CZ20001450A3 - Směs modifikovaného škrobu pro odstraňování částic z vodných disperzí - Google Patents
Směs modifikovaného škrobu pro odstraňování částic z vodných disperzí Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20001450A3 CZ20001450A3 CZ20001450A CZ20001450A CZ20001450A3 CZ 20001450 A3 CZ20001450 A3 CZ 20001450A3 CZ 20001450 A CZ20001450 A CZ 20001450A CZ 20001450 A CZ20001450 A CZ 20001450A CZ 20001450 A3 CZ20001450 A3 CZ 20001450A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- starch
- pam
- cationic
- cooking
- retention
- Prior art date
Links
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 title claims abstract description 15
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 title claims abstract description 15
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 title claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title description 30
- 239000002245 particle Substances 0.000 title description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title description 3
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims abstract description 82
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims abstract description 81
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims abstract description 73
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims abstract description 70
- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims abstract description 56
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims abstract description 21
- -1 amphoteric Chemical group 0.000 claims abstract description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 50
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 claims description 21
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 claims description 19
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 claims description 11
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 11
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract description 53
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 abstract description 5
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 description 23
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 20
- 229940099112 cornstarch Drugs 0.000 description 17
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 15
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 15
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 8
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 8
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 7
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 7
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229940037003 alum Drugs 0.000 description 6
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 4
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 4
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 206010020649 Hyperkeratosis Diseases 0.000 description 2
- 235000019759 Maize starch Nutrition 0.000 description 2
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 2
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000006025 fining agent Substances 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229940088417 precipitated calcium carbonate Drugs 0.000 description 2
- CSPHGSFZFWKVDL-UHFFFAOYSA-M (3-chloro-2-hydroxypropyl)-trimethylazanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CC(O)CCl CSPHGSFZFWKVDL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- KVOIJEARBNBHHP-UHFFFAOYSA-N potassium;oxido(oxo)alumane Chemical compound [K+].[O-][Al]=O KVOIJEARBNBHHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940116317 potato starch Drugs 0.000 description 1
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000007762 w/o emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 229940100445 wheat starch Drugs 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/12—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/46—Polyesters chemically modified by esterification
- C08G63/48—Polyesters chemically modified by esterification by unsaturated higher fatty oils or their acids; by resin acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B31/00—Preparation of derivatives of starch
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L3/00—Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
- C08L3/04—Starch derivatives, e.g. crosslinked derivatives
- C08L3/08—Ethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
-
- 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
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
- D21H17/24—Polysaccharides
- D21H17/28—Starch
- D21H17/29—Starch cationic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2666/00—Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
- C08L2666/02—Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
-
- 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
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
- D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H17/37—Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. polyacrylates
- D21H17/375—Poly(meth)acrylamide
-
- 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
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
- D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H17/41—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups
- D21H17/42—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups anionic
-
- 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
- D21H17/66—Salts, e.g. alums
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Paper (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
Směs modifikovaného škrobu pro odstraňování částic z vodných disperzí
Oblast techniky
Vynález se týká směsí získaných vařením kationtového nebo amfoterního škrobu a kationtového, neionogenního nebo amfoterního polyakrylamidu. Výsledné modifikované škrobové směsi mají všeobecné použití jako čeřící prostředek pro odstranění pevných částic z vodní disperze a má speciální použití jako retenční prostředek v papírenském průmyslu.
Dosavadní stav techniky
Papírenská výroba zahrnuje tvorbu a odvodňování pásu původně složeného z celulózových vláken a anorganického plniva. Pás je vytvářen rozprostíráním vodní suspenze obsahující celulózová vlákna a anorganické plnivo přes síto nebo síť a následném odstranění vody k vytváření vlákenných pásů nebo archů. Obchodní název vodné suspenze je zmíněný název „vodná suspenze suroviny pro výrobu papíru“ a odstraněná voda je tzv. „bílá voda“.
Průmysl dlouho hledal způsoby snížení procenta malých celulózových vláken a částic plniva, které jsou odstraňovány s bílou vodou při tvorbě papírového pásu. Nejenom, že to představuje ztrátu materiálu, ale také to přispívá k vytváření materiálu v bílé vodě známého jako „aniontová drť“, což zhoršuje účinnost zařízení. Tedy zlepšení retence malých částic nejenom, že usnadňuje odstraňování vody, ale také zlepšuje výnos a produktivitu procesu výroby papíru.
Již dříve bylo navrhováno mnoho přísad pro retenci jemného podílu a odvodňování mokré části. Pro tento účel jsou často používány kationtové škroby, zvláště relativně
nákladný kationtový bramborový a měkký kukuřičný škrob. Je používán i méně nákladný kationtový kukuřičný škrob, ale ten obecně neposkytuje adekvátní retenci jemného podílu a odvodnění mokré části.
V dřívějších technických postupech týkajících se zlepšení účinnosti kationtového škrobu pro tyto účely, bylo učiněno mnoho návrhů. PCT přihláška WO 91/07543 publikovaná 30. 05. 1991 například předkládá metodu, kdy pro zlepšení retence jemného podílu a odvodnění může být k suspenzi celulózy přidán kationtový škrob, kationtový polyakrylamid a polymerní kyselina křemičitá. Přidání velkých množství polyakrylamidu však nejenom podstatně zvyšuje náklady výroby papíru, ale také může vyvločkováním vodné suspenze suroviny pro výrobu papíru mít za následek tvorbu nekvalitního papíru. Americký patent US 4 066 495 uvádí surovinu obsahující kationtový škrob a aniontový polyakrylamid, který může být zahříván při teplotě 90 °C po dobu 20 minut k vytvoření přísady pro výrobu papíru.
Takže stále existuje potřeba přísad k zlepšení retence jemného podílu a odvodnění mokré části při výrobě papíru.
Podstata vynálezu
Nyní bylo zjištěno, že amfotemí a kationtové škroby zlepšují retenční účinnost přísad v papírenském průmyslu, jestliže se škroby vaří s kationtovým, neionogenním nebo amfotemím polyakrylamidem. Tento vynález poskytuje modifikovaný škrob připravený vařením amfotemího škrobu nebo kationtového škrobu mající stupeň substituce mezi asi 0,01 až 0,2 s alespoň jedním polyakrylamidem mající molekulovou hmotnost alespoň 500 000 vybranou ze skupiny zahrnující neionogenní polyakrylamid, amfotemí polyakrylamid a kationtový polyakrylamid mající stupeň substituce mezi 1 a 80 % hmotnostními, výše zmíněné vaření probíhá při zvýšené teplotě alespoň 60 °C ve vodném roztoku mající pH nad asi 7,0, přičemž hmotnostní poměr škrobu ku polyakrylamidu je vyšší než asi 5 ku 1, po dobu potřebnou k modifikaci výše zmíněného škrobu. Zatímco modifikovaný škrob má specifické použití při výrobě papíru, rovněž má obecné použití pro odstranění pevných částic z vodných suspenzí.
