CZ299148B6

CZ299148B6 - Vodná disperze klížicího prostredku, kompozice a zpusob pro její prípravu a zpusob výroby papíru

Info

Publication number: CZ299148B6
Application number: CZ0274899A
Authority: CZ
Inventors: Frölich@Sten; Lindgren@Erik; Sikkar@Rein
Original assignee: Akzo Nobel N. V.
Priority date: 1997-02-05
Filing date: 1998-02-03
Publication date: 2008-05-07
Also published as: CN1107766C; JP2000509448A; SK285211B6; WO1998033979A1; KR20000070622A; CA2280137C; NO328752B1; AU729833B2; DE69808436D1; DE69808436T2; DK0963484T3; PT963484E; NO993741D0; RU2169224C2; AU6010098A; BR9807040A; CZ274899A3; ES2183324T3; CA2280137A1; CN1246899A

Abstract

Vodná disperze, která obsahuje klížicí prostredekreaktivní s celulózou a dispergacní systém obsahující nízkomolekulární kationtovou organickou slouceninu s molekulovou hmotností menší než 10 000 a aniontový stabilizátor, zpusob její prípravy a použití pri výrobe papíru. V podstate bezvodá kompozice, která obsahuje klížicí prostredek reaktivní s celulózou, nízkomolekulární kationtovou organickou slouceninu s molekulovou hmotností menší než 10 000 a aniontový stabilizátor, zpusob její prípravy apoužití pri príprave vodné disperze s celulózou reaktivního klížicího prostredku. Výhodné aniontovéstabilizátory zahrnují aniontové slouceniny pusobící jako stabilizátory a/nebo které jsou úcinné v kombinaci s kationtovými slouceninami ke stabilizaci klížicího prostredku ve vodné fázi, stejne jakoaniontové slouceniny známé jako výhodné dispergátory pri výrobe klížicích disperzí. Prednostne je aniontová sloucenina ve vode rozpustná nebo ve vodedispergovatelná. Aniontový stabilizátor muže být vybrán z organických nebo anorganických sloucenin a muže být odvozen z prírodních nebo syntetických zdroju.

Description

Vodná disperze klížícího prostředku, kompozice a způsob pro její přípravu a způsob výroby papíru

Oblast techniky

Předložený vynález se týká klížení papíru a přesněji disperzí klížidel, reaktivních s celulózou, jejich přípravy a použití.

Dosavadní stav techniky

Klížidla reaktivní s celulózou, jako jsou klížidla na bázi dimeru alkylketenu (AKD) a substituovaného sukcinanhydridu (ASA), jsou široce používané při výrobě papíru při neutrálním nebo mírně alkalickém pH papíroviny, aby se získal papír a karton určitého stupně odolnosti vůči smáčení a penetrace vodnými tekutinami. Klížidla papíru na bázi klížidel reaktivních s celulózou jsou obvykle poskytnuty ve formě disperzí obsahujících vodnou fázi ajemně rozptýlené částice nebo kapičky klížidla, v ní rozptýlené. Disperze se obvykle připravují za přítomnosti dispergačního systému sestávajícího z aniontových sloučenin, jako je lignosulfonat sodný, v kombinaci s vysokomolekulámí amfotemím nebo kationtovým polymerem, jako je kationtový škrob, polyamin, polyamidamin nebo vinylový adiční polymer.V závislosti na celkovém náboji slouče20 niny sloučenin dispergačního systému, mohou být klížící disperze kationtové nebo aniontové povahy. Nicméně disperze těchto typů obvykle spíše vykazují slabou stabilitu a vysokou viskozitu, dokonce při relativně nízkém obsahu pevných látek, které evidentně vedou k obtížím při manipulaci s disperzemi, například při skladování a používání. Další nevýhodou je to, že se produkty mají dodávat jako disperze s nízkou koncentrací, což dále zvyšuje cenu transportu aktivního hydrofobního materiálu.

Klížící prostředky obvykle poskytují dobré klížení i s nízkým dávkováním klížidla. Nicméně bylo odzkoušeno, že účinnost běžných s celulózou reagujících klížidel je zhoršena, když jsou použity s papírovinami, které mají vysoké kationtové požadavky a obsahují podstatná množství lipofilních dřevných extraktů , jako jsou například pryskyřičné kyseliny, mastné kyseliny, mastné estery, triglyceridy, atd. Díky aniontovému charakteru lipofilních substancí obsahujících karboxylatové nebo karboxylové kyselinové skupiny, mají papíroviny obsahující podstatná množství lipofilních extraktů obvykle vyšší kationtový požadavek. Bylo zjištěno, že lipofilní látky mohou být na škodu adsorpci klížidel do vláken, což způsobuje špatné výsledky v klížení. Aby se zlepši35 la klížení těchto papírovin, musí výrobci papíru zvyšovat dávky klížidel, čímž se však ztrácí ekonomická výhodnost a což také vede k akumulaci klížidla v podsítové vodě recirkulující při papírenských výrobách. Tyto problémy se dokonce ještě více prohlubují u papírenských mlýnů, kde podsítová voda extenzivně recirkuluje s přívodem pouze malých množství čerstvé vody do postupu, čímž se zvyšuje potřeba kationtů a akumulace lipofilních extraktů a nezadrženého klížidla v podsítové vodě a papírovině, která má být odvodněna.

Podstata vynálezu

V souladu s předloženým vynálezem bylo zjištěno, že zlepšená stabilita a klížící charakteristiky mohou být získány s vodnými disperzemi klížících prostředků reaktivních s celulózou, v nichž je klížidlo dispergováno ve vodné fázi prostřednictvím dispergačního systému obsahujícího nízkomolekulámí kationtovou sloučeninu a aniontový stabilizátor. Klížící disperze podle tohoto vynálezu vykazují vynikající stabilitu a nízkou viskozitu a jsou zejména vhodné pro výrobu papírovin, které mají vysoké kationtové požadavky a/nebo obsahují vysoká množství lipofilních látek.

Rovněž bylo zjištěno, že zlepšení klížení může být dosaženo použitím těchto disperzí v papírenských postupech, kde extenzivně recirkuluje podsítová voda. Ještě přesněji, předložený vynález se týká vodné disperze obsahující s celulózou reaktivní klížidlo a dispergační systém obsahující

-1 CZ 299148 B6 nízkomolekulámí kationtovou organickou sloučeninu a aniontový stabilizátor, její přípravy a použití, jak jsou dále definovány v patentových nárocích.

Předložené klížící disperze umožňují vyrábět papír se zlepšeným klížením oproti běžným klíži5 cím disperzím při odpovídajícím dávkování s celulózou reaktivního klížidla a použití nižší dávky s celulózou reaktivního klížidla při získání odpovídající úrovně klížení. Možnost použití nižších množství klížidla k dosažení klížení v popisu dále snižuje riziko akumulace neadsorbovaných klížidel vpodsítové vodě recirkulující v postupu, čímž se dále snižuje riziko agregace a ukládání klížidla v papírenském stroji. Předložený vynález tedy nabízí podstatné ekonomické a technické výhody.

