DE2023499A1

DE2023499A1 - Verfahren zur Herstellung von Zellu losefaserpulpen

Info

Publication number: DE2023499A1
Application number: DE19702023499
Authority: DE
Inventors: Sangho Edward Vancouver Wash Back (V St A) P
Original assignee: Crown Zellerbach Corp
Current assignee: James River Corp of Nevada
Priority date: 1969-06-19
Filing date: 1970-05-13
Publication date: 1971-01-07
Also published as: DE2023499B2; CA919864A; NL7009025A; SE364745B; JPS4944001B1; BE752229A; GB1290972A; NL148126B; FR2052618A5; DE2023499C3; US3794558A

Description

ti as π "»ss

CROWN ZELLERBAOH CORPORATION Camas, Waghington, USA

Verfahren zur Herstellung von Zellulosefaserpulpen

Die Erfindung bezieht sich auf die Beschwerung von Zellulosepulpen und auf neue und verbesserte Papierprodukte, die aus diesen Pulpen hergestellt sind.

Gewisse Eigenschaften von Papierprodukten, wie z.B. Festigkeit, Bindung usw., werden verbessert, wenn man die Pulpen, aus denen sie hergestellt werden, mit einen gelatinierbaren Material, wie ζ »Β. Stärke, beschwert, Ein Varfahrsn aur JSinarbe.rbung eines aolchen Materials in eine Pulpe besteht darin, daß man das Material als gekochte Dispersion

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das heißt als Dispersion des Materials, welches über die Gel&tinierungstemperatur des Materials erhitzt worden ist, wodurch das Material in ein Gel umgewandelt worden ist. Das gekochte Material und die Zellulosefasern in der Pulpe werden dann innig gemischt, und daß dabei erhaltene Produkt wird direkt einer Papierheratellungsmaschine zugeführt, in welcher es in ein Papier umgewandelt wird.

Es ist zwar allgemein bekannt, daß man Zellulosepulpen beschweren kann, aber bei den üblichen Verfahrensweisen ergeben sich verschiedene Schwierigkeiten, durch welche die mögliche Menge der Beschwerung und die Vielfalt der aus der Pulpe herstellbaren Papierprodukte eingeschränkt wer4en. Diese Schwierigkeiten sollen hier kurz erörtert werden. Wenn der Prozentsatz des gelatinierbaren Materials, das in die Pulpe eingearbeitet wird, beträchtlich über ungefähr 2% (bezogen auf das Trockengewicht der Faser in der Pulpe) liegt, dann wird die Pulpe klebrig, waa das bekannte " "Picking" in einer Papierherstellungsmaechine zur Folge hat, auf welcher die Pulpe in Papier verarbeitet wird. Wenn die Pulpe in eine Bahn ausgebreitet wird, dann besitzt sie die Neigung, an der Papierherstellungsmaschine haften zu bleiben, und zwar insbesondere in den erhitzten Teilen der Maschine, wodurch die Bahn auseinandergezogen wird und ein unzufriedenstellendes Produkt entsteht. Dieses Picking und verwandte Schwierigkeiten haben die Menge der Beschwerung mit einem gelatinierbaren Material, wie z.B. Stärke, beträchtlich beschränkt. Bei der üblichen Arbeitsweise ergeben sich auch Schwierigkeiten bezüglich der Rückhaltung» und zwar sowohl im Hinblick auf aas gala* tinierbare Material als auch auf Füllstoff©, wia s„B. Pigmente» die gerneineam mit dem gelatiniarbaren Material in dia Pulpe eingearbeitet* vj^rden können» Weitero Schwierigkeit

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ten, die mit der Beschwerung der Pulpe verknüpft aind, liegen beim Wasserablauf und in der Neigung zur Fleckenbildung auf dem Papierprodukt, wenn mehr als eine gewisse Höchstmenge an gelatinierbarem Material in die Pulpe eingearbeitet wird.

Ein Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Einarbeitung eines gelatinierbaren Materials in eine Zellulosepulpe zu schaffen, welches sowohl hinsichtlich der Verarbeitung der Pulpe in ein Papier als auch hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften des Papiers Vorteile mit sich bringt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Erzeugung einer Papierherstellungspulpe zu schaffen, welches eine weit höhere Beschwerung der Pulpe mit gelatinierbarem Material erlaubt, ohne daß die normalerweise mit einer solchen Beschwerung verbundenen Schwierigkeiten auftreten.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine verbesserte Pulpe und ein verbessertes Verfahren zur Herstellung derselben zu schaffen, wobei diese Pulpe mit einem gelatinierbaren Material beschwert wird und dieses Material but Verbesserung der erwünschten Eigenschaften ia Papierendprodukt beiträgt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, neue und verbesserte Papierprodukte zu schaffen, welche außergewöhnliche Eigenschaften, wie z.B. Festigkeit, Bindung, Dauerhaftigkeit, Zähigkeit usw., besitzen. Außerdem ist es ein Ziel, neue Spezialpapier, wie z.B. fettdichte Papiere, Offsetdruckpapiere usw, mit besseren Eigenschaften zu schaffen. Die verbesserten Festigkeitseigenschaften, die durch die Erfindung erhalten werden, sind besonders bei mit Füllstoffen

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beschwerten Papieren wichtig, da Eigenschaften wie die Bindung gewöhnlich durch solche Füllstoffe in abträglicher Weise beeinflußt werden«

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ©e, ein neues Verfahren aur Herstellung eiaer Pulp©' und eines Papiere zu schaffen, wobei die Füllstoff© und Feinstoffe der Pulpe besser zurückgehalten werden·

Die Erfindung wird in der Folg® näher beschrieben, wobei auch auf die beigefügten Zeichnungen Be^ug genommen wird, welche Microphotographien is einer annähernd 450-fachen Vergrößerung darstellen,'die Zellulosefasern mit absorbierter Stärke zeigen,-wie sie gemäß der Erfladtang hergestellt werden körnen..