Modifikované škroby poskytují tímto vynálezem zlepšující retenci jemných podílů a odvodnění mokré části při výrobě papíru, protože umožňují použít levnější přísady nebo nižší množství určitých přísad. Konkrétněji bylo zjištěno, že kationtové nebo amfotemí škroby vařené s kationtovým, neionogenním nebo amfotemím polyakrylamidem zlepšují retenci jemných podílů, což je dosaženo odděleným přidáním škrobu a polyakrylamidu v průběhu procesu výroby papíru.
Škrob
Kationtový škrob může být kterýkoliv škrob dříve používaný v papírenství. Může být vyroben z kteréhokoliv obecného materiálu, který produkuje škrob, jako je kukuřičný škrob, bramborový škrob, pšeničný škrob, měkký kukuřičný škrob. Kationizace je dosažena kterýmkoliv známým průmyslovým procesem, jako je například adice 3-chloro2-hydroxypropylamonium chloridu k získání kationtových škrobů s různým stupněm nitrogen substituce. Stupeň kationtové substituce škrobů (hmotn. % nitrogen/škrob) může být v rozmezí od asi 0,01 do asi 0,2, výhodně mezi 0,2 až 0,15. Mohou být také použity amfoterní škroby vyskytující se v přírodě, jako je bramborový škrob nebo syntetické amfotemí škroby.
Polyakrykamid (PAM)
Polyakrylamid je neionogenní, amfotemí nebo výhodně kationtový, mající molekulovou hmotnost alespoň 500 000, nejlépe alespoň 1 000 000.
Kationtový nebo amfotemí PAM může mít stupeň kationtové substituce od 1 % do 80 % hmotnostních, výhodnější je od 10 % do 40 % hmotnostních. „Stupněm substituce“ je myšleno to, že polymery obsahují náhodně se opakující monomemí jednotky, jejichž chemická funkčnost je taková, že když je polymer rozpuštěn ve vodě stává se kationtovým polymerem. Tyto monomemí jednotky mohou obsahovat amino skupiny, ale není to podmínkou. PAM může být pevný, práškový, ve formě mikro-zm, emulse voda v oleji nebo v jakékoliv průmyslové známé formě. S výhodou se může použít PAM odAllied Colloids, Suffolk VA a od Nalco, Naperville IL, ale i z jiných zdrojů.
Vaření
Škrob a PAM mohou být smíchány v suchém stavu, smíchány jako kaše nebo před vařením smíchány ve vodě nebo mohou být smíchány během procesu vaření škrobu. Lepší než smíchání v suchém stavu nebo zkašovitění PAM, může být místo toho před smícháním PAM předhydratován a vařen se škrobem. Lepší než smíchání v suchém stavu nebo zkašovitění škrobu, může být místo toho škrob uvařen, smíchán s PAM a potom převařen.
Vaření může být s výhodou uskutečněno za použití vařáku škrobu v papírně. Může být použit dávkový nebo kontinuální vařák, například tryskový. Kontinuální tryskové vaření se zpravidla provádí při teplotách od asi 80 do 130 °C při tlakul atmosféry nebo vyšším. Pevný podíl během vaření je obecně menší než 15 %, ale může být i vyšší, pokud se použije adekvátní míchání.
Použité časy a teploty se mění v závislosti na složení a použitém zařízení. Podmínky vaření musí být dostačující pro to, aby škrob zgelovatěl a PAM byl alespoň částečně hydratován a reagoval se škrobem. Teplota vaření nebo zahřívání je alespoň asi 60 °C, výhodněji alespoň 65 °C a nejvýhodněji alespoň od 80 do 100 °C. Například výhody tohoto vynálezu mohou být spatřovány v použití teploty vaření ještě při 60 °C. Teploty vyšší než 100 °C mohou být použity, pokud se zabrání rozkladu škrobu a PAM. Takže při dávkovém vaření podle tohoto vynálezu při tlacích větších než jedna atmosféra mohou být teploty vyšší než 100 a mohou dosahovat 130 °C nebo vyšší. Čas potřebný pro vaření bude v rozmezí od několika minut do méně než jedné hodiny. Obecně při nižších teplotách vaření je potřebná delší doba vaření.
Při použití kationtových nebo neionogenních PAM se dosahuje nej lepších výsledků, pokud se směs škrob/PAM vaří při pH vyšším než 7, i když určité zlepšení v retenci popele se objevuje i při pH nižších než 7. Preferenční pH pro buď kationtový nebo neionogenní PAM a škrob je v rozmezí od asi 8 do asi 10.5. Při použití amfoterního PAM není pH tak důležité, ale normálně bývá v rozmezí od 3 do 11.
Hodnota pH vaření se upravuje konvenčními kyselinami, zásadami nebo solemi. Zvláště vhodné pro tyto účely se jeví použití alkalických sloučenin hliníku, například hlinitanu sodného a draselného, protože tyto sloučeniny také podporují retenční účinky, což je ukázáno v přikladu č.6. Překvapující je, že retenční účinky se tímto způsobem zvyšují i u kyselých vodných suspenzí surovin pro výrobu papíru. Dále bylo zjištěno, že přidání alkalické sloučeniny hliníku do varného roztoku modifikuje škrob tak, že je možné použít nealuminizovaný mikročásticový retenční prostředek i pro kyselou vodnou suspenzi surovinu pro výrobu papíru, což za normálních okolností nefunguje.
Hmotnostní poměr PAM/škrob se mění podle použitých přísad a rozsahu ve kterém je požadována retence jemných částic a odvodňování. Například bylo zjištěno, že málo účinný kukuřičný škrob může být vylepšen až na úroveň nebo i nad úroveň daleko dražšího škrobu bramborového vařením kukuřičného škrobu s pouhým 1 % hmotnostním PAM. Obvykle se volí hmotnostní poměr škrobu ku PAM větší než 5 ku 1, výhodně větší než 10 ku 1. Množství přidaného PAM by mělo být omezeno pod tuto hranici, což by vyvolalo vysrážení škrobu. Toto opět závisí na přísadách a zvoleném způsobu vaření.