Klížidlo reaktivní s celulózou podle vynálezu může být vybráno z jakýchkoliv s celulózou reaktivních klížidel známých ze stavu techniky. Výhodně je klížící prostředek vybrán ze skupiny sestávající ze hydrofobních dimerů ketenu, multimerů ketenu, anhydridů kyselin, organických isokyanátů, karbamoylchloridů a jejich směsí, přednostně ketenových dimerů a anhydridů kyselin, ještě výhodněji ketenových dimerů.

Výhodné ketenové dimery mají obecný vzorec (I) uvedený dále, kde R¹ a R² znamená nasycené nebo nenasycené uhlovodíkové skupiny, obvykle nasycené uhlovodíky, uhlovodíkové skupiny výhodně mají od 8 do 36 atomů uhlíku, obvykle jsou přímé nebo větvené řetězce alkylskupin s 12 až 20 atomy uhlíku, jako je hexadecylová nebo oktadecylová skupina. Výhodné anhydridy kyselin mohou být charakterizovány obecným vzorcem (II) dále, kde R³ a R⁴ mohou být stejné nebo různé a znamenají nasycené nebo nenasycené uhlovodíkové skupiny výhodně obsahující od 8 do 30 atomů uhlíku, nebo R³ a R⁴ společně s -C-O-C- částí mohou tvořit 5- až 6-členný kruh, který je výhodně dále substituovaný uhlovodíkovou skupinou obsahující do 30 atomů uhlíku.

Příklady anhydridů kyselin, které se obvykle používají, zahrnují alkyl- a alkenyl-sukcinanhydridy, a zejména isooktadecenylsukcinanhydrid.

R¹ - CH = C - CH - R² (I)

O - c = o o o

II II

R³ -C-O-C- R⁴ (II)

Výhodné ketenové dimery, anhydridy kyselin a organické isokyanáty zahrnují sloučeniny popsané v patentu US 4 522 686, který je zde zahrnut formou odkazu. Příklady vhodných karbamoyl30 chloridů zahrnují ty, které jsou popsány v patentu US 3 887 427, který je zde rovněž zahrnut formou odkazu.

Spolu s klížícím prostředkem reaktivním s celulózou mohou také klížící disperze obsahovat s celulózou nereaktivní klížící prostředek. Příklady vhodných klížidel tohoto typu zahrnují kalafuny, jako esterifikovaná a/nebo fortifikovaná kalafuna, vosky, mastné kyseliny a deriváty pryskyřičných kyselin, jako amidy a estery mastných kyselin, jako glycerolestery přírodních mastných kyselin.

Disperze podle tohoto vynálezu obsahují dispergant, nebo dispergační systém, obsahující kation40 tovou organickou sloučeninu a aniontový stabilizátor. Sloučeniny jsou přednostně vázány dohromady elektrostatickou přitažlivou silou, značící koacervaci dispergantu. Pokud se použijí

-2CZ 299148 B6 v kombinaci, jsou tyto sloučeniny účinné jako dispergační látky pro klížící prostředek, ačkoliv aniontová a/nebo kationtová sloučenina nemusí být účinná jako dispergátor, pokud se použije samotná. Zejména výhodné disperze podle vynálezu zahrnují ty, které obsahují kationtovou povrchově aktivní látku a aniontový stabilizátor, jak bude definován výše. Ve výhodném prove5 dění vynálezu je disperze aniontová, tedy dispergační systém má celkově aniontový náboj.

Kationtová sloučenina obsahuje jednu nebo více kationtových skupin stejného nebo různého typu a zahrnují kationtové sloučeniny mající jednu kationtovou skupinu a kationtové sloučeniny mající dvě nebo více kationtových skupin, tady kationtové polyelektrolyty. Příklady vhodných kation10 tových skupin zahrnují sulfoniové skupiny, fosfoniové skupiny, kyselé adiční soli primárních, sekundárních a terciárních aminů nebo aminoskupin a kvartemích amoniových skupin, například kde je dusík kvartemizován methylchloridem, dimethylsulfátem nebo benzylchloridem, výhodně adiční soli aminů/aminoskupin a kvartemích amoniových skupin s kyselinami. Kationtové polyelektrolyty mohou mít stupeň substituce měnící se v širokém rozmezí; stupeň kationtové substituce (DS_C) může být od 0,01 do 1,0, výhodně od 0,1 do 0,8 aještě výhodněji od 0,2 do 0,6.

Výhodné kationtové organické sloučeniny pro použití v tomto vynálezu zahrnují kationtové sloučeniny schopné funkce jako povrchově aktivní látka a/nebo dispergační prostředek a/nebo kopulační prostředek mezi částicemi nebo kapkami klížícího prostředku a aniontového stabili20 zátoru. Přednostně je kationtovou sloučeninou povrchově aktivní látka. Výhodné kationtové povrchově aktivní látky zahrnují sloučeniny obecného vzorce

R4N⁺X“, kde každá R skupina je nezávisle vybrána z (i) vodíku;

(ii) uhlovodíkových skupin, výhodně alifatických a přednostně alkylskupin, majících od 1 do asi 30 atomů uhlíku, přednostně od 1 do 22 atomů uhlíku; a (iii) uhlovodíkových skupin, výhodně alifatických a přednostně alkylskupin, majících do asi 30 atomů uhlíku, přednostně od 4 do 22 atomů uhlíku, a které jsou přerušeny jedním nebo více heteroatomy, jako kyslíkem nebo dusíkem, a/nebo skupinami obsahujícími heteroatom, jako karbonylem a acyloxyskupinami; kde alespoň jedna, výhodně alespoň tři a přednostně všechny uvedené R skupiny obsahují atomy uhlíku; výhodně alespoň jedna a přednostně alespoň dvě uvedené R skupiny obsahují alespoň 7 atomů uhlíku, přednostně alespoň 9 atomů uhlíku aještě výhodněji alespoň 12 atomů uhlíku; a kde

X-je anion, typicky halogen jako chlorid, nebo aniontová skupina přítomná v aniontové sloučenině dispergačního prostředku, tedy kde je surfaktant protonovaným aminem vzorce

R₃N kde R a N jsou definovány výše.

Příklady vhodných povrchově aktivních látek zahrnují dioktyldimethylamoniumchlorid, didecyldimethylamoniumchlorid, dikokodimethylamoniumchlorid, kokobenzyldimethylamoniumchlo45 rid, koko(frakcionovaný)benzyldimethylamoniumchlorid, oktadecyltrimethylamoniumchlorid, dioktadecyl-dimethylamoniumchlorid, dihexadecyldimethylamoniumchlorid, di(hydrogenovaný lůj)dimethylamoniumchlorid, di(hydrogenovaný lůj)benzylamonium chlorid, (hydrogenovaný lůj)benzyldimethylamoniumchlorid, dioleyldimethylamoniumchlorid, a di(ethylenhexadekankarboxylat)dimethylamoniumchlorid. Zejména výhodné kationtové povrchově aktivní látky tedy zahrnují ty, které obsahují alespoň jednu uhlovodíkovou skupinu s od 9 do 30 atomů uhlíku a zejména kvartemí amoniové sloučeniny.

