován sAmerican kaolin (1540 g) was dispersed with a high-speed stirrer

1,5 g polyfosfátu (Calgón PTH) na 70% kaši. Podobně bylo za použití vysokoobrátkového míchadla dispergováno ve formě 70% kaše 660 g superjemně rozemletého přírodního uhličitanu vápenatého za použití 4,0 g polyákrylátového dispergátoru (Polysalt CA firmy BASF).1.5 g of polyphosphate (Calgon PTH) on 70% slurry. Similarly, 660 g of superfine ground natural calcium carbonate was dispersed in a 70% slurry using a high shear mixer using 4.0 g of a polyacrylate dispersant (Polysalt CA from BASF).

Suspense uhličitanu vápenatého- se rozmíchá nla - kaolinovou suspensi tak, že se získá směs kaolinu s uhličitanem vápenatým (70 : 30) v kapalné formě. K pigmentové směsi se přidá asi 9 až 10 ml 10% roztoku hydroxidu sodného, čímž se upraví pH na asi 9, tedy na silně alkalické pH. Potom se za stále - intenzivního míchání přidá 101 g 10% disperse stearátu amonného, 514 g 30% roztoku vařeného bramborového škrobu, jehož viskozita se upraví amylasou, 137 g 46% styrenbutadienového- late xu (XD 8417 od firmy. Dow Chemicals), 8 ' g derivátu stilbendisulfonové _ kyseliny (Blancophor P firmy Bayer A. - G.) jako optické zjasňovadlo a jako tužidlo se přidá 18 g 80% melaminformaldehydové pryskyřice (PPotex). Tato šarže se připraví dvakrát. Jako poslední složka se k jedné šar· ži za intenzivního míchání přidá 5,5 g polydiallyldimethylamoniumchloridu ve formě 40% - vodného- roztoku.The calcium carbonate slurry is mixed with the non-kaolin slurry to obtain a mixture of kaolin with calcium carbonate (70:30) in liquid form. About 9-10 ml of a 10% sodium hydroxide solution is added to the pigment mixture to adjust the pH to about 9, i.e. to a strongly alkaline pH. 101 g of a 10% dispersion of ammonium stearate, 514 g of a 30% cooked potato starch solution whose viscosity is adjusted by amylase, 137 g of 46% styrene-butadiene-late xu (XD 8417 from Dow Chemicals), are then added under continuous stirring. g of a stilbendisulphonic acid derivative (Blancophor P from Bayer A. -G.) as an optical brightener and 18 g of 80% melamine-formaldehyde resin (PPotex) are added as a hardener. This batch is prepared twice. As a last component, 5.5 g of polydiallyldimethylammonium chloride in the form of a 40% aqueous solution are added to one batch under intensive stirring.

Obě nátěrové hmoty se aplikují na klížený surový papír, který obsahuje technickou celulózu, při rychlosti 500 m/min v množství kolem asi 10 g/m2 pomocí laboratorního aplikátoru (laboratorní „helico-ater”). Hmotnost surového- papíru byla asi 70 g/ /m2. Natřený papír byl po natření vyhlazen laboratorním holandrem (Kleinwefer) při teplotě asi 60 °C a lineárním válcovým lisem při tlaku asi 210 kp/cm2. Hladkost natřeného papíru byla stanovena Bekkovým zkušebním přístrojem, lesklost při 45° Zeissovým goniofotometrem, bělost a neprůhlednost Zeissovým Elpreho—přístrojem s xenonovou lampou.Both coatings are applied to sizing raw paper containing technical cellulose at a speed of 500 m / min in an amount of about 10 g / m2 using a laboratory applicator (helico-ater). The weight of the base paper was about 70 g / m 2. The coated paper was smoothed after coating with a laboratory dutch (Kleinwefer) at a temperature of about 60 ° C and a linear roller press at a pressure of about 210 kp / cm 2 . The smoothness of the coated paper was determined by the Bekk tester, the gloss at 45 ° with a Zeiss goniophotometer, the whiteness and opacity of the Zeiss Elpre - xenon lamp apparatus.

Získané výsledky jsou uvedeny v tabulce IV, která následuje.The results obtained are shown in Table IV below.