Vlastní výroba papíru
Uvařená směs škrobu a PAM se může přidat k jakékoliv vhodné vodné suspenzi suroviny pro výrobu papíru jako retenční činidlo pro zlepšení retence jemného podílu a odvodnění. Vodná suspenze suroviny pro výrobu papíru může obsahovat různé druhy dřevní buničiny a anorganických plnidel a normálně má pH asi 4 až 10. Může být použita buničina, vybělená sulfátová buničina a dřevovina spolu s kaolinem, vysráženým nebo mletým uhličitanem vápenatým, oxidem titaničitým a jinými anorganickými plnidly, pokud je třeba. Tato plnidla jsou používána v množství od 15 do 20 % hmotnostních celkové váhy papíru, ale pro některé speciální aplikace může tento podíl dosáhnout až 30 % hmotnostních i více.
Zvláště výhodné výsledky se dosahují, když vodná suspenze suroviny pro výrobu papíru obsahuje aniontový anorganický koloid, což je v papírenském průmyslu tradiční. Například může obsahovat montmorilonit, bentonit, koloidní roztoky kyseliny křemičité, koloidní roztoky kyseliny křemičité modifikované hliníkem, hlinitokřemičité sóly, * ·
kyselinu polykřemičitou, polykřemičité mikrogely a polyhlinitokřemičité mikrogely, a to buď odděleně nebo v kombinaci.
Vodná suspenze suroviny pro výrobu papíru může obsahovat další typické přísady, jako klížidla, sloučeniny hliníku (kamenec, hlinitany, polyaluminium chlorid, apod.), kationtové polymery (retenční a flokulační činidla), aniontové polymery a/nebo samostatné přísady škrobu. Bylo zjištěno, že zvláště sloučeniny hliníku zesilují retenční účinky vařených směsí škrob/PAM. I když výše zmíněné přísady mohou být přidávány v libovolném pořadí s dobrými výsledky, výhodné pořadí je: sloučenina hliníku jako první, jako druhý vařený/PAM podle tohoto vynálezu a nakonec se přidává anorganický aniontový koloid.
I když vynález do detailu popisuje aplikaci směsí při výrobě papíru, budou tyto směsi použitelné i jako čeřící prostředky při odstraňování pevných částic z vodných suspenzí.
Vynález nyní bude doložen, ale ne vymezen, následujícími příklady.
Pro srovnatelnost výsledků byly ve všech příkladech testovaných roztoků měřeny retenční účinky v 5g/l vodné suspenze suroviny pro výrobu papíru obsahující 35 % běleného sulfátového tvrdého dřeva a 35 % běleného sulfátového měkkého dřeva a 30 % vysráženého uhličitanu vápenatého (PCC). Vodná suspenze suroviny pro výrobu papíru měla hodnotu pH-8 a byla smíchána v nádobě typu Britt vybavené sítem 50R (100 ok/délkový palec) při rychlosti 750 otáček za minutu. Retenční popel byl určen ze vzorku bílé vody podle normy Tappi T-261.
Příklady provedení vynálezu
Přiklad 1
Tento příklad demonstruje, že společné vaření kationtového škrobu a kationtového polyakrylamidu poskytuje lepší výnosy retence, než přidávání dvou stejných chemikálií odděleně ale současně k vodné suspenzi suroviny pro výrobu papíru. Suchá směs byla připravena smícháním 3,0 g kationtového kukuřičného škrobu typu Stalok 300 od Staley Starch s 0,04 g kationtového PAM „A“ majícího molekulovou hmotnost asi 4 000 000 a stupeň substituce 22 % hmotnostních. Tato směs byla přidána k 497 g deionizované vody a pH upraveno na 8,5 použitím hydroxidu sodného. Roztok byl zahříván po dobu 30 minut na topné desce s použitím míchadla a po 15 minutách varného cyklu začal var. Po uvaření byl roztok odstraněn z plotny a ponechán až do vychladnutí. Roztok byl převážen a voda, která se odpařila byla doplněna zpět k roztoku.
Druhá suchá směs byla připravena smícháním 3,0 g kationtového bramborového škrobu typu BMB-40 od Akzo Nobel s 0,04 g PAM „A“. K této směsi bylo přidáno 497 g deionizované vody a pH bylo upraveno na 8,5 a následný postup vaření probíhal metodou popsanou výše.
Pro srovnání byly vzorky kukuřičného škrobu typu Stalok 300 a bramborového škrob typu BMB-40 připraveny jako roztoky o koncentraci 0,5 % hmotnostního a vařeny byly podle výše uvedené vařící procedury. Hodnota pH těchto škrobových roztoků nebyla upravována. Vzorek o koncentraci 0,125 % hmotnostních PAM „A“ byl odděleně připraven přidáním 1 g PAM „A“ k 799 g deionizované vody a míchán s výsledným roztokem jednu hodinu.
Škrob a PAM byly odděleně přidávány k surovině pro výrobu papíru v poměru navážek 15 lb/t (7,5 kg/t) a 0,25 lb/t (0,125 kg/t). V tomto a následujících příkladech byl přidán k surovině pro výrobu papíru v některých testech mikrogelový roztok polykřemičitanuhlinitého (PAS) připravený podle patentového dokumentu US 5 482 693. Pořadí chemických přísad bylo:
• · · :8
| Čas (sec) | Krok |
| 00 | Začátek míchání |
| 15 | Přidání škrobu; přidání PAM |
| 30 | Přidání PAS |
| 45 | Otevření odvodňovacího ventilu nádoby Britt |
| 50 | Zahájení sbírání bílé vody |
| 80 | Konec sbírání bílé vody |
Výsledky retence popele jsou ukázány v Tabulce 1.
Tabulka 1 % Retence popele v závislosti na způsobu přidávání a navážce PAS
| Navážka PAS (kgSÍO2/ tunu) | Oddělené přidávání kukuřičného škrobu + PAM | Společné vaření kukuřičný škrob + PAM | Oddělené přidávání bramb. škrobu + PAM | Společné vaření bramb. škrob + PAM |
| 0 | 17% | 27% | 21% | 25% |
| 0.5 | 27% | 39% | 40% | 47% |
| 1.0 | 28% | 44% | 47% | 56% |
Výsledky zřetelně ukazují, že retence popele se značně zlepší tím, že kationtový škrob a kationtový PAM se vaří společně při pH=8,5 před přidáním těchto chemikálií do suroviny pro výrobu papíru a že retence popele se zvyšuje s vyššími dávkami PAS. Zvláště významné z hlediska nákladů na přísady je to, že účinnost kukuřičného škrobu a PAM vařeného společně byla stejná jako účinnost daleko dražší kombinace bramborový škrob/PAM, pokud byly přidávány odděleně jako při způsobech známých ze stavu techniky.