Eine Zellulosefaser besteht, wl® es allgemein bekannt ist, aus vielen Schichten von Fibrillen, die gebündelt sind und durch eine äußer® Lignialamelle untgebea sind. Bei der Herstellung von Papier ist es üblich_t die Zelluloaefasern im HolsBbrei oder ia anderen Faseraggloaieraten entweder mechanisch oder chemisch voneinander zu trennen. Diese physikalische Trennung der Fasern wird ale Zerfaserung bezeichnet. Eine zerfaserte Pulpe, das heißt eine Pulpe, di@ aus getrennten Fasern besteht, kaan weiter raffiniert werden» um di@ Fibrillen in den einzelnen Fasern in Freiheit au setzen. Dieses Raffinierungsverfahren igt als Fibrillation "bekannt» In einer fibrillieren Pulpe Bind di@ Fibrillen einer Faser voneinander losgelöst ©der teilweise freigelegt, so daß si© wie haarähnliciie Stränge ame dem Faeerk8ipez?_$ in welchen ei® ■ ursprünglich dicht gebrafiea waren, heraus schauen« E® sind verschiedene Fibrlllierungsv@a?fehren bekannt-, wie z.B* eine Fibrillierung, di© bei verhältnismäßig niedrige® Konsistenzen

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ausgeführt wird, wobei die Pulpe, welche die Fasern enthält, ausreichend Wasser auf v/eist, so daß sie ein pumpfähiges und fließfähiges Material darstellt. Es gibt auch Verfahren, bei denen die Fibrillation unter verhältnismäßig hohen Konsistenzen ausgeführt wird, wobei die Pulpe sich im allgemeinen in einem nicht-fließfähigen oder halbfesten Zustand befindet und keinen pumpfähigen Charakter aufweist.

Es ist allgemein bekannt, daß ein gelatinierbares Material, wie z.B. Stärke, wenn es mit Wasser gemischt und anschließend gekocht wird (da3 heißt auf eine Temperatur über die GeIatinierungstemperatur der Stärke gebracht wird), quillt und in ein Gel Überführt wird, wobei die Molekülketten in einem Stäiketeilchen voneinander gelöst werden, so daß sie aich voneinander bewegen und somit eine Expansion eintritt. Bei den bekannten Verfahren, bei denen die Stärke gekocht wird, bevor sie in die Pulpe eingeführt wird, wird das .Material in die Pulpe als Gel eingearbeitet. Die Verknüpfung, die awischen der Stärke und den Fasern in der Pulpe stattfindet, wird durch Machen des bereits gelatinierten Materials mit den Pulpefasern erhalten.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Feststellung, daß unerwartete Resultate erhalten werden, wenn das gelatinierbare Material in die zerfaserte Pulpe in einem ungekochten Zustand, das heißt in einem weitgehend nicht-gelatiniertan Zustand, eingearbeitet wird und wenn dieser Zusatz des gelatinierten Materials vor oder gleichzeitig mit der Einführung der Pulpe in eine Raffinierungsvorrichtung erfolgt, welche eine Fibrillierung der Fasern in der Pulpe hervorruft. Gemäß der Erfindung ist es weiterhin wichtig, daß die Bedingungen derart sind, daß während der Raffinierung, die zwacka einer Fibrillierung vorgenommen wird, das gelatinierbare

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Material gleichzeitig gekocht wir&„ eo daß es sich in einen gelatinierten Zustand umwandelt» Unter diesen Bedingungen quillt das gelatinierbar© Material la ein Gel, wobei gleichzeitig die Faserfibrillan losgelöst werden und'offensichtlich eine weit stärkere Absorption wischen dem Material und den Fasern eintritt» Dies wurde durch photographische Studien "bestätigt»-welch® zeigen, daß₅ wenn die erwähnte Raffinierung ausgeführt wird, die Stärketeilehen in gelförinige Massen umgewandelt werden» die mit den Pasern in der Pulpe und insbesondere mit den Fibrillen der Fasern verflochten werden, so daß innige Verbindungen entstehen» die bisher nicht erhalten werden konnten*

Hierbei isfc die Verwendung ©±n@r> Haffinierunggtechnik bei hoher Konsistenz besonder© gweekmäßigo l©i eimer Raffinie- rung mit hoher Koasisteng xd.rd ©iae Fibstf.llierung mit einer Palpe ■»/oa:-geiioffi!sea_!> dl© ©in©a halbfesten oder slekfe^fließfäaigaa. Zustand aufweist (die fibliefee Palp© holjö-r Eonsistans besitst einen faa©z?geaalt von 1C^ ©des- m@hr)o Hierbei lösen eich die Flbrillen voaaiaander, und. swäs? als folge der Zwi- ' achößfaaerreibimg;, di© auftritt $ wenn die Fasern gegeneinander gerleben werden» Als Folg© der faserreibraig entstehen Temperaturen, die über der Gelatin!®nrngs=» oder Kochtemperatur der Stärke liegen (ungefähr 66⁰C)»Hormalerwels© liegsn diese Temperaturen zwischen, ungefähr 7?°C isuid etwas über der Siedetempera tür (®e wurden Temperatisrea bi© zu. 127⁰C beobachtet)» So entstehen also bei @ia©r Haffinienrng mit hoher Konsistenz diejenigen Temperaturen automatisch, die zum Kochen erforderlich sind, wobei k®ines?l©i Wärmezufuhr von außen nötig ist. Weiterhin ist b©i ©iaer Pulpe hoher Konsistenz eine größer® Faserobspfläeh© bei @±a©m gegebenen Pulpenvolumen anweeead als ©s b@i einör Pulp® misdriger Konaisten» der Fall ist, was effensichtlich su einer größe-

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ren Absorption des gelatinierbaren Materials führt, und zwar aufgrund des erzwungenen engen Kontakts zwischen dem geletinierbaren Material und den Fasern, die gerade raffiniert werden. Außerdem liegt eine höhere Konzentration an ge.latinierbarem Material in einem System hoher Konsistenz vor als in einem System niedriger Konsistenz, was vermutlich zu den erwünschten Resultaten, die durch die Erfindung erhalten werden, beiträgt.