Tabulka IV % kat. polymeru vztaženo na pigment vynález srovnání obsah pevných částic % viskozita η 100 (s'1) (s-t) pHTable IV% Cat. Polymer based on pigment invention comparison solids content% viscosity η 100 (s -1 ) (st) pH

WRV1’ (s) hladkost (s) lesk 45° ·WRV 1 '(s) smoothness (s) gloss 45 ° ·

WG’2’ - (vláknová lampa)WG’2 ’- (fiber lamp)

WG2) (xenonová lampa) jasnost3’ hmotnost povlaku (g/m2) mikroobrysový test4WG2) (xenon lamp) clarity 3 'coating weight (g / m 2 ) micro-outline test 4 '

58,2 4200 742058.2 4200 7420

8,7 1’34” 16108.7 1’34 ”1610

7,07.0

75,475.4

76,676.6

82,0 velmi dobrý82.0 very good

59,2 1480 240059.2 1480 2400

8,9 1’52” 16608.9 1’52 ”1660

6,16.1

73,673.6

75,975.9

80,4 dobrý 11 kapacita retence vody80.4 good 11 water retention capacity

2) stupeň bělosti2) degree of whiteness

3) jasnost měřená přístrojem Zeiss „Elrepho”3) brightness measured by Zeiss “Elrepho”

4) pro hodnocení smáčivosti tiskařskou černí4) to evaluate the wettability of the printing ink

Proti očekávání bylo nalezeno, že užitím nepatrných - množství kationtového polymeru (halogenidu polypiperidinu, zvláště chloridu polypiperidinu) se navíc podstatně zlepší retenční vlastnosti plnidel, pigmentů a vláken, stejně tak jako pevnostní charakteristiky papíru.Contrary to expectations, it has been found that the use of minute amounts of a cationic polymer (polypiperidine halide, particularly polypiperidine chloride) significantly improves the retention properties of fillers, pigments and fibers, as well as the strength characteristics of paper.

Kromě toho- může být přírodní škrob ekonomicky — částečně nebo úplně — katlonisován kationtovými polymery. Kationisovaný škrob má lepší retenční a pevnostní vlastnosti.In addition, natural starch can be economically - partially or totally - catalyzed by cationic polymers. Cationized starch has better retention and strength properties.

Výhody - dosažené použitím kationtových polymerů jsou zřejmé z následujících příkladů.The advantages achieved by using cationic polymers are apparent from the following examples.

Příklad 4Example 4

Pro provedení testu výroby listů, - na přístroji RK (Rapid—Koethen) pro výrobu listů, se - připraví následující celulóza:For carrying out the sheet production test, - on a sheet production RK (Rapid-Koethen), the following cellulose is prepared:

hmotnostních % sulfátové celulózy, bělené hmotnostních % sulfitové celulózy, bělené hmotnostních % bukové celulózy, bělené% by weight of kraft cellulose, bleached by weight% of sulfite cellulose, bleached by weight% beech cellulose, bleached

SR stupeň*’: asi 35 ° SR plnidlo: kaolin, uhličitan vápenatý (pro některé případy nezpracovaný, pro- jiné pře203160 dem zpracovaný s kationtovými polymery) pH hodnota: 5,5 pro testy s kaolinem pH hodnota: 7,8 pro testy s uhličitanem vápenatým #) SR stupeň — Schopper—Riegler stupeň mletí (rychlosti odvodnění)SR degree * ': about 35 ° SR filler: kaolin, calcium carbonate (unprocessed in some cases, others pre-treated with cationic polymers) pH value: 5.5 for kaolin tests pH value: 7.8 for tests with calcium carbonate #) SR degree - Schopper — Riegler grinding degree (drainage rate)

Ve všech případech bylo přidáno stejné výchozí množství plnidla (asi 30 hmotnostních procent vztaženo, na hmotnost suchého vlákna).In all cases the same starting amount of filler (about 30 weight percent based on dry fiber weight) was added.

Výsledky, které byly získány při testech výroby listů, jsou uvedeny v tabulce V.The results obtained in the sheet production tests are shown in Table V.