-3 CZ 299148 B6

Další vhodné kationtové povrchově aktivní látky zahrnují kvartemí di- a polyamoniové sloučeniny obsahující alespoň jednu uhlovodíkovou skupinu, výhodně alifatickou a přednostně alkyl, s od 9 do 30 atomů uhlíku, výhodně od 12 do 22 atomů uhlíku. Příklady vhodných povrchově aktivních látek tohoto typu zahrnují N-oktadecyl-N-dimethyl-N -trimethylpropylen-diamo5 niumdichlorid.

Výhodné kationtové polyelektrolyty dále zahrnují nízkomolekulámí kationtové organické polymery, popřípadě degradované, tedy ty, které jsou odvozené z polysacharidů, jako jsou škroby a guar gumy, kationtové kondenzační produkty jako kationtové polyurethany, polyamidaminy, jako kopolymery polyamidamin-epichlorhydrin, polyaminy, jako kopolymery dimethylamin-epichlorhydrinu, kopolymery dimethylaminu-ethylendiaminu-epichlorhydrinu, kopolymery amoniaku s ethylendichloridem, vinylové adiční polymery vytvořené z monomerů s kationtovými skupinami, jako jsou homopolymery a kopolymery diallyldimethylamoniumchloridu, dialkylaminoalkylakrylátů, methakrylátů a akrylamidů (jako dimethylaminoethylakryláty a methakryláty), které jsou obvykle přítomny jako adiční soli s kyselinami nebo kvartemí amoniové soli, popřípadě kopolymerované s neionogenními monomery včetně akrylamidu, alkylakrylátů, styrenu a akrylonitrilu a derivátů těchto monomerů, vinylesterů a podobných.

Molekulová hmotnost kationtové organické sloučeniny je obvykle do asi 10 000, obvykle do asi

5000, výhodně do asi 3000 a přednostně do asi 800. Molekulová hmotnost je obvykle alespoň asi

200. Výhodně mohou mít kationtové povrchově aktivní látky molekulovou hmotnost do asi 3000, a výhodné povrchově aktivní látky mají molekulovou hmotnost mezi asi 200 a asi 800.

Výhodné aniontové stabilizátory pro použití podle tohoto vynálezu zahrnují aniontové sloučeniny fungující jako stabilizátory a/nebo které jsou schopny v kombinaci s kationtovou sloučeninou stabilizovat klížidlo ve vodné fázi, jakož i aniontové sloučeniny známé jako dispergátory při přípravě klížících disperzí. Výhodně je aniontová sloučenina ve vodě rozpustná nebo ve vodě dispergovatelná. Aniontový stabilizátor může být vybrán z organických nebo anorganických sloučenin a může být odvozen z přírodních nebo syntetických zdrojů. Aniontový stabilizátor dispergačního systému obsahuje jednu nebo více aniontových skupin stejných nebo různých typů a zahrnujících aniontové sloučeniny mající jednu aniontovou skupinu a aniontové sloučeniny mající dvě nebo více aniontových skupin, zde označovaných jako aniontový polyelektrolyt. Termínem aniontový polyelektrolyt je míněno, že také zahrnuje aniontové sloučeniny působící jako polyelektrolyty, tedy chemickou neiontovou interakcí nebo přitažlivostí. Ve výhodném provedení je aniontový stabilizátor aniontovým polyelektrolytem. Příklady vhodných aniontových skupin, tedy skupin, které jsou aniontové nebo se chovají jako aniontové ve vodě, zahrnují skupiny fosfátu, fosfonátu, sulfátu a sulfonátu, skupiny sulfonové kyseliny a karboxylové kyseliny a jejich solí, obvykle amonných solí nebo solí alkalických kovů (obvykle sodných solí). Aniontové skupiny mohou být původní nebo zavedené chemickou modifikací známým způso40 bem. Aniontový stabilizátor může mít stupeň substituce měnící se v širokém rozmezí; stupeň aniontové substituce (DSA) může být od 0,01 do 1,4, výhodně od 0,1 do 1,2 a výhodněji od 0,2 do 1,0. Aniontové polyelektrolyty mohou obsahovat jednu nebo více kationtových skupin, pokud mají celkově aniontový náboj.

Ve výhodném provedení je aniontový stabilizátor vybrán z organických sloučenin. Výhodné aniontové stabilizátory tohoto typu zahrnují polymemí sloučeniny, jako jsou sloučeniny na bázi polysacharidů jako jsou škroby, guarové gumy, celulózy, chitiny, chitosany, glykany, galaktany, glukany, xanthanové gumy, mannany, dextriny atd., výhodně fosfátované, sulfonované a karboxylované polysacharidy, stejně jako syntetické organické polymery jako jsou kondenzační produkty, např. aniontové polyurethany a polymemí aniontové sloučeniny na bázi naftalenu, jako kondenzované naftalensulfonaty, a další vinylové adiční polymery vytvořené z monomerů s aniontovými skupinami, jako je kyselina akrylová, kyselina methakrylová, kyselina maleinová, kyselina itakonová, kyselina krotonová, kyselina vinylsulfonová, sulfonovaný styren a fosfáty hydroxyalkylakrylatů a methakrylatů, popřípadě kopolymerované neiontovými monomery včetně akrylamidu, alkylakrylatů, styrenu a akrylonitrilu stejně jako deriváty těchto monomerů,

-4CZ 299148 B6 vinylestery a podobně. Zejména výhodnými organickými aniontovými stabilizátory jsou aniontové polysacharidy, jako deriváty celulózy, jako je karboxymethylcelulóza, kondenzované naftalensulfonáty, aniontové polymery na bázi akrylamidů a polymery na bázi kyseliny akrylové a podobných kyselých monomerů.

Ve výhodném provedení tohoto vynálezu je aniontový stabilizátor hydrofobně modifikován a obsahuje jednu nebo více hydrofobních skupin, výhodně jsou to hydrofobně modifikované polysacharidy, přednostně karboxymethylcelulóza. Příklady vhodných skupin zahrnují hydrofobní substituenty obsahující od 4 do asi 30 atomů uhlíku, zejména hydrofobní amid, esterové a etheroío vé substituenty obsahující nasycený nebo nenasycený uhlovodíkový řetězec s alespoň 4 a přednostně 8 až 30 atomy uhlíku, popřípadě přerušenými jedním nebo více heteroatomy, jako kyslíkem nebo dusíkem, a/nebo skupinami obsahujícími heteroatom, jako karbonylem nebo acyloxyskupinou. Výhodné aniontové polysacharidy, aniontové hydrofobně modifikované polysacharidy a postupy k zavádění hydrofobních substituentů do polysacharidů jsou například popsány v patentu US 4 687 519 a mezinárodní patentové přihlášce WO 94/24169, které jsou zde začleněny formou odkazu.

V dalším výhodném provedení je aniontový stabilizátor vybrán z anorganických aniontových materiálů, přednostně aniontových anorganických polyelektrolytů, jako jsou například sloučeniny obsahující atomy křemíku, tedy různé formy kondenzované nebo polymerované křemičité kyseliny, které mají negativní hydroxylové skupiny, jako oligomemí kyselina křemičitá, polykřemičitá kyselina, polykřemičitany a polyhlinitokřemičitany.