Gemäß der Erfindung wurde festgestellt, daß bei einer gegebenen Beschwerung mit gelatinierbarem Material eine wesentlich bessere Bindung und Papierfestigkeit erhalten werden eis mit den bekannten Beschwerungsverfahren. Es ist auch eine weit bessere Zurückhaltung von gelatinierbarem Material wie auch von anderen Füllstoffen und Peinstoffen, die in die Pulpe eingearbeitet sind, möglich. Weiterhin ist die Absorption des gelatinierbaren Materials auf den Zellulosefasern verbessert, so daß die Pulpe mit beträchtlich größeren Menger Material beschwert werden kann, ohne daß irgendwelche Klebrigkeitsprobleme, WasserablaufProbleme und andere Schwierigkeiten auftreten, die normalerweise entstehen, wenn Stärken in solchen Konzentrationen zugesetzt werden, daß ungefähr 2 Gewu-%, bezogen auf das Trockengewicht der Faser, überschritten werden. Da es nun möglich wird, ein Papier mit einer beträchtlich größeren Beschwerung mit gelatinlerbarem Material herzustellen, stellt dieses Papierprodukt ein vorzügliches fettfestee Substrat dar. Das heißt also, daß durch die Erfindung die Herstellung von neuen und verbesserten fettfestes Papieren ermöglicht wird. Es können Papiere mit einer außergewöhnlichen Festigkeit hergestellt werden, deren Stärkebeschwerung beträchtlich diejenige übersteigt, die in der Vergangenheit normalerweise verwendet wurde. Weiterhin können dem Papier Eigenschaften, wie z.B

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Steifheit, verliehen werden, die aas Papier für spezielle Verwendlangen, wie ζ »Β. Schilder usw., geeignet macht.

Gelatinierbare Materialien« die gemäß aer Erfindung verwendet werden können, sind sowohl natürliche Stärken ale auch. Stärkederivate von natürlichen Stärken, wie z.B. die sogenannten kationischen Stärken, wie sie aus der US-Patentschrift 2 81$ 093 "bekannt sind. Bei Zellulosepulpen, die einen anionischen Charakter aufweisen, ergibt die Verwendung einer kationisohen Stärke einig© besondere vorteilhafte Resultate. Natürlich ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, da wichtige Vorteile unabhängig von der Art der verwendeten Stärke erhalten werden. Stärken enthalten als wesentlich? Bestandteile Amylopectin oder Amylose, ^e nach ihrem Ursprung«. Gemäß der Erfindung können sowohl Stärken mit hohem Amylose-. gehalt als auch Stärken mit hohem Amylopectingehalt verwendet werden. Diejenigen mit einem hohen Amylopectingehe.lt "besitzen gewisse Vorteile, da die stärker verzweigten Amylopectinstärkemolekül© offensichtlich eine Veraetzungswirkuns auf die Fibrillen der Fasern ausüben, die mit den mehr linearen Arayloseiflolskülen nicht erzielt werden kann. Die. Teilchengröße ist anscheinend, was die Zurückhaltung in der* Pu1pe anbetrifft, nicht kritisch, insbesondere wenn Raffinierunr:^f--

für
techniken mit hoher Konsistenz/die Einarbeitung der Stark« verwendet werden, und swar vermutlich wegen der die während der Fibrillierung bei hoher Konsistenz auftritt, welche die Stärke zusammenbricht. Die beste Rückhaltung wird jedoch anscheinend bei einar Teilchengröße (naß gemahlen) von 30u/ oder weniger erhalten*

Bei der vorgeschlagenen Beschwerung der Pulpe wurde festes*;· stellt, daß auch andere Matirialien zusammen mit dem gel£""inierbaren Material in die Pulp® eingearbeitet werden könntm,

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wie z.B. die üblichen Pigmente (TiO₂₅ ZnO, CaOO,, Ton), faserförmige Füllstoffe, wie z.B. auf Zellulosefasern niedergeschlagenes OaSiO, usw., wobei eine größere Zurückhaltung der Pigmente oder Füllstoffe im fertigen Papier erzielb wird, als sie normalerweise realisiert werden kann. Dies.} Materialien können in die zu raffinierende Pulpe gemeinsam mit dem gelatinierbaren Material eingearbeitet werden. I:i dieser Hinsicht ist die Eontrolle der Teilchengröße eine υ Pigments wichtig, da,diese Materialien unter der Wirkung der Raffinieirungsvorrichtimg offensichtlich nicht so leicht aufbrechen als Stärke. Deehalb wird es bevorzugt, daß im Falle von Pigmenten ein durchschnittlicher Teilchendurchmesser von ^μ* oder weniger verwendet wird, um optimale Resultate zu erzielen♦

Zellulosematerialien, die sich für die Verwendung als Aungangsmaterial gemäß der Erfindung eignen, können aus den verschiedensten Arten von Nadelhölzern erhalten werden, wie z.B. Fichte, Hemlocktanne, Birke, Pappel, Erle usw. Es sind auch Zellulosematerialien aus faserigen, kein Holss enthaltenden Pflanzen, die sich für die Papierherstellung eignen, brauchbar, wie z.B. Getreidestroh, Zuckerrohr, Maisstengel, Gräser und dgl. Schließlich kommen auch Abfallzöllulosen infrage.