• * * » · · • · :9
Příklad 2
Tento příklad demonstruje výhodnost společného vaření kationtového škrobu a kationtového PAM před tím, když se při nižších teplotách jednoduše smíchají.
Vzorek A byl připraven smícháním 3,0 g Stalok 300 s 497 g deionizované vody a úpravou hodnoty pH na 8,5. Roztok byl vařen podle procedury popsané v příkladu 1. Poté co byl vzorek ochlazen na 35 °C , bylo přidáno 0,04 g PAM „A“ a výsledný roztok byl před testováním míchán 1 hodinu.
Vzorek B byl připravem smícháním 3,0 g Stalok 300 s 497 g deionizované vody a jeho hodnota pH byla upravena na 8,5. Roztok byl vařen podle procedury popsané v příkladu 1. Poté co byl vzorek ochlazen na 95 °C, bylo přidáno 0,04 g PAM „A“ a výsledný roztok byl před testováním míchán 1 hodinu.
Vzorek C byl připraven nejdříve smísením 3,0 g Stalok 300 s 0,04 g PAM „A“, potom bylo přidáno 497 g deionizované vody a hodnota pH byla upravena na 8,5. Roztok byl vařen podle procedury popsané v příkladu 1.
Tabulka 2 ukazuje retenci popele. V této tabulce je pH roztoku škrobu nebo škrob/PAM před vařením označeno „a:pH“. Hodnota pH po vaření byla rovněž změřena a je označena „b;pH“.
Tabulka 2 % Retence popele v závislosti na způsobu vaření/míchání a navážce PAS
| Navážka PAS (kg SiO2 / tunu) | A.Stalok300 aPAM „A“ | ||
| Vzorek A | Vzorek B | Vzorek C | |
| a : pH = 8,5 b : pH = 7,0 | a : pH = 8,5 b :pH = 8,l | a : pH = 8,5 b : pH = 9,2 | |
| 0 | 25% | 29% | 36% |
| 0.5 | 39% | 44% | 55% |
Výsledky rovněž ukazují, že vaření kationtového škrobu samotného při pH nad 8,5 a smíchání s PAM při teplotě 35 °C (smíchaný vzorek A) nebo při teplotě 95 °C (smíchaný vzorek B) je mnohem méně užitečný pro zlepšování retence popele než vaření společně ve shodě s vynalezeným postupem (vaření vzorku C).
Příklad 3
Tento příklad demonstruje, že při společném vaření kationtového škrobu a kationtového PAM, má pH významný efekt na zlepšenou retenci. Nejdříve byly za sucha smíchány 3,0 g vzorky kukuřičného škrobu typu Stalok 300 s 0,04 g různých typů kationtového PAM a poté rozptýleny v 497 g deionizované vody. Kationtový PAM „B“ má molekulovou hmotnost okolo 7.000.000 a stupeň substituce 22 % hmotnostních. Kationtový (kapalný) PAM „C“ má molekulovou hmotnost okolo 4.000.000 a stupeň substituce 22 % hmotnostních. Vzhledem k tomu, že PAM „C“ má obsah aktivní složky 50 %, v tomto případě bylo přidáno 0,08 g PAM „C“. Hodnota pH roztoku škrob/PAM byla potom upravena na hodnoty uvedené v Tabulce 3 označené jako „a:pH“ a roztok byl vařen podle procedury popsané v příkladu 1. Hodnoty pH prostředků NA nebyly upravovány. Hodnota pH po vaření byla taktéž změřena a je označena jako „b:pH“.
Stejně jako v předchozích příkladech byla testována účinnost retence výše
5.1 uvedených roztoků. Škrob a PAM byly přidávány k surovině pro výrobu papíru v poměru navážek 15 lb/t (7,5 kg/t) a 0,25 lb/t (0,125 kg/t). V některých testech byl přidáván k surovině pro výrobu papíru PAS připravený podle příkladu 1. Pořadí přidávání chemikálií bylo shodné jako v příkladu 1. Výsledky jsou uvedeny v Tabulce 3.
Tabulka 3 % Retence popele v závislosti na upravené hodnotě pH a navážce PAS
| A . S | tálo | k 3 0 0 a | PAM | „ A “ |
| Navážka PAS | a : pH = NA | a : pH = 7,0 | a : pH = 8,5 | a:pH= 10,0 |
| (kg SiCVtunu) | b : pH = 4,9 | b : pH = 6,4 | b : pH = 8,0 | b : pH = 9,7 |
| 0 | 22% | 25 % | 30% | 29% |
| 0,5 | 30% | 37% | 44% | 47% |
| 1,0 | 31 % | 40% | 43% | 48% |
| B . S | tálo | k 3 0 0 a | PAM | „ B “ |
| Navážka PAS | a : pH = NA | a : pH = 7,0 | a : pH = 8,5 | a:pH= 10,0 |
| (kg SiCh/tunu) | b:pH = 5,l | b : pH = 6,9 | b : pH = 8,9 | b:pH=10,l |
| 0 | 20% | 28% | 32% | 30% |
| 0,5 | 29% | 46% | 42% | 51 % |
| C . S | tálo | < 3 0 0 a | PAM | C “ |
| Navážka PAS | a : pH = NA | a : pH = 7,5 | a : pH = 8,5 | a:pH= 10,0 |
| (kg SiCh/tunu) | b : pH = 5,4 | b : pH = 7,0 | b : pH = 9,0 | b:pH=10,0 |
| 0 | 22% | 27% | 27% | 30% |
| 0,5 | 29% | 45 % | 46% | 44% |
| 1,0 | 33% | 44% | 48% | 43% |
Výsledky jasně ukazují, že společné vaření kationtového škrobu a kationtového PAM při hodnotě pH = 5,5 vede ke zlepšení retence.