Tabulka V retence plnidla (popel %) tržná délka (m) podél. příčně nezpracovaný kaolin14,4 kaolin s 0,2 % kat. polymerů16,1 kaolin s 0,5 % kat. polymerů17,5Table V filler retention (ash%) tear length (m) along. cross-processed kaolin14,4 kaolin with 0,2% cat. polymers16,1 kaolin with 0,5% cat. polymers17,5

СаСОз nezpracovaný'11,0СаСОз unprocessed11.0

СаСОз s 0,2 % kat. polymerů13,1СаСОз with 0.2% cat. Polymers13.1

24502450

25902590

23502350

26202620

27102710

21002100

22502250

20802080

21902190

22502250

Tabulka V ukazuje, že díky pozitivnímu náboji plnidla — způsobeného kationtovým polymerem — dochází na negativním vláknu к lepší adsorpci nebo retenci. Ve směsi nezpracovaného plnidla a zpracovaného plnidla má nezpracovaný kaolin lepší retenci díky vyrovnání náboje. Mezi známými důsledky lepších retenčních vlastností jsou delší doby procházení sítem.Table V shows that due to the positive charge of the filler - caused by the cationic polymer - better adsorption or retention occurs on the negative fiber. In the mixture of the unprocessed filler and the treated filler, the unprocessed kaolin has better retention due to the charge balance. Among the known consequences of improved retention properties are longer screening times.

Zpracování plnidla, respektive pigmentu s kationickými polymery se provádí podle metody popsané v příkladu 1 pro praktické provedení.The treatment of the filler or pigment with cationic polymers is carried out according to the method described in Example 1 for practice.

Pevnostní charakteristiky jsou obvykle nepříznivě ovlivněny přidáváním plnidel, protože povrchové vazby — místkové vodíkové vazby — mezi celulózovými vlákny se rozrušují, což znamená, že se pevnost se stoupajícím: obsahem plnidel značně snižuje. Avšak, proti očekávání, dochází po předchozím zpracování plnidel s kationtovými polymery к jistému zvýšení pevnosti přesto, že se zvyšuje obsah plnidla. To může být způsobeno interakcí mezi vlákny a polymerem na povrchu plnidla, na rozdíl od nezpracovaného plnidla. Tento výsledek má zvláštní význam, protože zvláště u papírů o nízké gramové hmotnosti dochází ke vzniku velkých těžkostí při úpravě a procesu výroby kvůli jeho pevnostním vlastnostem.Strength characteristics are usually adversely affected by the addition of fillers, since surface bonds - hydrogen bonding between the cellulosic fibers - break up, which means that the strength decreases with increasing filler content. However, contrary to expectations, after the cationic polymer fillers have been pretreated, there is some increase in strength despite the increase in filler content. This may be due to the interaction between the fibers and the polymer on the surface of the filler, as opposed to the unprocessed filler. This result is of particular importance since, especially in the case of low grammage papers, great difficulties arise in the treatment and manufacturing process due to its strength properties.

Zlepšení, kterých se dosáhlo použitím kationtových polymerů díky kationizaci přírodního škrobu, jsou uvedena v následujícím příkladu 5.The improvements achieved by the use of cationic polymers due to the cationization of natural starch are given in the following Example 5.

Příklad 5Example 5

a) Pokusy při výrobě listů na přístroji RK pro výrobu listůa) Experiments in the production of sheets on the RK sheet making machine

Složení celulózy:Cellulose composition:

hmotnostních % mechanické technické celulózy, bělené hmotnostních % sulfátové celulózy, bělené pH hodnota: 7,0 stupeň RS: asi 40° SRweight% mechanical technical cellulose, bleached weight% kraft cellulose, bleached pH value: 7.0 degree RS: about 40 ° SR

К celulózové směsi byly přidány následující:The following were added to the cellulose blends:

A 5 ml 10 hmotnostních % přírodního bramborového škrobuAnd 5 ml of 10% by weight natural potato starch

В 5 ml 10 hmotnostních % přírodního bramborového škrobu smíchaného s 1 % kationtového polymeru a zahřátéhoIn 5 ml of 10% by weight natural potato starch mixed with 1% cationic polymer and heated

C 5 ml 10 hmotnostních procent přírodního bramborového škrobu, smíchaného! se 3 % kationtového polymeru a zahřátého D 5 ml 10 hmotnostních procent přírodního braborového škrobu, smíchaného s 5 % kationtového polymeru a zahřátého..C 5 ml 10% by weight of natural potato starch, mixed! with 3% cationic polymer and heated D 5 ml 10 wt.% natural braided starch mixed with 5% cationic polymer and heated.