Wenn eine Raffinierung bei hoher Konsistenz zur Fibrillierung der Pulpefasern verwendet wird, dann werden Pulpen mit einer Konsistenz zwischen 10% und 60% und vorzugsweise zwischen 20 und 45% verwendet. Die Pulpe kann, beispielsweise durch einen Schneckenförderer, in die Haffinieruagsvorrichtung eingemessen werden, wie z.B. eine herkömmliche Einfach« scheibenfafflnierungsvorrichtung, eine Doppelscheibenrafflnierungsvorrichtung oder eine konische Raffinierungsvorrich-

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BAD

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tung_f welche sich für die Verarbeitung von Pulpen mit hoher Komiistenz eignen. Alle die obigen Maschinen besitzen zwei gegenüberliegende Oberflächen, die einen Abstand voneinander auf v/eisen und sieh relativ gegeneinander bewegen, wobei sie zwischen sich einen Arbeitsraum dafInleren» Im Falle einer Einscheibenraffinierungsvorrichtung odor einer konischen Raffiniemmgsvorrichtung bleiDt eine der Oberflächen stehen, während sich dia andere dreht. Im Fallo einer Doppelscheibenraffinierungsvorrichtung drehen sich beide Oberflächen entweder in der gleichen oder, in der entgegengesetzten Richtung. Jedoeh sollten sich die erwähnten Oberflächen mit einer ausreichend, hohen tangentiälen ReIativgeschwindigkeit bewegen, daS di@ Pulpefasem öich rasch und kontinuierlich vom EinfiUn?imgspuakt oder vom Eintritt zum Aus tritt spunkt odax· sum Austritt "bewegen *

Im allgemeinen sollten siefe die Oberfläoliea mit einer tangentiälen Selativg©aetaisdiip£eit ^on sieht weniger als ungefähr 304 m/mia bewegen« raid d±@ Rotation sollt© um eine feste Achs© ©rfolgan, um ©ine relativ® Spiralenbewagung. zu vermeiden, die eine Zusammeriballung d©r Fasern aur Folg© hat«. Wenn eine der Oberflächen steht, dann sollte die tangential© Relativgeschwindigkeit der Oberflächen vorzugsweise mindestens 1520 m/min betragen, und in dem Fall, in dem sich beid® Oberflächen in den eatgegengesetateo. Richtungen bewegen, sind tangential® lelativgeechwlndigkeiten von mindestens 4560 m/min bevorzugt» Die Geschwindigkeit sollt© bei einem gegebenen Harai jswiselmzi ά@η Raffini©ru&gs~ Oberflächen ausreichend groß sein, so daS den Fasern genügend Energie erteilt %iird_e damit si® wischen den Oberflächen gerieben werden und daait did JFibrillierung weit-

gehend durch Zwiachenfaserreibung stattfindet raidy außerdem

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sollte durch die Geschwindigkeit ausreichend Energie geliefert werden, damit die Fasern durch die Raff inie rastvorrichtung hindurchbewegt werden. Die beiden Oberflächen, zwischen denen die Pulpe behandelt wird, können rauh sein. So können sie beispielsweise Gräben, Hüten, Zähne oder andere Vorsprung® solcher Art enthalten, daß sie Ir- -15 β Pulpe mit hoher Konsistenz eingreifen. Die Raffinierung einer Pulpe mit hoher Konsistenz, um eine Fibrillierung zu bewirken, ist genauer in der US-Patentschrift 3 382 140 beschrieben.

Die Verweilzeit der Pulpe innerhalb der Raffinierungsvorrichtung richtet sich nach den Arbeitsbedingungen. Gewöhnlich ist sie kleiner als ungefähr 10 Sekunden. Verweilzelten von 0,3 bis 3 Sekunden sind typisch.

Die Erfindung wird in den folgenden Baiapielen näher erläutert. Bei der Raffinierung zum Zwecke der Fibrillierung wurde eine Bauer 411-Raffinierungsvorrichtung mit zwei Scheiben verwendet. Der Plattenabstand in der Raffinierungevorrichtung war auf zwischen 0,508 und 0,816 cm eingestellt. Die Zuführungsgeschwindigkeit der Pulpe in die Raffinieübungsvorrichtung wurde zwischen ungefähr 35 und 4 t/st gehalten. In den Beispielen wurden die verschiedenen Tests mit den Standard-TAPPI-Methoden durchgeführt, sofern nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

Eine Weichholzsulfitpulpe (Western Hemlock), die auf eine Helligkeit von 80% G.E.R.S. (General Electric Recording Spectrophotometer) gebleicht war, wurde auf einem Sweco-Sieb entwäßart und durch eine Zenith-Presse auf eine Kon-

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slstenz von 55% gepreßt. Diese Pulpe wurde dann in das Zentrum bzw. Auge der Bauer 411-Raffinierungsvorrichtung eingemessen, um eine Fibrillierung dar Fasern in der Pulpe hervorzurufen. Gleichzeitig mit der Einführung der Pulpe wurde eine gemischte Auf schlemmtang aus einem Titandioxydpigment und einem ungekoehten kanonischen Maisstärkederivat mit einem hohen Amylosegehalt in das Auge der Raffinierungsvorrichtung eingespritzt.,