Příklad 4
Tento příklad demonstruje, že smíchání a vaření kationtového škrobu s předhydratovaným kationtovým PAM při hodnotě pH 8,5 také zlepšuje retenci. Vzorek 0,125% kationtového PAM byl připraven přidáním 1,0 g PAM „B“ k 799 g deionizované vody. Roztok byl hydratován 1 hodinu. Poté bylo smícháno 33,3 g roztoku 0,125% kationtového PAM s 464 g deinizované vody a 3,0 g Stalok 300. Hodnota pH byla upravena na 8,5 a roztok byl vařen podle procedury popsané v příkladu 1. Další směs škrob/PAM byla připravena smícháním za sucha a to 0,04 g PAM „B“ s 3,0 g Stalok 300 a potom tato suchá směs byla přidána k497 g deionizované vody. Hodnota pH byla upravena na 8,5 a roztok byl vařen podle procedury popsané v příkladu 1.
Stejně jako v předchozích příkladech byla testována účinnost retence výše uvedených roztoků. Škrob a PAM byly přidávány k surovině pro výrobu papíru v poměru navážek 15 lb/t (7,5 kg/t) a 0,25 lb/t (0,125 kg/t). V některých testech byl přidáván k surovině pro výrobu papíru PAS připravený podle příkladu 1. Pořadí přidávání chemikálií bylo shodné jako v příkladu 1. Test byl veden tak, že kationtový kukuřičný škrob typu Stalok 300 a předhydratovaný PAM „B“ byly přidávány odděleně, ale k vodné suspenzi suroviny pro výrobu papíru byly přidány současně.
Tabulka 4 % Retence popele v závislosti na hydratovaném PAM a navážce PAS
| Navážka PAS (kg S1O2 / tunu) | Oddělené přidávání kukuřičný škrobu + předhydratovaný PAM | Společné vaření kukuřičný škrob + suchý PAM | Společné vaření bramborový škrob + předhydratovaný PAM |
| 0 | 23 % | 36% | 37% |
| 0,5 | 37% | 51 % | 51 % |
| 1,0 | 44% | 53% | 50% |
Výsledky uvedené v Tabulce 4 zřetelně ukazují, že vaření kationtového škrobu • · · · · ·
ÍL3 s předhydratovaným kationtovým PAM o hodnotě pH 8,5 vykazují shodné hodnoty retence popele jako vaření škrobu a PAM smíchaných za sucha. Obě metody poskytují lepší výsledky než přidávání totožných chemikálií k vodné suspenzi suroviny pro výrobu papíru odděleně.
Příklad 5
Tento příklad demonstruje, že přidání sloučeniny hliníku k vodné suspenzi suroviny pro výrobu papíru podporuje účinnost směsi kationtového škrobu/kationtového PAM. Suchá směs byla připravena smícháním 3,0 g kationtového kukuřičného škrobu typu Stalok 300 od Staley Starch s 0,04 g kationtovým PAM „A“. Ktéto směsi bylo přidáno 497 g deionizované vody. Hodnota pH byla upravena na 8,6. Roztok byl zahříván po dobu 30 minut na topné desce s použitím míchadla a po 15 minutách varného cyklu začal var. Po uvaření byl roztok převážen a voda, která se odpařila byla doplněna zpět do roztoku. Konečné pH roztoku bylo 7,1.
Stejně jako v předchozích příkladech byla testována účinnost retence výše uvedených roztoků. Škrob a PAM byly přidávány k surovině pro výrobu papíru v poměru navážek 15 lb/t (7,5 kg/t) a 0,25 lb/t (0,125 kg/t). PAS připravený podle příkladu 1 byl přidán v navážce 2 lb/t (1 kg/t) k surovině pro výrobu papíru.
V některých testech byly přidány k surovině pro výrobu papíru také kamenec používaný při výrobě papíru a hlinitan sodný. Pořadí přidávání bylo:
| Cas (sec) | Krok |
| 00 | Začátek míchání |
| 15 | Sloučeniny hliníku |
| 30 | Přidání škrobu; přidání PAM |
| 45 | Přidání PAS |
| 60 | Otevření odvodňovacího ventilu nádoby Britt |
| 65 | Zahájení sbírání bílé vody |
| 95 | Konec sbírání bílé vody |
• · ···· ·· • · · · · • · · · ·
Tabulka 5 % Retence popele v závislosti na přidání sloučeniny hliníku
| Typ sloučeniny hliníku | Navážka sloučeniny hliníku | % retence popele | |
| Lb/t | Kg/t | ||
| 0 | 0 | 0 | 61 % |
| Kamenec | 0,5 | 0,25 | 64% |
| Kamenec | 1,0 | 0,5 | 68% |
| Kamenec | 2,0 | 1,0 | 72% |
| Hlinitan sodný | 0,5 | 0,25 | 72% |
| Hlinitan sodný | 1,0 | 0,5 | 72% |
| Hlinitan sodný | 2,0 | 1,0 | 73% |
Výsledky ukazují, že přidáním sloučenin hliníku k materiálu pro výrobu papíruje dalším zlepšením retence.
Příklad 6
Tento příklad demonstruje, jak použití alkalických sloučeniny hliníku k úpravě směsi kationtový škrob/kationtový PAM na pH větší než 7 před vařením zvyšuje účinnost směsi jako retenčního prostředku. Suché směsi byly připraveny smícháním 3,0 g kationtového kukuřičného škrobu typu Stalok 300 s0,04 g PAM „B“ a s různými množstvími hlinitanu sodného uvedenými pro vzorek D až G v Tabulce 7. K těmto směsím bylo přidáno 497 g deionizované vody. Hodnota pH ve smíchané směsi neobsahující hlinitan sodný byla upravena na 8,5. Hodnota pH ve smíchané směsi obsahující hlinitan sodný byla změřena, ale ne upravena a je označena jako „a:pH“. Roztok byl zahříván na topné desce s použitím míchadla po dobu 30 minut a po 15 minutách varného cyklu začal var. Po uvaření, byl roztok převážen a voda jenž se odpařila byla doplněna. Hodnota pH roztoku byla opět změřena a je označena jako „b:pH“.
Stejně jako v předchozích příkladech byla testována účinnost retence výše uvedených roztoků. Škrob a PAM byly přidávány k surovině pro výrobu papíru v poměru • · ·
2.5 navážek 15 lb/t (7,5 kg/t) a 0,25 lb/t (0,125 kg/t). V některých testech byl přidáván k surovině pro výrobu papíru PAS připravený podle příkladu 1. Pořadí chemických přísad bylo stejné jako u příkladu 1.