Hmotnost vyrobených listů byla ve všech případech 2,4 g.The weight of the sheets produced was in all cases 2.4 g.

Pevnostní test: zátěž při přetržení podle DIN 53 112 papír vzorek A 2,8 kp papír vzorek В 3,2 kp papír vzorek C 3,5 kp papír vzorek D 3,5 kpStrength test: breaking load according to DIN 53 112 paper sample A 2,8 kp paper sample В 3,2 kp paper sample C 3,5 kp paper sample D 3,5 kp

Z výsledků je zřejmé značné zvýšení pevnostních vlastností u vzorků s kationísovaným škrobem při srovnání se vzorkem s přírodním škrobem.The results show a marked increase in the strength properties of the cationic starch samples compared to the natural starch sample.

b) Pokusy při výrobě listů na přístroji RK pro výrobu listůb) Attempts to produce sheets on an RK sheet making machine

Složení celulózy:Cellulose composition:

hmotnostních % mechanické technické celulózy, bělené hmotnostních % sulfonové celulózy, bělené pH hodnota: 7,0% by weight mechanical technical cellulose, bleached% by weight sulfone cellulose, bleached pH value: 7.0

SR stupeň: kolem 40 ° SRSR degree: around 40 ° SR

К celulózové směsi byly přidány následující:The following were added to the cellulose blends:

A 1 ml 10 hmotnostních procent přírodního bramborového škrobuAnd 1 ml of 10 weight percent natural potato starch

Β 0,5 ml 10 hmotnostních procent přírodního bramborového škrobu, který byl smíchán s 5 hmotnostními procenty kationtového polymeru a krátkou dobu povařenΒ 0.5 ml 10% by weight of natural potato starch, mixed with 5% by weight of cationic polymer and boiled for a short time

C 1 ml 10 hmotnostních % přírodního bramborového škrobu smíchaného s 5 hmotnostními % kationtového polymeru a vařeného krátkou dobu.C 1 ml 10% by weight natural potato starch mixed with 5% by weight cationic polymer and cooked for a short time.

hmotnostní % optického zjasňovadla (vztaženo na 2,4 g = hmotnost listu) bylo přidáno ke každé z výše uvedených směsí (A, B, C).% by weight of optical brightener (based on 2.4 g = leaf weight) was added to each of the above mixtures (A, B, C).

Stupeň bělosti: měřeno^ na přístroji „Elrepho” s xenonovou lampou.Degree of whiteness: measured ^ on the “Elrepho” instrument with xenon lamp.

vzorek papíru paper pattern stupeň bělosti degree of whiteness A AND 79,2 79.2 B (B) 80,5 80.5 C C 82.5 82.5

Kationisací škrobu — jak v plnidlech, tak i v nátěrových pigmentech — se zlepšuje stupeň bělosti.Cationization of starch - in both fillers and coating pigments - improves the whiteness level.

Jestliže se kationisovaný škrob a optické zjasňovadlo smíchají předem, převážně se snižuje zjasňovací účinek. Totéž bylo pozorováno, pokud jde o pevnosti papíru.When the cationized starch and the optical brightener are premixed, the brightening effect is largely reduced. The same was observed in terms of paper strength.

Aplikace adheslvních vrstev na papíry, které jsou vysušeny, a které mohou být slepeny navlhčením a spojením s jiným materiálem, jako· je například také papír, se nazývá „klížení”.The application of adhesive layers to papers that are dried and which can be glued by moistening and bonding with other material, such as paper, is called "sizing".

Zlepšení adhesivních vlastností použitím nepatrných množství kationtového polymeru je zřejmé z následujícího příkladu 6.The improvement in adhesive properties using minute amounts of cationic polymer is evident from the following Example 6.