Die Aufschlemmung aus Stärke und Pigment wurde in kaltem Wasser hergestellt, wobei ein Pigment .'Stärke-Verhältnis von 10:4 verwendet wurde und wobei die Konzentration der Feststoffe in der Aufschlemaaung 2% betrug. Das Pigment, DuPont Ti-Pure LW, das eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,4/4, aufwies, wurde zunächst in Wasser von Raumtemperatur dispergiert, und hierauf wurd© unter Mischen die unge- ' kochte Stärke der Pigmentaufaohlemmung »«,gesetzt. Die verwendete Stärke war ©in tert-Aminoalkyl-stärkeätherderivat mit einem Substitutionegrad voa ungefähr 4 Aminoalkylgruppen je 100 Anfaydroglueoseeinheiten. Die Stärk® enthielt 70% Amylose und wurde von der National Starch and Chemical Company unter der Bezeichnung National Starch 77·~"'405 bezogen» Die Stärk® b©saB eine Teilchengröße von 15/6- ♦ Die Aufechleinmung ward© in di® laffiaiermigsvorrichtung mit einer solchen Geschwindigkeit eingeführt, daß-eine Stärkezugabe von ungefähr 3»3%» bezogen auf das Gewicht der ofentrockenen Faser, erhalten wurde»

Die der RaffinieriiiusevorriclituBg zugeführt© Energie betrug annähernd 5 Pferdestärken χ Tag/Staae Faser« Während der Raffinierung wurde die Freiheit dar Pulp® von ungefähr 680 auf 470 cc CSF (Gaaadiaa Stand»«! Jreenese) verringert« Die Pulpe und die Aufseiilemiiuag wurden mit annähernd Raum-

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temperatur in die Raffinierungsvorrichtung eingeführt.
Die Verweilzeit der Pulpe und der Aufschwemmung während eines einzigen Durchgangs durch die Eaffinierungsvorrichtung betrug annähernd 1 Sekunde. Die temperatur der Pulpe und der Aufschwemmung wurden innerhalb der Raffinierungsvorrichtung durch die Zwischenfaserreibung auf annähernd 113°C erhöht. ' . . .

Die Pulpenmischung wurde unmittelbar nach dem Verlasasn der Bauer-Raffinierungsvorriehtung mit kaltem Wasser auf eine Konsistenz von 3»% verdünnt. Bei dieser Verdünnung wurde die !Temperatur der Pulpenmischung auf 21,1⁰O abgesenkt. Die Pulpenmischung wurde dann vielter unter Verwendung einer herkömmlichen Jordan-Raffinierungsvorrichtung, die sich für niedrige Konsistenz eignet, raffiniert, um die Freiheit auf 22Occ CSI* au senken.

Das Pulpengemisch wurde dann in eine Papierherstellungsmaschine eingeleitet, wo es in ein Papier verarbeitet wurde. Das hergestellte Papier zeigte ohne Schlichtepreßbehandlung die folgenden Eigenschaften:

Tabelle I

Gewicht, kg/279 m² 14,5

Stärke, mm 0,053

Berstfestigkeit (Mullen), kg/cm² 1,67

Zugfestigkeit, kg/cm MR* (Infltron !Pester}kg/cm 4-,0O

Bruchenergie ^§ ,MR 0,056
cm*-

Faltung (MIT), MR 993

Opazität, % (Bausch & Lomb) 77,0

Scott-Innenbindung, Ä χ 1000 1-0,7++

* MR ! Maschinenrichtung

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Die Scott-Innenbindung ist oben mit 10,7++ angegeben, da die Messung der Innenbindung die Skala der· TestioaBCiiiae überschritt.

Die Rückhaicung der Stärke im Papier betrug ungefähr 95%, und die Pigmentriickhaltung betrug -ungefähr 86$. Es konntet·. keine Schv/ierigkeiben. festgestellt werden-, nenn dieas Charge auf der Papierherstellungsmaschine verarbeitet wurde.

Eine Weichholzsulfitpulps der in Beispiel 1 "beschriebenen Type wurde raffiniert, um ©im© fasarfibspillierung wie in Beispiel 1 zn erzeugen, irjobei jeaoefe in diesem Fall die gemischte Auf schleBmung des 'fitandioxjdpigments und der uagekochten Stärke in dia Bata@i?«'HaffiiiieKⁱi2iis3Yorrichtiang nicht zusammen mit der Rilp© eingafüimt wurde. Änstell© dessen wurde die Pulp© "beim Austritt aus der Haffinieruagevorrichtung auf eine Koasisteaa ύοά ungefähr 3? 5^ verdünnr ·, und die Auf sehleiEErang a\as Pigmest xmä Stärk© wurde, dann zugegeben. Das erhalten© Pialpengemisch· wurde dann \*eiter wie in Beispiel 1 raffiniert} um die Freiheit der Charge auf 200 cc.OSP zu bringen«, Die Charge, wurde dann in eine Papierherstellungamaschine eingeführt und in ei:u Papier verarbeitet.

Bei der Verarbeitung dieser Beschickung auf der Papierherstellungmaschine wurden Schwierigkeiten beobachtet. Am Trocknungsteil der Maschine wurd© ein beträchtlicheβ Picking beobachtet, was eins verhältnismäßig lose Bindung der Stärke Im Körper des Papiers und eine schlechte Verteilung der Stärke anzeigt. Das Papier zeigte vor einer Sehlicht©praßb'3hanäl^g die folgenden Eigenschaften:

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Tabelle.-II

Gewicht, kg/279 m² .. -" 1^,1

Stärke, mm 0,051

Beratfestigkeit, kg/cm 1,18

Zugfestigkeit, kg/cm, MR 3»01

Bruchenergie ^=S ,MR 0,036

cm

Faltung (HIT), MR 31?