Aniontový stabilizátor může být rovněž vybrán z mikročásticového materiálu, kde jsou obsaženy oba, anorganický a organický aniontový materiál. Vhodné částicové materiály tohoto typu zahrnují vysoce zesítěné aniontové vinylové a adiční polymery, jako polymery na bázi akrylamidu a polymery na bázi akrylatu, aniontové kondenzační polymery, jako soli melaminsulfonové kyseliny, materiály na bázi anorganického oxidu křemičitého (oxid křemičitý je dále označován obvyklým názvem „silika“), jako materiály typu, který obsažen ve vodných sólech na bázi siliky, jako silikasolech, aluminovaných silikasolech, aluminiumilikátových sólech, póly sil ikátových mikrogelech a polyaluminiumsilikátových mikrogelech, jakož i silikagelech a vysrážené silice. Mikročásticový materiál je přednostně koloidní, tedy s velikostí částic v koloidním rozmezí. Koloidní částice mají výhodně velikost částic od asi 1 do asi 80 nm, přednostně od 2 do 35 nm a nejvýhodněji od 2 do 10 nm.

Molekulová hmotnost aniontové sloučeniny se může měnit v širokém rozmezí od několika set nebo tisíc do mnoha milionů. Obvykle je molekulová hmotnost nad 200 a výhodně nad 500, zatímco horní limit je obvykle 10 milionů a přednostně 2 miliony. Ve výhodném provedení je molekulová hmotnost do asi 50 000.

Množství kationtových a aniontových sloučenin přítomných v disperzi podle vynálezu se může měnit v širokém rozmezí v závislosti na, kromě jiného, typu a hustotě náboje kationového a aniontového materiálu, typu klížícího prostředku, požadované anionicitě/kationicitě a obsahu pevných látek ve výsledné disperzi. Předložená disperze je přednostně aniontová a to tedy znamená, že aniontový náboj aniontového stabilizátoru je vyšší než kationtový náboj kationtové sloučeniny. V disperzi může být přítomna kationtová sloučenina v množství do 100 % hmotnostních, obvykle od 0,01 do 20 % hmotnostních, výhodně od 1 do 10 % hmotnostních a přednostně od 2 do 7 % hmotnostních, vztaženo na klížící prostředek, a aniontový stabilizátor může být přítomen v množství do 100 % hmotnostních, obvykle od 0,1 do 20 % hmotnostních, výhodně od 0,2 do 10 % hmotnostních a přednostně od 0,3 do 6 % hmotnostních, vztaženo na klížící prostředek, zatímco celkový náboj kationtové sloučeniny a aniontového stabilizátoru, které nejsou přítomny v disperzích, je aniontový nebo negativní.

Bylo zjištěno, že disperze podle předloženého vynálezu mohou být připraveny s vysokými obsahy pevných látek a přesto vykazují velmi dobrou stabilitu při skladování a nízkou viskozitu.

-5 CZ 299148 B6

Tento vynález tedy poskytuje klížící disperze se zlepšenou skladovací stabilitou, vyšším obsahem pevných látek a/nebo nižší viskozitou. Další výhodou očekávanou s předloženými disperzemi je zlepšení stability při ředění, což znamená menší agregaci částic nebo kapek klížidla, čímž se tvoří nižší množství větších agregátů s nižší účinností klížení, stejně jako menší ukládání hydrofobního klížidla v papírenském stroji a menší kontaminaci škodlivinami, čímž se snižuje nutnost údržby papírenského stroje. Předložené disperze mohou mít obecně obsahy klížidla od asi 0,1 do asi 50 % hmotnostních a výhodně nad 20 % hmotnostních. Disperze obsahující dimer ketenu jako klížidlo podle tohoto vynálezu mají mít obsah dimeru ketenu v rozmezí od 5 do asi 50 % hmotnostních a přednostně od asi 10 do asi 35 % hmotnostních. Disperze, nebo emulze, obsahující ío anhydrid kyseliny jako klížidlo podle vynálezu, má mít obsahy anhydridu kyseliny v rozmezí od asi 0,1 do asi 30 % hmotnostních a obvykle od asi 1 do asi 20 % hmotnostních.

Disperze podle vynálezu mohou být vyráběny míšením vodné fáze s aniontovým stabilizátorem, kationtovou sloučeninou a klížícím prostředkem, výhodně při teplotě, kdy je klížidlo kapalné, a homogenizací takto získané směsi, výhodně pod tlakem. Vhodnými teplotami u klížících prostředků dimerů ketenu je rozmezí od asi 55 do 95 °C, zatímco nižší teploty lze použít pro anhydridy kyselin. Získaná emulze, která obsahuje kapky klížidla s běžnou velikostí od 0,1 do 3,5 pm v průměru, se potom ochladí. K výše zmíněným složkám mohou být do klížící disperze zabudovány i jiné materiály, jako jsou například aniontové a neionogenní dispergátory a stabili20 zátory, nastavovadla, jako je močovina a močovinové deriváty, a konzervační látky. Předpokládá se, že negativní a pozitivní náboje sloučenin dispergačního systému mohou vznikat in šitu, například uvedením do kontaktu sloučenin, jedné s druhou, a/nebo smísením sloučenin s vodnou fází a/nebo snížením pH vodné fáze. Například ztráta vodíku z kyselé skupiny vytvoří aniontový náboj, a bazický amin nebo aminová skupina mohou být převedeny na kationtovou protonací nebo odejmutím vodíku. Proto je možné začít při přípravě disperze se sloučeninami bez náboje. Například může být použita organická sloučenina s bazickými aminoskupinami nebo bazickým aminem vzorce R₃N, kdy je v průběhu přípravy vytvořena odpovídající amoniová část R(N⁺ X , kde R, N a X mohou být stejné, jak jsou definovány výše.

Bylo zjištěno, že složky předložených disperzí mohou být snadno homogenizovány za přítomnosti vodné fáze. Obvykle je v těchto postupech požadováno méně energie a nižší střihové síly ve srovnání s postupy pro přípravu běžných disperzí, a tudíž je možno použít jednoduššího zařízení. Další postup přípravy disperzí tedy zahrnuje (i) smísení klížícího prostředku reaktivního s celulózou s dispergačním systémem obsahujícím aniontový stabilizátor a kationtovou sloučeninu, jak bylo definováno výše, za získání meziproduktové kompozice, a (ii) homogenizaci meziproduktové kompozice za přítomností vodné fáze, jak bylo popsáno výše. Je výhodné, pokud jsou složky homogenně smí seny ve stupni (i). Klížící prostředek použitý ve stupni (i) může být pevný, i když je výhodné, aby byl kapalný, neboť to zjednoduší homogenní míchání. Pokud je to žádoucí, může být meziproduktová kompozice odebrána po stupni míchání (i), a popřípadě ochlazena do ztuhnutí, za vzniku v podstatě bezvodé meziproduktové klížící kompozice, což umožní jednodušší nakládání ekonomicky atraktivním způsobem. V místě uvažovaného použití, nebo kdekoliv jinde, může být klížící kompozice homogenizována za přítomnosti vody běžným postupem. Tento postup je zejména zajímavý tehdy, když se připravují disperze dimerů ketenu a anhydridů kyselin, přičemž druhé zmiňované se obvykle připravují v papírenském mlýnu v přímé vazbě na jejich použití jako klížícího prostředku při výrobě papíru. Podmínka při skladování stabilní v podstatě bezvodé kompozice takto přináší žádoucí ekonomické a technické výhody. Předložený vynález se tedy týká v podstatě bezvodé klížící kompozice obsahující klížící prostředek reaktivní s celulózou, kationtovou organickou sloučeninu a aniontový stabilizátor, kde kationtová a aniontová sloučenina, pokud se použijí v kombinaci, jsou účinné jako dispergační systém pro klížící prostředek ve vodné fázi, přípravy této kompozice a použití, jak jsou dále definovány v patentových nárocích.