Tabulka 6 % Retence popele v závislosti na procesu vaření a navážce PAS
| A. Způsob přípravy vzorků | ||||
| Vzorek D | Vzorek E | Vzorek F | Vzorek G | |
| Přídavek sloučenin hliníku gm | 0 | 0,09 | 0,17 | 0,35 |
| A : pH | 8,5 | 9,1 | 9,6 | 10,1 |
| B :pH | 8,9 | 9,3 | 9,5 | 9,8 |
| B. Výsledky testu | retence | |||
| Navážka PAS (kg S1O2 / tunu) | Vzorek D | Vzorek E | Vzorek F | Vzorek G |
| 0 | 27% | 34% | 34% | 35% |
| 0,5 | 48% | 56% | 60% | 64% |
Výsledky jasně ukazují výhodu použití alkalické sloučeniny hliníku k úpravě pH směsi kationtového škrobu/kationtového PAM.
Příklad 7
Příklad demonstruje, jak společné vaření kationtového škrobu a neionogenního PAM při hodnotě pH =10 poskytuje lepší výnosy retence, než přidání těchto chemikálií odděleně, ale současně k vodné suspenzi suroviny pro výrobu papíru. Suchá směs byla připravena smícháním 3,0 g kationtového kukuřičného škrobu typu Stalok 300 od Staley Starch s 0,04 g neionogenního PAM „D“, mající molekulovou hmotnost asi 14.000.000. K této směsi bylo přidáno 497 g deionizované vody. Hodnota pH byla upravena na 10,1. Roztok byl zahříván po dobu 30 minut na topné desce s použitím míchadla a po 15
• ·
minutách varného cyklu začal var. Po uvaření byl roztok převážen a voda, která se odpařila byla doplněna zpět k roztoku. Konečné pH roztoku bylo 9,9.
Pro srovnání, byl připraven stejným způsobem vzorek Stalok 300 jako 0,5 % hmotnostní roztok. Hodnota pH roztoku byla okolo 7,5 a nebyla upravována.
Roztok o koncentraci 0,125 % hmotnostních PAM „D“ byl připraven přidáním 1 g PAM „D“ k 799 g deionizované vody a výsledný roztok byl míchán po dobu jedné hodiny. Hodnota pH roztoku byla okolo 4,4 a nebyla upravována.
Stejně jako v předchozích příkladech byla testována účinnost retence výše uvedených roztoků. Škrob a PAM byly přidávány k surovině pro výrobu papíru v poměru navážek 15 lb/t (7,5 kg/t) a 0,25 lb/t (0,125 kg/t). V některých testech byl přidáván k surovině pro výrobu papíru PAS připravený podle příkladu 1. Pořadí přísad bylo stejné jako v příkladu 1.
Tabulka 7 % Retence popele v závislosti na procesu vaření a navážce PAS
| Navážka PAS (kg S1O2 / tunu) | Oddělené přidávání Kukuřičný škrob + neionogenní PAM | Společné vaření Kukuřičný škrob + neionogenní PAM |
| 0 | 11 % | 22 % |
| 0,5 | 19% | 33% |
| 1,0 | 22% | 33 % |
Výsledky jasně ukazují, že společným vařením kationtového škrobu a neionogenního PAM při hodnotě pH =10 před přidáním těchto chemikálií k vodné suspenzi suroviny pro výrobu papíru, se retence zvyšuje.
Příklad 8
Tento příklad demonstruje, že výhodou vynálezu může být získání vaření pod • · 9 · • · · :i7 upřednostňovaným rozmezím 80 až 100 °C. Byly připraveny čtyři různé směsi používající 3,0 g BMB-40 kationtového bramborového škrobu smíchaného s 472 g deionizované vody obsahující 2 ml O,1N hydroxid sodný a 25 g předhydratovaného PAM „C“. Roztoky byly zahřívány na různé teploty s mícháním během 30 minutového varného cyklu. Čtvrtý roztok byl připraven vařením 3 g BMB-40 škrobu v 497 g deionizované vody po 30 minut při teplotě kontrolního bodu nastavené na 95 °C.
Čtyři roztoky byly testovány jako retenční činidla při výrobě papíru. 0,5 lb/t (0,25 kg/t) AI2O3 jako kamenec, 20 lb/t (10 kg/t) škrobu a 0,25 lb/t (0,125 kg/t) PAM bylo přidáno k vodné suspenzi suroviny pro výrobu papíru. 4 nm koloidní roztok kyseliny křemičité byl taktéž přidán k vodné suspenzi suroviny pro výrobu papíru podle postupu v příkladu 5. Níže uvedená Tabulka 8 ukazuje výsledky retence popela.
Tabulka 8 % Retence popele v závislosti na teplotě vaření
| Navážka koloidního | Odděleně přidaný | 65 °C | 75 °C | 85 °C | 95 °C |
| roztoku kys. křemičité | bramborový škrob + | ||||
| (kg SiO2/t) | PAM | kontr.bod | kontr.bod | kontr.bod | kontr.bod |
| 1 | 27 | 69 | 51 | 48 | 44 |
| 2 | 54 | 79 | 74 | 68 | 66 |
Výsledky ukazují, že retence popele je zřetelně vyšší, pokud se vaří společně kationtový škrob a kationtový PAM při teplotách nižších než je výhodná teplota 95 °C pro vaření bramborového škrobu, ve srovnání s přidáním stejných chemikálií připravených normálním způsobem odděleně k vodné suspenzi suroviny pro výrobu papíru.
Claims (8)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Modifikovaný škrob připravený vařením alespoň jednoho amfotemího škrobu nebo kationtového škrobu mající stupeň substituce mezi asi 0,01 až 0,2 s alespoň jedním polyakrylamidem mající molekulovou hmotnost alespoň 500 000 vybraný ze skupiny zahrnující neionogenní polyakrylamid, amfoterní polyakrylamid a kationtový polyakrylamid mající stupeň substituce mezi 1 a 80 % hmotnostními, toto vaření je ve vodném roztoku o pH nad asi 7,0, vyznačující se tím , že hmotnostní poměr škrobu ku polyakrylamidu je větší než asi 5 ku 1, a vaří se po dobu efektivní k modifikaci škrobu.
- 2. Modifikovaný škrob podle nároku 1, vyznačující se tím, že kationtový škrob byl vařen s kationtovým akrylamidem.
- 3. Modifikovaný škrob podle nároku 2, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr kationtového škrobu ku kationtovému akrylamidu je větší než 10 ku 1.