Opazität, % 73

Scott-Innenbindung, ^=S χ 1000 6,2

cm

Die Rückhaltung der Stärke in Papier war weniger als 65$, und die Rückhaltung dee Pigtaentswurde mit ungefähr 69% erttittelt.

Eine in der gleichen Weise hergestellte Beschickung, wobei jedoch die Stärke im gekochten Zustand zugesetzt wurde, argab solche Schwierigkelten, daß sie auf der Papierherstellungsmaschine nicht verarbeitet werden konnte.

Ein aus der Beschickung hergestelltes Papier, wobei die Stärke im ungekochten Zustand zugegeben wurde, wurde einer Stärkeschlichtepreasenbehandlung unterworfen, um das fertige Papier au verbessern, wie es bei der Herstellung oines Papiers für geschäftliche Zwecke üblich ist. Bei der Schlichtebehandlung wird eine Belagzusammenaetzung auf beide Seiten des Papiere aufgebracht, wobei die Menge der Zusammensetzung durch den Spalt von einander gegenüberliegenden Rollen bestimmt wird. Die verwendete Beschichtungezusammensetzung enthielt ungefähr 15% Feststoffe und enthielt zusätzlich zu Wasser eine Mischung aus 100 Teilen äthylierter Stärke (Penford Gum 260 von Pennick & Ford), 3 Teile carboxyliertes Styrol/Maleinsäureanhydrid-Miach-

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BADORiGINAL

-.16 -

polymerharz (Scripset 500 hergestellt τοπ Monsanto) und 12,5 Teil® Titandioxyd (R&42,'von der-National Lead). Die Zusammensetzung wurde mit einer Geschwindigkeit aufgebracht", daß ein© Terteilung der Feststoffe auf dem Papier von ungefähr 0,454 kg/279 m² ©ntetaad«, Die ptiysikalieclien Eigenschaften dieses durch Sc^l-liehtepresii®n bebandeltea Papiers waren wie folgts

Tabelle, III

Reißfestigkeit, kg/cm 3,74

Bruchenergie, SSE| 0,046

cm "
Opazität, % 7¹^₅O ■

κ 1000 7,7

Es wird darauf Papiera Imner aoeh

welcliem die die

Es wurd« ©is© HiecihiMg Mt^fQii^Qlltg ti© 6C

pmlp© der 1» Beispiel 1 ©®§

8595 d.E.-B.Se g©t)lei©fe"fe tmg'g ©atM®lt_o Dies© entwässert mai. gepreit, ^a- ©ia© Balp© alt

ö©s> Pulp© wMq di©SQ ia

00988 27188

richtung eingeführt, wobei gleichzeitig in die Baffinierungs» vorrlchbung eine Aufschlämmung eingeführt wurde, die ungekochte natürliche Maisstärke (20^ durchschnittliche Teilchengröße) dispergiert in kaltem Wasser enthielt und 55% Feststoffe aufwies.

Die Pulpe wurde mit einer Energieaufnahme von ungefähr 7 Pferdestärken Tag/Tonne trockene Paser raffiniert. Die ungekochte Maiastärkeaufschlemmung wurde mit einer solchen Geschwindigkeit zugeführt, daß eine Beschwerung von 5% Stärke, bezogen auf das Trockengewicht der Faser, erzielt wurde. Die Temperatur der Pulpe und des Stärkeaufachlem™ mungazusatzes erreichte bei einem eineigen Durchgang durch die Haffinierungsvorrichtung annähernd 110°0. Die Freiheit der Charge beim Verlassen der laf finierungsvorrichtiing betrug 385 co GSF* Die Verweilaeit in der Bafflnierungsvorriohtung wurde zu ungefähr 1,5 Sekunden bestimmt·

Nach dem Verlassen der Raffinierungeyorrichtung wurde die Pulpe mit kaltem Wasser auf eine Konsistenz von annähernd A% verdünnt und durch den Zusatz des Wassers auf eine Temperatur von 21⁰C abgekühlt. Die Charge wurde dann weiter mit dieser niedrigen Konsistenz in einer Jordan-Haffinierungsvorrichtung raffiniert, um eine endgültige Freiheit von 235 co CSF zu erzielen.

Aus dieser Charge wurde ein Papier hergestellt. Dieses Papier besaß (ohne Schlicht epreßbehandlung) die folgenden physikalischen Eigenschaften:

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Gewicht» kg/279 m² 13,6

Stärke, mm . 0,061

Faltung (MT), ME 1946

QHB* , 155'¹ Soott-Innenbindungj ~| χ 1000 · 10*4

* quer zur Maschinenriehtungo

Auf der Papierherstellusgsmaaehiae keonten keine Schwierigkeiten entdeckt werden, obwohl dia Gkarg© eise verhältniB-mäßig hohe Stärkebeschwerung enthielt..

Es wurde eine weitere Charge mit diesel gusammensütaung wie soeben angegeben verarbeitet, ffiit dom Uateraehied,, daß die Beschwerung mit ungekochter Maigst&eke während der Haffinierung b©i hoher Konsistenz w@gg@la@s©a vjurde« Mit dem aus dieser öharg® hergestelltem Papier ifmrdea Versuche ausgeführt, um die Faltung und dl© Iimeabindting des Papiers au ermitteln. Es wurde© die folgessden Hesultate erhaltam

Tabelle V

Gewicht, kg/279 m² ^»1

Stärke, ram . 0,056

Faltung (MIT), MR 1253

QMR . 560

■mlirgp

Scott-Innenbindung, ■*»» χ 1000 6_S42

cm

Es 1st ersichtlich, daß die Faltung mad &i© Innenbindung beträchtlich unter den Werten lag©ia_s die erhalten wurden,, wenn die Beschickung bsi der BbchkonBisten&raffinieninge·· stufe Maisstärke im imgekoehtdn Zustand enthielt»

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Das folgende Beispiel erläutert die Verwendung einer Stärke, die verhältnismäßig viel Amylopectin enthält, bei der Herstellung einer Beschickung, die keinen Fißment zusatz enthält.