Složky, které jsou přítomny v kompozici (prostředku) podle vynálezu, tedy klížící prostředek reaktivní s celulózou, kationtová sloučenina a aniontový stabilizátor, jsou přednostně stejné, jako je definováno výše. Předložená kompozice je v podstatě bezvodá, to znamená, že může

-6CZ 299148 B6 obsahovat malé množství vody; obsah vody může být od 0 až do 10 % hmotnostních, výhodně s obsahem méně než 5 % hmotnostních a přednostně méně než 2 %hmotn. Nejvýhodnější je, pokud neobsahuje žádnou vodu. Prostředek přednostně obsahuje klížidlo reaktivní s celulózou v převažujícím množství, vztaženo na hmotnost, tedy alespoň 50 % hmotnostních, a výhodně má prostředek obsah klížidla v rozmezí od 80 do 99,9 % hmotnostních a přednostně od 90 do 99,7 % hmotnostních. Kationtová sloučenina, přednostně povrchově aktivní látka, a aniontový stabilizátor, mohou být přítomny v klížících prostředcích v množstvích definovaných výše s ohledem na disperze, kde jsou procenta vztažena na hmotnost klížidla. V kompozicích může být aniontový stabilizátor přítomen v množství do 100 % hmotnostních, obvykle od 0,1 do 20 % hmotnostních ío a přednostně od 0,2 do 10 % hmotnostních, a přednostně od 0,3 do 6 % hmotnostních, vztaženo na klížící prostředek, a kationtová sloučenina, tedy povrchově aktivní látka, může být přítomna v množství do 100 % hmotnostních, obvykle od 0,1 do 20 % hmotnostních a přednostně od 1 do 10 % hmotnostních, a přednostně od 2 do 7 % hmotnostních, vztaženo na klížící prostředek, přičemž celkový náboj kationtové sloučeniny aaniontového stabilizátoru, které jsou přítomny v kompozici, je přednostně negativní nebo aniontový.

Disperze z tohoto vynálezu mohou být použity běžným postupem při výrobě papíru s použitím jakéhokoliv typu celulózových vláken a mohou být použity jak pro klížení povrchu tak pro vnitřní klížení nebo klížení papíroviny. Termín „papír“, jak se zde používá, znamená, že zahrnuje nejenom papír, ale všechny typy produktů na bázi celulózy ve formě listů nebo pásu, včetně například lepenky a kartonu. Papírovina obsahuje vlákna celulózy, popřípadě v kombinaci s minerálními plnivy, a obvykle je obsah celulózových vláken alespoň 50 % hmotnostních, vztaženo na suchou papírovinu. Příklady minerálních plniv běžných typů zahrnují kaolin, křemičitan hlinitý, oxid titaničitý, sádru, talek a přírodní nebo syntetické uhličitany vápenaté, jako je křída, roze25 mletý mramor a vysrážený uhličitan vápenatý. Předložený vynález se také týká způsobu výroby papíru, kdy se vodná disperze, jak je definována výše, použije jako povrchové nebo papírovinové klížidlo. Výhodně je množství klížidla reaktivního s celulózou, buď přidaného do papíroviny obsahující celulózová vlákna, a popřípadě plniva, které se budou odvodňovat při navíjení za vzniku papíru, nebo aplikované na povrch papíru jako povrchového klížidla, obvykle v klížícím lisu, od 0,01 do 1 % hmotnostních, vztaženo na suchou hmotnost celulózových vláken a popřípadě plniv, výhodně od 0,05 do 0,5 % hmotnostních, přičemž dávkování hlavně závisí na kvalitě vlákniny nebo papíru, který se má klížit, použitém klížidle a na požadované úrovni klížení.

V dalším textu je obsah některých látek uváděn v ppm, přičemž pod označením ppm se rozumí počet dílů hmotn. látky na milion dílů hmotn. základního substrátu.

Disperze z tohoto vynálezu, zejména aniontové disperze, jsou zejména vhodné pro klížení papíroviny z celulózové vlákniny, kde papírovina má vysoké kationtové požadavky a/nebo obsahuje podstatná množství lipofilních substancí, jako např. papíroviny připravené z některých typů vlák40 nin obsahujících dřevo a recyklovaných vláknin, například kde je recirkulace podsítové vody extenzivní. Příklady lipofilních substancí běžně nalézaných v papírové vláknině zahrnují aniontové a neionogenní lipofilní substance, jako jsou například pryskyřičné kyseliny, mastné kyseliny, mastné estery, triglyceridy a pod. Množství lipofilních látek může být alespoň 10 ppm a do asi 100 ppm, obvykle alespoň 20 ppm, výhodně alespoň 30 ppm a přednostně alespoň 50 ppm, měřeno jako ppm DCM extrakcí při použití DCM (dichlormethanu) známým postupem. Kationtová potřeba může být alespoň 50, výhodně alespoň 100 a přednostně alespoň 150 pekv./litr filtrátu papíroviny. Kationtová potřeba může být změřena běžným postupem, například prostřednictvím „Mutek particle Charge Detector“ použitím filtrátu papíroviny získaného ze surové papíroviny filtrované přes 1,6 pm. filtr a s poly(diallyldimethylamonium chloridem) jako titrač50 ním činidlem.

Dále jsou předložené disperze zejména vhodné při postupech výroby papíru, kde extenzivně recirkuluje podsítová voda, např. s vysokým stupněm uzávěru podsítové vody, například kde se používá od 0 do 30 tun čerstvé vody na tunu produkovaného suchého papíru, obvykle méně než

20, výhodně méně než 15 a přednostně méně než 10 a zejména méně než 5 tun čerstvé vody na

-7CZ 299148 B6 tunu papíru. Recirkulace podsítové vody v postupu nastává přednostně smísením podsítové vody s celulózovými vlákny, přednostně ve formě papíroviny nebo suspenze, před nebo po přidání disperze klížidla, tedy za vzniku papíroviny, která má být zbavena vody. Čerstvá voda může být přiváděna do postupu v kterémkoliv stupni; například může být smísena s celulózovými vlákny, aby se vytvořila papírovina, a může být smísena s papírovinou obsahující celulózová vlákna k jejímu zředění tak, že se zformuje papírovina, která má být zbavena vody, před nebo po smísení papíroviny s podsítovou vodou a před nebo po přidání klížící disperze.