Příklad 6Example 6

15· hmotnostních % nabobtnalého škrobového „roztoku” ve vodě a 15 hmotnostních %· vodného „roztoku” nabobtnalého škrobu, který byl předem zpracován s 5 hmotnostními ' % kationtového polymeru, se aplikují na papír a vysuší. Adhesivní síla se testuje po · navlhčení na testovacím přístroji adhesivní síly „Figapo” (PKL).15% by weight of the swollen starch "solution" in water and 15% by weight of the aqueous "solution" of swollen starch, which has been pretreated with 5% by weight of cationic polymer, are applied to paper and dried. The adhesion force is tested after wetting with an adhesive force tester "Figapo" (PKL).

vzorek s normálním nabobtnalým škrobem (bramborový škrob) 2,9 mmkp vzorek s nabobtnalým škrobem (bramborový škrob), předem zpracovaný s 5 hmotnostními % kat. polymeru 8,4 mmkp. Předem zpracovaný vzorek vykazuje výtečné vlastnosti, pokud jde o · tvoření filmu.sample with normal swollen starch (potato starch) 2,9 mmkp sample with swollen starch (potato starch), pre-treated with 5% by weight of cat. polymer 8,4 mmkp. The pre-treated sample exhibits excellent film-forming properties.

Za dobrou adhesivní vazbu se považuje taková, která má takovou pevnost, že váže materiály dohromady. Tento- požadavek je splněn, jestliže se použije předem zpracovaný škrob, ale nikoliv škrob normální.A good adhesive bond is considered to have a strength that binds the materials together. This requirement is met if pre-processed starch is used but not normal starch.

Obvykle se u'kazu]‘e jako- výhodné pro kationisací škrobu, který má být použit pro adhesivní vazbu, užit 0,5 až 6 hmotnostních %, zvláště výhodné je užít 1 až 5 hmotnostních % polymeru (vztaženo· na hmotnost vláken papíru).Usually, 0.5 to 6% by weight of the starch to be used for the adhesive bond is preferred, preferably 1 to 5% by weight of polymer (based on the weight of the paper fibers) is preferred. .

Obvykle je výhodné, aby výše popsané aplikace kationtového polymeru (halogenidu · polypiperidinu, zvláště chloridu polypiperidinu) byly prováděny s vodnými roztoky, které obsahují 1 až 10 hmotnostních procent kationtového polymeru.It is usually preferred that the above-described applications of the cationic polymer (halide · polypiperidine, especially polypiperidine chloride) be carried out with aqueous solutions containing 1 to 10 weight percent of the cationic polymer.

Claims (6)

PŘEDMĚT VYNALEZUOBJECT OF THE INVENTION 1. Způsob· výroby papíru, při kterém· se papírovina drtí a přidají se k ní běžné přísady, jako jsou plnidla, pigmenty, vlákna, optická zjasňovadla atd., vyznačující se tím, že se k papírovině přidá halogenid polypiperidinu v množství 0,05 až 1 % hmotnostní, vztaženo na použitou přísadu.A process for the manufacture of paper in which the pulp is crushed and added to it with conventional additives such as fillers, pigments, fibers, optical brighteners, etc., characterized in that a polypiperidine halide is added to the pulp in an amount of 0.05 up to 1% by weight of the additive used. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že. se k papírovině· přidá halogenid polypiperidinu · adsorbovaný na dispergovaném práškovitém. nosiči.2. The method of claim 1, wherein:. Polypiperidine halide · adsorbed on dispersed powder. porters. 3. Způsob podle bodu 2, vyznačující se tím, že se adsorbovaný halogenid polypiperidinu přidává k papírovině před tím, než se přidá optické zjasňovadlo.3. The process of claim 2 wherein the adsorbed polypiperidine halide is added to the stock prior to addition of the optical brightener. 4. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že halogenid polypiperidinu nejdříve zreaguje se škrobem zahříváním ve vodném prostředí na teplotu 40 až 70 °C a pak se ochladí a poté se přidá k papírovině.4. The process of claim 1, wherein the polypiperidine halide is first reacted with starch by heating in an aqueous medium at a temperature of 40-70 [deg.] C. and then cooled and then added to the stock. 5. Způsob podle bodu1 4, vyznačující se tím, že se používá 0,1 až 1,5 % hmotnostního·, s výhodou 0,5 až 1 % hmotnostní škrobu a 0,05 až 1 % hmotnostní halogenidu polypiperidinu, vztaženo na použitou přísadu.5. A method according to claim 1 4, characterized in that 0.1 to 1.5% by weight ·, preferably 0.5 to 1% by weight of starch and 0.05 to 1% by weight polypiperidine halide, based on the ingredient. 6. Způsob podle kteréhokoliv z bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že se jako halogenid polypiperidinu používá chlorid polyplperidinu nebo! polydimethyldiallylamoniumchlorid.6. A process according to any one of claims 1 to 6, wherein the polypiperidine halide is polyplperidine chloride. polydimethyldiallylammonium chloride.
CS774236A 1976-06-25 1977-06-27 Method of manufacturing paper CS203160B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2628571A DE2628571C3 (en) 1976-06-25 1976-06-25 Process for improving the dry strength of paper and for improving the effect of optical brighteners in the paper industry