- 4. Modifikovaný škrob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že škrob je vybrán ze skupiny zahrnující kukuřičný škrob, bramborový škrob a voskový kukuřičný škrob.
- 5. Modifikovaný škrob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím ,že alkalická sloučenina hliníku je přítomná ve varném roztoku.
- 6. Modifikovaný škrob podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že teplota vaření je alespoň 60 °C.
- 7. Modifikovaný škrob podle nároků 1 až 5 , vyznačující se tím, že teplota vaření je alespoň 80 °C.
- 8. Vodná suspenze suroviny pro výrobu papíru obsahuje modifikovaný škrob podle nároků 1 až 7.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/960,648 US5859128A (en) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | Modified cationic starch composition for removing particles from aqueous dispersions |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20001450A3 true CZ20001450A3 (cs) | 2001-01-17 |
| CZ293483B6 CZ293483B6 (cs) | 2004-05-12 |
Family
ID=25503437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20001450A CZ293483B6 (cs) | 1997-10-30 | 1998-10-23 | Směs modifikovaného škrobu pro odstraňování částic z vodných disperzí |
Country Status (21)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5859128A (cs) |
| EP (1) | EP1025160B1 (cs) |
| JP (1) | JP2001521965A (cs) |
| KR (1) | KR100553306B1 (cs) |
| CN (1) | CN1103795C (cs) |
| AT (1) | ATE223459T1 (cs) |
| AU (1) | AU738445B2 (cs) |
| BR (1) | BR9812988A (cs) |
| CA (1) | CA2305471C (cs) |
| CZ (1) | CZ293483B6 (cs) |
| DE (1) | DE69807724T2 (cs) |
| EA (1) | EA002007B1 (cs) |
| ES (1) | ES2182369T3 (cs) |
| HU (1) | HUP0004163A3 (cs) |
| ID (1) | ID24670A (cs) |
| NO (1) | NO20002179L (cs) |
| NZ (1) | NZ504094A (cs) |
| PL (1) | PL191632B1 (cs) |
| PT (1) | PT1025160E (cs) |
| SK (1) | SK6032000A3 (cs) |
| WO (1) | WO1999023156A1 (cs) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5859128A (en) * | 1997-10-30 | 1999-01-12 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Modified cationic starch composition for removing particles from aqueous dispersions |
| US6033525A (en) * | 1997-10-30 | 2000-03-07 | Moffett; Robert Harvey | Modified cationic starch composition for removing particles from aqueous dispersions |
| DE19832241A1 (de) * | 1998-07-17 | 2000-01-27 | Stockhausen Chem Fab Gmbh | Verwendung von modifizierten Stärkeprodukten als Retentionsmittel bei der Papierherstellung |
| US6441315B1 (en) * | 1998-11-10 | 2002-08-27 | Formfactor, Inc. | Contact structures with blades having a wiping motion |
| US6217709B1 (en) | 1998-11-23 | 2001-04-17 | Hercules Incorporated | Cationic starch/cationic galactomannan gum blends as strength and drainage aids |
| ES2208309T3 (es) * | 1999-04-01 | 2004-06-16 | Basf Aktiengesellschaft | Modificacion de almidon con polimeros cationicos y empleo de almidones modificados como agente de solidificacion en seco para papel. |
| CN1377436A (zh) * | 1999-10-19 | 2002-10-30 | 韦尔豪泽公司 | 阳离子改性的多糖 |
| FI113968B (fi) * | 2001-05-23 | 2004-07-15 | Raisio Chem Oy | Kationisella polysakkaridilla stabiloitu liuospolymeeri |
| US6699363B2 (en) | 2001-11-13 | 2004-03-02 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Modified starch and process therefor |
| US7022194B2 (en) * | 2002-07-24 | 2006-04-04 | Enchem Chemical Products, Inc | Method of treating a paint booth dry filter |
| JP4650605B2 (ja) * | 2003-01-17 | 2011-03-16 | 靖彦 大西 | 陽イオン性多糖類共重合体ベクタ− |
| WO2004076551A1 (en) * | 2003-02-27 | 2004-09-10 | The University Of Maine Board Of Trustees | Starch compositions and methods of making starch compositions |
| EP1641430A2 (en) * | 2003-07-01 | 2006-04-05 | The University of Maine Board of Trustees | Gelled starch compositions and methods of making gelled starch compositions |
| US8147979B2 (en) | 2005-07-01 | 2012-04-03 | Akzo Nobel Coatings International B.V. | Adhesive system and method |
| US7273836B2 (en) * | 2005-09-19 | 2007-09-25 | Enchem Chemicals Products, Inc. | Paint detackifier and detoxifier |
| CN1971589B (zh) * | 2005-11-22 | 2010-12-08 | 香港理工大学 | 无源射频标签反假冒的系统和方法 |
| JP2009520849A (ja) * | 2005-12-22 | 2009-05-28 | クラリアント インターナショナル リミティド | 紙およびボードの生産用乾燥強度系 |
| EP2032656B2 (en) * | 2006-06-23 | 2016-05-25 | Akzo Nobel Coatings International B.V. | Adhesive system and method of producing a wood based product |
| US8048257B2 (en) * | 2006-06-23 | 2011-11-01 | Akzo Nobel Coating International B.V. | Adhesive system and method of producing a wood based product |
| US20090317651A1 (en) * | 2006-06-23 | 2009-12-24 | Akzo Nobel Coatings International B.V. | Adhesive system and method of producing a wood based product |
| CN100572434C (zh) * | 2007-06-05 | 2009-12-23 | 内江市春江纸业有限公司 | 一种改性淀粉组合物的制备方法 |
| CN101333297B (zh) * | 2007-06-26 | 2011-06-29 | 财团法人工业技术研究院 | 有机/无机杂化材料及其形成方法 |
| FI124234B (en) * | 2012-03-23 | 2014-05-15 | Kemira Oyj | Process for dissolving cationic starch, papermaking agent and its use |
| FI125712B (en) * | 2012-11-13 | 2016-01-15 | Kemira Oyj | Paper-making material and its use |
| JP6903694B2 (ja) * | 2016-07-01 | 2021-07-14 | エコラブ ユーエスエイ インク | 低塩化物塗料脱粘着剤 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1177512A (en) * | 1966-04-15 | 1970-01-14 | Nalco Chemical Co | Improved Papermaking Process |
| US4066495A (en) * | 1974-06-26 | 1978-01-03 | Anheuser-Busch, Incorporated | Method of making paper containing cationic starch and an anionic retention aid |