Chemické látky, které se běžně přidávají do papíroviny při výrobě papíru, jako jsou retenční pomocné přísady, hliníkové sloučeniny, barviva, pryskyřice zvyšující pevnost za vlhka, opticky zjasňovací látky atd. mohou být samozřejmě použity spolu s přítomnými disperzemi. Příklady sloučenin hliníku zahrnují kamenec, hlinitany a polylaluminiové sloučeniny, jako polyaluminiumchloridy a sulfáty. Příklady vhodných retenčních pomocných prostředků zahrnují kationtové polymery, aniontové anorganické materiály v kombinaci s organickými polymery, jako bentoni15 tem v kombinaci s kationtovými polymery, sóly na bázi siliky v kombinaci s kationtovými polymery nebo kationtovými a aniontovými polymery. Zejména dobré klížidlo pro papírovinu může být získáno tehdy, pokud se použijí disperze podle vynálezu v kombinaci s retenčními pomocnými prostředky obsahujícími kationtové polymery. Vhodné kationtové polymery zahrnují kationtový škrob, guarovou gumu, polymery na bázi akrylátu a polymery na bázi akrylamidu, poly20 ethylenimin, dikyandiamid-formaldehydehydové pryskyřice, polyaminy, polyamidoaminy a poly(diallyldimethylamoniumchlorid) a jejich kombinace. Kationtový škrob a kationtové polymery na bázi akrylamidu se používají přednostně, buď samotné, nebo v kombinaci navzájem nebo s jinými materiály. Ve výhodném provedení vynálezu jsou používány disperze v kombinaci s retenčním systémem obsahujícím alespoň jeden kationtový polymer a částice na bázi aniontové siliky. Uvedené disperze mohou být přidány před, mezi, po nebo současně s přidáním kationtového polymeru nebo polymerů. Rovněž je možné předmísit klížící disperzi s retenčním pomocným prostředkem, tedy kationtový polymer jako kationtový škrob nebo kationtový polymer na bázi akrylamidu, nebo aniontový materiál na bázi siliky, před zavedením takto získané směsi do papíroviny uvedením do kontaktu klížící disperze obsahující kationtovou sloučeninu, přednostně kationtovou povrchově aktivní látku, s aniontovým materiálem na bázi siliky, například jak je definováno výše.

Vynález bude dále doložen následujícími příklady, které jej však nemají omezovat. Díly a % se vztahují k dílům a procentům hmotnostním, pokud není uvedeno jinak.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Disperze aniontového alkylketenového dimeru (AKD) podle vynálezu byly připraveny smísením di(hydrogenovaný lůj)-dimethylamoniumchloridu, který je kationtovou povrchově aktivní látkou komerčně dostupnou pod obchodním názvem Querton 442, Akzo Nobel, s roztaveným AKD při 70 °C, průchodem směsi přes homogenizer za přítomnosti vodného roztoku aniontového stabili45 zátoru a potom ochlazením takto získané disperze, pH disperze bylo upraveno na asi 5 přidáváním kyseliny. Aniontovým stabilizátorem použitým v tomto příkladu byla aniontová karboxymethylcelulóza modifikovaná mastným amidem (FACMC) obsahující hydrofobní substituent odvozený N-hydrogenovaný lůj-l,3-diaminopropanu připraveného podle popisu WO 94/24169. FACMC měla stupeň hydrofobní substituce 0,1. Disperze obsahovala AKD s průměrnou velikostí částic asi 1 pm, které byly aniontové nabity, jak je doloženo negativním zeta potenciálem stanoveným pomocí ZetaMaster s Verze PCS. Obsahy AKD v disperzích byly 30 %. Disperze č.l obsahovala 3 % kationtové povrchově aktivní látky a 1 % aniontového stabilizátoru, obě vztaženy na hmotnost AKD. Disperze č.2 obsahovala 7 % kationtové povrchově aktivní látky a 1 % aniontového stabilizátoru, obě vztaženy na hmotnost AKD.

-8CZ 299148 B6

Příklad 2

Byl opakován obecný postup z příkladu 1 s tím rozdílem, že jako aniontový stabilizátor byl použit kondenzovaný naftalensulfonát sodný, komerčně dostupný pod obchodním názvem Orotan ™ SN, Rohm & Haas Company, a s tím, že byly použity různé poměry sloučenin v disperzích. Disperze č.3 získaná v tomto příkladu měla obsah AKD 30 % a obsahovala 6 % aniontového stabilizátoru a 4 % kationtové povrchově aktivní látky, obě vztaženy na hmotnost AKD. Disperze obsahovala částice AKD s průměrnou velikostí částic asi 1 pm, které byly ío aniontově nabity, stanoveno stejně jako výše.

Příklad 3

Stabilita aniontových disperzí z příkladu 1 a 2 byla testována následujícím způsobem:

Disperze byla zředěna vodou za vzniku disperze obsahující 40 dílů hmotn. AKD na milion dílů hmotn. disperze, tedy 40 ppm AKD. V některých testech bylo přidáno, vztaženo na disperzi 10 ppm hmotn. stearové kyseliny ke zvýšení obsahu lipofilních látek a kationtové potřeby. Zředěná disperze byla nalita do nádoby vybavené zařízením pro měření zákalu, smyčkou, prostředky pro cirkulaci a prostředky pro ohřev a chlazení, vložený objem zředěné disperze cirkuloval ve smyčce, zatímco byl automaticky zaznamenáván zákal a disperze byla vystavena cyklu ohřívání a chlazení v časové periodě 45 minut. Teplota disperze byla zvýšena ze 20 °C na 62 °C a potom byla snížena opět na 20 °C. Zákal je ovlivněn velikostí částic a rozdíl v zákalu disperze před a po teplotním cyklu je měřením schopnosti dispergovaných částic odolávat růstu aglomerací a tedy měřením stability disperze. Rozdíl v zákalu (delta T) je vypočten následujícím způsobem:

delta T = (finální zákal/počáteční zákal) x 100

Čím vyšší je delta T tím lepší je stabilita.

Dvě standardní disperze byly také testovány pro srovnávací účely;

Referenční disperze č. 1 (Ref. 1) je aniontováAKD disperze obsahující dispergační systém obsahující lignosulfonát sodný a kationtový škrob, kde je lignosulfonát přítomen v iontovém přebytku;

Referenční disperze č. 2 (Ref. 2) je kationtová AKD disperze také obsahující lignosulfonát sodný a kationtový škrob, ale kde je kationtový škrob přítomen v iontovém přebytku.

Tabulka 1 uvádí získané výsledky.

-9CZ 299148 B6

Tabulka 1

Disperze č.	Kys.stearová (ppm hmotn. vztaženo na disperzi)	delta T
1	-	53
1	10	40
2	-	79
2	10	66
3	-	72
3	10	55
Ref .1	-	45
Ref .1	10	32
Ref .2	-	35
Ref.2.	10	6
Jak je ukázáno v tabulce 1, hodnoty delta T disperzí z tohoto vynálezu byly výrazně vyšší než hodnoty u standardních disperzí, a podle toho jsou indikací lepší stability ředění.
Příklad 4
Účinnost klížení klížící disperze podle příkladu 3 byla hodnocena v tomto příkladu. Papírové listy byly připraveny postupem podle standardní metody SCAN-C23X pro laboratorní měřítko. Použitá papírovina obsahovala 80 % směsi 60:40 bělícího bříza/borovice sulfátu a 20 % křídy, kam bylo přidáno 0,3 g/1 Na₂SO₄. 10 H₂O. Konzistence papíroviny byla 0,5 % a pH 8,0. Disperze byly použity spolu s komerčním systémem pro retenci a odvodnění, Compozil™, obsahujícím kationtový škrob a aniontový silika-sol modifikovaný hliníkem, které byly přidány do papíroviny samostatně; kationtový škrob byl přidán v množství 8 kg/tunu, vztaženo na suchou papírovinu, a silika-sol byl přidán v množství 0,8 kg/tunu, počítáno jako SiO₂ a vztaženo na suchou papírovinu.
Hodnoty „Cobb“, měřeno podle TAPPI standardu T 441 OS-63, získané při testování, jsou uvedeny v tabulce 2. Dávkování AKD je vztaženo na suchou papírovinu.
Tabulka 2
Disperze	č. dávka AKD (kcj/t) Cobb 60(q/m²)
3	0,45	54
3	0,60	27
Ref. 1	O , 45	80
Ref. 1	0,60	30
Ref. 2	0,45	68
Ref .2	0,60	31

Tabulka 2 dokazuje zlepšení klížení papíru získané s klížící disperzí podle vynálezu.