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS203160B2 true CS203160B2 (en) 1981-02-27

Family

ID=5981430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS774236A CS203160B2 (en) 1976-06-25 1977-06-27 Method of manufacturing paper

Country Status (6)

Country Link
AT (1) AT369453B (en)
CS (1) CS203160B2 (en)
DE (1) DE2628571C3 (en)
FR (1) FR2355955A1 (en)
GB (1) GB1591322A (en)
SE (2) SE441018B (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3316949C3 (en) * 1983-05-09 1995-03-23 Pluss Stauffer Ag calcium carbonate
EP0905317B1 (en) 1997-09-16 2009-12-23 Basf Se A method for optically brightening paper
NZ331438A (en) 1997-09-16 2000-01-28 Ciba Sc Holding Ag A method of increasing the whiteness of paper by using a formulation containing a swellale layered silicate and an optical brightener 4,4-bis-(triazinylamino)-stilbene-2,2-disulphonic acid
DE19923778A1 (en) * 1999-05-22 2000-11-23 Sued Chemie Ag Cationic modified whitener dispersion for the paper industry
DE10162052A1 (en) * 2001-12-17 2003-06-26 Basf Ag Production of paper or cardboard with enhanced whiteness involves treating the pulp with a mixture of linear, cationic polyelectrolyte and optical brightener
US7638016B2 (en) * 2005-02-19 2009-12-29 International Paper Company Method for treating kraft pulp with optical brighteners after chlorine bleaching to increase brightness

Also Published As

Publication number Publication date
FR2355955B1 (en) 1982-04-23
ATA449677A (en) 1982-05-15
DE2628571C3 (en) 1981-02-12
DE2628571A1 (en) 1977-12-29
GB1591322A (en) 1981-06-17
FR2355955A1 (en) 1978-01-20
SE7707249L (en) 1977-12-26
DE2628571B2 (en) 1980-05-29
SE441018B (en) 1985-09-02
SE459860B (en) 1989-08-14
SE8204938D0 (en) 1982-08-30
AT369453B (en) 1983-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4210488A (en) Process for improving the dry strength of paper and for improving the effect of optical brighteners in the preparation or coating of paper
RU2401900C1 (en) Improved method for production of paper and cardboard production
JP2987642B2 (en) Paper and paper manufacturing method
EP0050316B1 (en) Process for preparing a sheet material with retention by paper-making techniques
RU2393285C2 (en) Technique of fibrous fabric production
RU2273686C2 (en) Decorative base paper with elevated opacity
AU777250B2 (en) Process and coating composition for coating a paper web
CA2852378C (en) Filler composition and method of producing composite materials
TWI300065B (en) Improvements relating to optical brighteners
CA2444795C (en) Fibrous web and process for the preparation thereof
US4405744A (en) Filler for paper, card or board, a process for its manufacture, and paper, card or board containing the filler
CA2682924A1 (en) Process for improving optical properties of paper
JP6559646B2 (en) Processes and compositions for improving brightness in paper manufacturing
US2924549A (en) Paper containing an organic fluorescent dye
CN101871181A (en) The filler that is used for papermaking process
TWI506183B (en) Aqueous sizing compositions for shading in size press applications
US20080264586A1 (en) Treatment of Pulp
CS203160B2 (en) Method of manufacturing paper
JP2588211B2 (en) Neutral paper manufacturing method
US2498207A (en) Paper coating composition and coated paper
AU2002335317B2 (en) Method for manufacturing filler containing chemical pulp
Aman Efficiency of fluorescent whitening agents in pigment coatings