| DE2821830A1 (de) * | 1978-05-19 | 1979-11-22 | Basf Ag | Verfahren zur oberflaechenleimung von papier |
| SE432951B (sv) * | 1980-05-28 | 1984-04-30 | Eka Ab | Pappersprodukt innehallande cellulosafibrer och ett bindemedelssystem som omfattar kolloidal kiselsyra och katjonisk sterkelse samt forfarande for framstellning av pappersprodukten |
| JPS60126398A (ja) * | 1983-12-13 | 1985-07-05 | 株式会社協立有機工業研究所 | 紙の乾燥強度を向上させる抄紙方法 |
| US4643801A (en) * | 1986-02-24 | 1987-02-17 | Nalco Chemical Company | Papermaking aid |
| JP2525602B2 (ja) * | 1987-05-02 | 1996-08-21 | 星光化学工業株式会社 | 製紙方法 |
| US5176891A (en) * | 1988-01-13 | 1993-01-05 | Eka Chemicals, Inc. | Polyaluminosilicate process |
| JP2720460B2 (ja) * | 1988-06-27 | 1998-03-04 | 日産化学工業株式会社 | 製紙方法 |
| US4954220A (en) * | 1988-09-16 | 1990-09-04 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Polysilicate microgels as retention/drainage aids in papermaking |
| SE8903752D0 (sv) * | 1989-11-09 | 1989-11-09 | Eka Nobel Ab | Foerfarande foer framstaellning av papper |
| US5178730A (en) * | 1990-06-12 | 1993-01-12 | Delta Chemicals | Paper making |
| FR2682132B1 (fr) * | 1991-10-08 | 1993-12-10 | Zschimmer Schwarz France | Procede pour ameliorer les proprietes de resistance du papier, notamment a l'eclatement, et papier ainsi obtenu. |
| JPH06166986A (ja) * | 1992-11-30 | 1994-06-14 | Seiko Kagaku Kogyo Co Ltd | 製紙方法 |
| US5482693A (en) * | 1994-03-14 | 1996-01-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for preparing water soluble polyaluminosilicates |
| US5482595A (en) * | 1994-03-22 | 1996-01-09 | Betz Paperchem, Inc. | Method for improving retention and drainage characteristics in alkaline papermaking |
| US5859128A (en) * | 1997-10-30 | 1999-01-12 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Modified cationic starch composition for removing particles from aqueous dispersions |
-
1997
- 1997-10-30 US US08/960,648 patent/US5859128A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-10-21 US US09/176,002 patent/US6048929A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-23 WO PCT/US1998/022489 patent/WO1999023156A1/en active IP Right Grant
- 1998-10-23 KR KR1020007004705A patent/KR100553306B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-10-23 CA CA002305471A patent/CA2305471C/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-23 AU AU11178/99A patent/AU738445B2/en not_active Ceased
- 1998-10-23 ID IDW20000797A patent/ID24670A/id unknown
- 1998-10-23 NZ NZ504094A patent/NZ504094A/en unknown
- 1998-10-23 EA EA200000473A patent/EA002007B1/ru not_active IP Right Cessation
- 1998-10-23 EP EP98953929A patent/EP1025160B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-23 AT AT98953929T patent/ATE223459T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-10-23 PT PT98953929T patent/PT1025160E/pt unknown
- 1998-10-23 PL PL340419A patent/PL191632B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1998-10-23 CN CN98810877A patent/CN1103795C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-23 SK SK603-2000A patent/SK6032000A3/sk unknown
- 1998-10-23 ES ES98953929T patent/ES2182369T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-23 CZ CZ20001450A patent/CZ293483B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1998-10-23 BR BR9812988-0A patent/BR9812988A/pt not_active Application Discontinuation
- 1998-10-23 DE DE69807724T patent/DE69807724T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-23 HU HU0004163A patent/HUP0004163A3/hu unknown
- 1998-10-23 JP JP2000519024A patent/JP2001521965A/ja active Pending
-
2000
- 2000-04-27 NO NO20002179A patent/NO20002179L/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO20002179L (no) | 2000-06-20 |
| EP1025160A1 (en) | 2000-08-09 |
| AU1117899A (en) | 1999-05-24 |
| DE69807724D1 (de) | 2002-10-10 |
| NO20002179D0 (no) | 2000-04-27 |
| ES2182369T3 (es) | 2003-03-01 |
| CA2305471A1 (en) | 1999-05-14 |
| CN1278283A (zh) | 2000-12-27 |
| SK6032000A3 (en) | 2001-02-12 |
| EA002007B1 (ru) | 2001-10-22 |
| KR20010031652A (ko) | 2001-04-16 |
| US6048929A (en) | 2000-04-11 |
| JP2001521965A (ja) | 2001-11-13 |
| NZ504094A (en) | 2001-06-29 |
| PL191632B1 (pl) | 2006-06-30 |
| EA200000473A1 (ru) | 2000-10-30 |
| EP1025160B1 (en) | 2002-09-04 |
| CN1103795C (zh) | 2003-03-26 |
| PL340419A1 (en) | 2001-02-12 |
| CZ293483B6 (cs) | 2004-05-12 |
| PT1025160E (pt) | 2003-01-31 |
| HUP0004163A3 (en) | 2001-11-28 |
| AU738445B2 (en) | 2001-09-20 |
| WO1999023156A1 (en) | 1999-05-14 |
| BR9812988A (pt) | 2000-08-08 |
| ATE223459T1 (de) | 2002-09-15 |
| KR100553306B1 (ko) | 2006-02-20 |
| US5859128A (en) | 1999-01-12 |
| DE69807724T2 (de) | 2003-05-08 |
| HUP0004163A2 (en) | 2001-03-28 |
| CA2305471C (en) | 2008-01-08 |
| ID24670A (id) | 2000-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ20001450A3 (cs) | Směs modifikovaného škrobu pro odstraňování částic z vodných disperzí | |
| EP1025159B1 (en) | Paper furnish containing modified starch | |
| US20050236127A1 (en) | Starch compositions and methods of making starch compositions | |
| AU2002346464B2 (en) | Modified starch and process therefor | |
| AU2002346464A1 (en) | Modified starch and process therefor | |
| US5928474A (en) | Modified starch composition for removing particles from aqueous dispersions | |
| EP1167434A1 (en) | Starch composition and the use thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20091023 |