- 10CZ 299148 B6

Příklad 5

Účinnost klížení byla hodnocena podle postupu z příkladu 4 s tím rozdílem, že papírovina 5 obsahovala vysrážený uhličitan vápenatý jako plnivo namísto křídy, a dávka kationového škrobu byla 12 kg/tunu, vztaženo na suchou papírovinu. V některých testech byla přidána do papíroviny kyselina stearová (10 ppm), aby se zvýšila potřeba kationtů a obsah lipofilní látky v papírovině.

Výsledky jsou uvedeny v tabulce 3.

ío Tabulka 3

Disp.č.	AKD dávka (kg/t)	Kys. stearová (ppm hmotn., na disperzi)	Cobb i (g/rn²
1	0,45	-	32
1	0,60	-	28
1	0,75	-	26
1	0,45	10	62
1	0,60	10	36
1	0,75	10	27
Ref .1	0,45	-	50
Ref. 1	0,60	-	32
Ref .1	0,75	-	30
Ref .1	0,45	10	103
Ref .1	0,60	10	76
Ref .1	0,75	10	35

Jak je z tabulky 3 zřejmé, disperze č.l podle vynálezu poskytovaly obecně mnohem lepší klížení, než disoerze Ref. 1 použitá pro srovnání, a výrazně lepší klížící účinek byl získán, pokud obsahovala papírovina podstatné množství lipofilních látek.

Příklad 6

Bezvodá klížící kompozice podle vynálezu byla připravena suchým míšením 93 dílů AKD pelet 20 se 3 díly kationtové povrchově aktivní látky podle příkladu 1 a 4 díly aniontového stabilizátoru podle příkladu 2. Tato suchá směs byla později přidána do horké vody a takto získaná vodná směs byla ohřátá na 80 °C, čerpána čerpadlem s vysokým střihem a potom ochlazena na teplotu místnosti. Získaná aniontová disperze, disperze č. 4, měla obsah AKD 20 % a průměrnou velikost částic kolem 1 pm. Účinnost klížení byla hodnocena jako v příkladu 4, s tím rozdílem, že přípravek kationtového škrobu činil 12 kg/tunu, vztaženo na suchou papírovinu. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 4.

-11 CZ 299148 B6

Tabulka 4

Disperze č._AKD dávka (kq/t)_Cobb 60 (q/m²)

4	0,30	58
4	0,40	30
Ref .1	0,30	84
Ref .1	0,40	65
Ref. 2	0,30	66
Ref. 2	0,40	40

Tabulka 4 dokládá zlepšení klížení papíru získané s klížící disperzí podle vynálezu.

Příklad 7

Disperze AKD podle vynálezu s dispergačním systémem obsahujícím kationtovou povrchově aktivní látku a aniontový stabilizátor ve formě anorganického mikročásticového materiálu byla hodnocena v této testovací sérii.

Disperze byla připravena předmísením při 75 °C 0,2 g kokoaminu komerčně dostupného pod obchodním názvem Armeen C™, který je směsi aminů vzorce RNH₂, kde Rje C₁₂-Ci₈uhlovodík, a 1,0 g, vypočteno jako SiO₂, vodného sólu aluminiem modifikované siliky typu, který je popsán v patentu US 5 368 833, a potom přidáním 25 g AKD a kyseliny k upravení pH na 4,0. Vodná směs byla homogenizována použitím Ultra Turax a potom ochlazena. Získaná disperze, disperze č. 5, měla obsah AKD 25 % hmotnostních a obsahovala dispergační systém, který byl svou povahou aniontový.

Účinnost klížení disperze byla hodnocena postupem podle příkladu 4 použitím podobné papírovi20 ny při pH 8,1 a použitím pro porovnání standardní AKD disperze Ref. 2. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 5, kde je dávka AKD vztažena na suchou papírovinu.

Tabulka 5

Disperze č._AKD dávka (kq/t)_Cobb 60(q/m²)

5	0,3	58
5	0,5	30
5	0,6	28
Ref. 2	0,3	73
Ref. 2	0,5	33
Ref. 2	0,6	30

Příklad 8

AKD disperze podle vynálezu byla připravena a hodnocena podobným způsobem jako v příkladu 7 s tím rozdílem, že aniontovým stabilizátorem použitým v tomto příkladu byl sol melaminu30 kyseliny sulfonové, připravený v souladu s popisem ve zvěř. mezinárodní patentové přihlášce WO 96/34027. Disperze č. 6 byla připravena z 0,4 g kokoaminu, 2 g melamin-sulfonové

- 12CZ 299148 B6 kyseliny, 30 g AKD a vody do 100 g. Výsledky klížících testů jsou uvedeny v tabulce 6, kde je dávka AKD vztažena na suchou papírovinu.

Tabulka 6

Disperze č.

Ref .2 Ref .2 Ref. 2

AKD dávka (kq/t)

0.4 0.5 0.6

Cobb 60(q/m²) 39

Příklad 9

Snadnost výroby disperzí podle vynálezu byla hodnocena přípravou aniontových AKD disperzí ío s různými obsahy AKD. Disperze podle vynálezu byly připraveny homogenizací směsi 0,8% hmotn. di(hydrogenovaný lůj)dimethylamoniumchloridu, 1,6% hmotn. kondenzovaného naftalensulfonatu sodného, 77,6 % hmotn. vody a 20 % hmotn. AKD po nastavenou dobu použitím

Ultra Turrax mísiče při 15 000 ot./minutu a potom chlazením takto získané disperze po 2 hodiny. Obdobné disperze byly připraveny stejným způsobem s různými hodnotami obsahu AKD, a byly získány disperze s obsahy AKD 10, 20, 30 a 40% hmotn. Disperze jsou označeny INV., následuje obsah AKD v % hmotn.

Standardní AKD disperze byly vyrobeny pro srovnávací účely stejným postupem a za stejných podmínek homogenizací směsi 1,0% hmotn. kationtového škrobu, 0,25 % hmotn. lignosulfatu sodného, 89 % hmotn. vody a 10 % hmotn. AKD. ,Obdobné disperze byly připraveny s různými obsahy AKD, aby se získaly standardní disperze s obsahy AKD 10, 20, 30 a 40 % hmotn. Disperze jsou označeny Ref. 3, následuje obsah AKD v % hmotn.

Velikost částic a viskozita byly zjištěny běžnými postupy. Tabulka 7 znázorňuje získané výsledky.