Beiaplel 4

Eine Mischung aus Weichholzsulfitpulpe und gebleichtem Birkenkreft, wie sie in Beispiel 3 verwendet wurde _t wie in Beispiel 3 verarbeitet, mit dem Unterschied, daß die zur Beschwerung der Pulpe verwendete AufBeklemmung eine wäßrige Aufschlämmung (30% Feststoffe) eines kationischen rfeisstärkederivats war, das ungefähr 75% Amylopectin enthielt. Die Stärke war ein tertiäres Aminoalkylstärkeätherderivat mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von weniger ale 20i^ , welche von der National Starch and Chemical Company unter der Beaeichnunc Cato-Kote 1378 bezogen worden war. Die Sttoteenaufschlemimng wurde zusammen mit der Pulpe (Jin einer solchen Geschwindigkeit in die Raffinierungsvorrichtung eingeführt, daß eine Beschwerung von 4#, "bezogen auf dae Trockengewicht der Faser, erhalten wurde. Die Verweilzeit in der Eaffinierungsvorrichtung wurde zu ungefähr 1,5 Sekunden ermittelt, und die !Temperatur der Beschickung innerhalb der Haf f inierungsvorrichtung stieg auf ungefähr 116⁰C. Beim Verlassen der Haifinierungsvorriclituns wurde die Beschickung mit kaltem Wasser wie in Beispiel 3 verdünnt und weiter bei dieser niedrigen Konsistenz raffiniert, um eint Headbox-Prelheit von 200 cc 03 F zu trsielen.

Die auf diese Weise hergestellte Beschickung wurde in eis Papier verarbeitet, dae die folgenden Eigenschaften besaß;

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Tabellejnc

Gewicht, kg/279 m² 13,5

Stärke, mm . 0,051

Reißfestigkeit, kg/cm« MS 5_¥27

Paltimg (MIT), MR 1702

QMR 1616

Seott-Innenfoindwig,, ^f χ 1Ό00 18,2

ca

Di© bei der Hessaag d©r Seott-Iansstoiadung verwindet® Prüfmaechin© wurde ia diesem lall modifiziert, um Ablesungen über 500 zu

Mit der auf dies© Weise hergestellt©» B©@eh,ickung wurden bei der Yer&rbeitung auf der PapieÄ©ritellwagima®cliine kein® Scliwiesigkeitea aögeteoffan«» Se ward© ©is© mehr als

Eb ward« ©ine Eeihe von ¥@rs«ölieii an©gafütet₈ vm die überlegsae Figm@atsüeläialtung* su demoaetsdopess dia ®a?aie.lt werden !mim, w@ssa ©ia© Pölp© ait Stärk© und Pigmeat in der erfindiiiisigsmäßea Weise "beschwert wirdo Bei diesen

ruagavorriclitiiag ©ingQfiitet» trfijffd-©^ Yerhiiltais ia dar Au£sekl©ü!®tmg.1:Qs4· b©te«g₀ Bi© Konsisteni» der di© Haf finiermagSVosTiefetiAg "btt^tteadem Pulp® war aa- · nähernd 55%« und di» Polpeaanfffitegesctodadigkeit b©trug"an~

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nähernd 3,4 t/st. Der Energieverbrauch dor Raf f inierungs-·. vorrichtung betrug 7-8 Pferdestärken Tag/Tonne trockene Faser. Die Freiheit der aus der Bauer-Haffinierungßvorrichtung austretenden Pulpe lag im Bereich von 400-500 cc OSF und nach einer zusätzlichen Raffinierimg in einer Jordan-Raff inierungsvorrichtung und auf der Headbox lag die Freiheit der Beschickung im Bereich von 200-250 cc CSF. Die Stärkeaufschlemmung wurde mit einer ausreichenden Geschwindigkeit zugesetzt, daß eine Beschwerung mit 4% Stärk©, bezogen auf das Trockengewicht der Faser, erzielt wurde. Die Verweilaeit in der Bauer-Raffinierungavorrichtung lag zwischen 1 und 3 Sekunden. Die in der Raffinierungsvorriclitung erreichte Temperatur wurde mit 93-121⁰C ermittelt.

In der folgenden Tabelle sind die in den einzelnen Versuchen verwendeten Pulpenbeschickungen angegeben. Es sind auch die Zusätze angegeben, die gemeinsam mit der Pulpe in die Bauer-ßaffinierungevorrichtung eingeführt wurden. Außerdem ist die Rückhaltung des Titandioxyds und der Stärk© im fertigen Papierprodukt angegeben.