Tabulka 7

AKD Disperze č._Velikost částic (um)_Viskozita (mPa.s)

Inv.-10%	2,98	10
Inv.-20%	3,12	20
Inv.-30%	3,50	20
Inv.-40%	3,50	25
Ref.3-10%	4,31	15
Ref.3-20%	4,52	20
Ref.3-30%	5,20	25
Ref.3-40%	5,57	40

-13 CZ 299148 B6

Tabulka 7 dokazuje, že disperze podle vynálezu byly pro výrobu snadněji zpracovatelné; nižší viskozita byla získána při odpovídajícím obsahu AKD, a menší velikost částic byla získána s použitím stejného množství energie k úpravě volných povrchů. Ve srovnání se standardními disperzemi je tedy požadováno podle tohoto vynálezu méně energie a nižší střihové síly pro výrobu disperzí se stejnou velikostí částic. Dále, zvýšení rychlosti míchadla na 25 000 otáček za minutu vhodně redukuje velikost částic disperzí podle vynálezu, která je v rozmezí od Ido 2 pm.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Vodná disperze klížícího prostředku, vyznačující se tím, že obsahuje klížící

15 prostředek reaktivní s celulózou a dispergační systém obsahující nízkomolekulámí kationtovou organickou sloučeninu s molekulovou hmotností menší než 10 000 a aniontový stabilizátor, kterým je aniontový polyelektrolyt.
2. Vodná disperze podle nároku 1, vyznačující se tím, že kationtová organická

20 sloučenina je přítomna v množství od 0,1 do 20 % hmotnostních, vztaženo na klížící prostředek, a aniontový stabilizátor je přítomen v množství od 0,1 do 20 % hmotnostních, vztaženo na klížící prostředek.
3. Vodná disperze podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že kationtovou

25 organickou sloučeninou je kationtová povrchově aktivní látka.
4. Vodná disperze podle nároku 3, vyznačující se tím, že kationtová povrchově aktivní látka má molekulovou hmotnost od 200 do 800.

30
5. Vodná disperze podle nároků 3 nebo 4, vyznačující se tím, že kationtová povrchově aktivní látka je vybrána z primárních, sekundárních, terciárních a kvartémích amonných sloučenin obsahujících alespoň jednu uhlovodíkovou skupinu s od 9 do 30 atomů uhlíku.
6. Vodná disperze podle nároků 3, 4 nebo 5, vyznačující se tím, že kationtová

35 povrchově aktivní látka je vybrána z dioktyldimethylamoniumchloridu, didecyldimethylamoniumchloridu, dikokodimethylamoniumchloridu, kokobenzyldimethylamoniumchloridu, koko(frakcionovaný)benzyldimethylamoniumchloridu, oktadecyltrimethylamoniumchloridu, dioktadecyldimethylamoniumchloridu, dihexadecyldimethylamoniumchloridu, di(hydrogenovaný lůj)dimethylamoniumchloridu, di(hydrogenovaný lůjjbenzylamoniumchloridu, (hydrogenovaný lůj)40 benzyldimethyljamoniumchloridu, dioleyldimethylamoniumchloridu, di(ethylenhexadekankarboxylat)dimethylamoniumchloridu aN-oktadecyl-N-dimethyl-N-trimethylpropylendiamoniumdichloridu.
7. Vodná disperze podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že kationtovou

45 organickou sloučeninou je kationtový polyelektrolyt.
8. Vodná disperze podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že aniontovým stabilizátorem je organická sloučenina.

50
9. Vodná disperze podle kteréhokoliv z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že aniontovým stabilizátorem je anorganický materiál na bázi siliky, typu obsaženého ve vodných sólech na bázi siliky, silikasolech, aluminovaných silikasolech, aluminiumsilikátových sólech, polysilikátových mikrogelech, polyaluminiumsilikátových mikrogelech, siliových gelech nebo srážené silice.

- 14CZ 299148 B6
10. Vodná disperze podle nároků 1, 2 nebo 8, vyznačující se tím, že aniontový stabilizátor je vybrán z aniontových polyurethanů, kondenzovaných nafitalensulfonátů, polymerních aniontových sloučenin na bázi polysacharidů, vinylových adičních polymerů vytvořených z monomerů s aniontovými skupinami, popřípadě kopolymerovaných s neionogenními monome5 ry, a aniontových organických mikročásticových materiálů.
11. Vodná disperze podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že disperze je aniontová.

ío
12. Vodná disperze podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že klížícím prostředkem je dimer ketenu nebo anhydrid kyseliny.
13. Způsob přípravy vodné disperze klížícího prostředku reaktivního s celulózou, vyznačující se tím, že se homogenizuje klížící prostředek reaktivní s celulózou za přítomnosti

15 vodné fáze a dispergačního systému obsahujícího nízkomolekulámí kationtovou organickou sloučeninu s molekulovou hmotností menší než 10 000 a aniontový stabilizátor, kterým je aniontový polyelektrolyt.
14. Způsob podle nároku 13, vyznačující se tím, že kationtová organická sloučenina

20 je odvozena z elektroneutrálního organického polymeru s bazickými aminoskupinami nebo z bazického aminu, kde odpovídající kationtová amoniová část se vytvoří v tomto postupu.
15. Způsob podle nároku 13, vyznačující se tím, že zahrnuje poskytnutí v podstatě bezvodé kompozice obsahující klížící prostředek reaktivní s celulózou, kationtovou organickou

25 sloučeninu a aniontový stabilizátor, a homogenizaci kompozice v přítomnosti vodné fáze.
16. Použití vodné disperze podle kteréhokoliv z nároků 1 až 12 jako klížidla pro papírovinu nebo povrchového klížidla při výrobě papíru.

30
17. Způsob výroby papíru přidáním vodné disperze klížícího prostředku do papíroviny obsahující celulózová vlákna a popřípadě plniva, odvodněním papíroviny na sítu k získání papíru a podsítové vody, vyznačující se tím, že disperzí je vodná disperze podle některého z nároků 1 až 12.

35
18. Způsob podle nároku 17, vyznačující se tím, že podsítová voda v postupu recirkuluje, popřípadě se přivádí čerstvá voda, za vzniku papíroviny obsahující celulózová vlákna, která mají být zbavena vody, a množství přiváděné čerstvé vody je menší než 30 tun na tunu vyrobeného papíru.

40
19. V podstatě bezvodá kompozice obsahující klížící prostředek reaktivní s celulózou, nízkomolekulámí kationtovou organickou sloučeninu s molekulovou hmotností menší než 10 000 a aniontový stabilizátor, kterým je aniontový polyelektrolyt.
20. Kompozice podle nároku 19, vyznačující se tím, že kationtová organická slou45 čenina je přítomna v množství od 0,1 do 20 % hmotnostních, a aniontový stabilizátor je přítomen v množství od 0,1 do 20 % hmotnostních, oba vztaženy na klížící prostředek reaktivní s celulózou, přičemž celkový náboj kationtové sloučeniny a aniontového stabilizátor je negativní.
21. Použití kompozice podle nároků 19 nebo 20 pro přípravu vodné disperze klížícího

50 prostředku reaktivního s celulózou podle kteréhokoliv z nároků 1 až 12.