Tabelle YII
Beschickung

	Zusatz	Rückhaltung	Stärke
		SiO₂	%
		, JL	74,8
TiO₂		99,0	82,8
TiO₂	und Asbest*	93,7
TiOp	und amorphe		100
	Kieselsäure*	96,0	94,1
TiO₂	und Asbest*	89,4
TiOp	und amorphe		100
C	Kieselsäure*	100	100
TiO₂	und Asbest*	91,0

A
A

C TiOp und amorphe

² Kieselsäure* 88,6 82,4

009882/1892 BaO

(Λ) 60% gebleichtes Veichholsöulfit und 40% gebleichter

Birkenkraft
(B) Ί590 gebleichter Weichholzkraf b, 4-5'^ gebleichtes WeIcL-

hoLzsulfit und ^0% gab leichter Birj:enkrai^!t (G) 6C% göbleichbei Weichholzkraft und 40% Brlenkraf-b'. * Das y,>rhältmia </on TiOo zum Extend3r im Zuaatsr. betrug

Das folgende Beispiüi erläutert die Herstellung einer Beschickung und eines Papiers aus einer solchen Beschickung,.^ wenn eine sehr hoJbe S bärkebeschwelung iß dar Beschickung verv/Qnd©b v;ird.

Ein Pulpengeinisch der' in Beispiel 3 veriiendeten Art mirde durch eine Bauer-Raifinierungavori'lehbiiag hinduiⁱohg:eführt., um die Fasern zu fibrillieren. Die Energieaufnahme der Raffinierungsvorriciicung während dar Fi'brillierung betrug annähernd 10 Pferdestärken Tag/Tonne trockene Faser. Eine wäßrige Aufs chi eiimur.g von ungakochter Stärke (d©:c in Beispiel 1 verwendeten Art), welche 30% Stärke enthielt, vmrc..v in die Bauer-Raffinlerungsvorrichtung gleichzeitig mit der Pulpe eingespritzt, und zv/ar mit sLner solchen Geschwindigkeit, daß eine Stärkebeschwerung von 1?,5%> bezogen auf das Trockengewicht-deν Faser, erzislt-wurds* Die Pulpe wurde beim Verlassen der Haffinierungsvorrichbung auf eine Konsistenz von 3>5% «rerdÜnlit \tnd dann noch reiter auf eine endgültige Hsadbox-Frsiheit von ungefähr 200 cc CSF raffiniert» Die Verweilzeiten der Rafflnienragsvorrichtung betrog annähernd 2 Sekunden, und die Temperatur der Pulpe in der Raffinierungsvorrichtung wurde auf annähernd 116⁰C angehoben.

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Die auf diese Weise hergestellte Beschickung wurde auf einer Papierherstellungsmasehiiie in ein Papier verarbeitet. Bei der Verarbeitung der Beschickung auf der Maschine wurden keine Schwierigkeiten angetroffen. Das hergestellte Papier besaß eine sehr feine radierfähige Oberfläche mit einer Öberfläehenfestigkeit, die mit der Oberfiäeh@nfestigkeit des besten, im Handel erhältlichen radierfähigen "Bag"-Purnish-!I?raoing-Papiera vergleichbar ist. Wenn die Oberflächenfeetigkeit gemessen wurde (Wacheabzugstest), dann ergab sich eine maximale Einstufung von 32· Wenn das Papier auf seine Innenbindung untersucht wurde, dann iseigte es eine Innenbindung von mehr als 10,7·

Bas folgende Beispiel erläutert die Herstellung eines Papiers mit einem hohen Starrheitsfaktor, wie es für Schilder oder andere Geeehäftsformpapiere verwendet wird»

Beispiel 7

Eine Pulpenmischung der in Beispiel 3 verwendeten Art wurde wie in Beispiel 3 auf eine Sonsistona von ungefähr 3% entwässert und in einer BauejvHaffinie runge vorrichtung raffiniert, um eine Paserfibrillierung au erzeugen. Es wurde eine Energieaufnahme von ungefähr 8 Pferdestärken Tag/ Tonne trockene Faser verwendet. Gleichseitig mit der Einführung der Pulpe wurde eine 5Q#Ig© Aufsehlesusung von ungekochter Stärke (Cotft-Kote 1448) in die Haffinierungsvorrichtung eingespritzt. Die Verweilzeit in der Eaffinierungavorrichtung betrug ungefähr 3 Sekunden, und die Temperatur der Pulpenmischuag in der Baffinierungsvorrichtung stieg euf annähernd 116°C. Der Zusats der Stärkeaufechleramung wurde derart durchgeführt, daß eine Beschwerung von 11% Stärke, bezogen auf das Trockengewicht der Paser, erzielt wurde.

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~ 24- -

Nach dem Verlassen der Bau©r-Ra£fini@rungsvorrichtung wurde die Pulpe auf ein© Konsietena von 5,5% verdünnt mid dann noch weiter in einer herkömmlichen Jordan-Baffinierungsvorrichtung auf ungefähr 230 co OSF raffiniert.

Diese Beschickung ward® in ©in Papier verarbeitet. Di© Beschickung hob sich sauber Tom Drahtnetz der Papierherstellungamaschine &b und klebt© nicht an den Pressen oder an den Trocknungsssrlia&@r&« Di© Stärkerüekh&ltuing im fertigen Papier wurde su mehr als 85$ bestirnt.

Die physikalischen Eigenschaften d@s hergestellten Papiers waren wie folgt:

Tabelle VIII

Gewicht, kg/279 m² 14,2

Stärke, aus 0,

Dichte, g/cm⁵ 0,987

Faltung (MIT), NS 1650

QiSR "21JO

Scott-Innenbindung, &% χ 1000 22,8

CM

Steifheit, Taber Unit, MR 1,44

QMR 0,77

Steifheitefaktor, g/cm² χ 10⁶,"MR 10,66

QHR 5*60

Beiapiel 8

Ea wurden ähnliche Beschickungen wie in Beispiel 7 hergestellt , sie unterschieden eich jedoch in der Menge der Stärkebeschwerung* Die aus diesem Beschickungen hergestellten Papiere wurden einer Schlichtepreßbehandiung unterworfen, um eine gute Fettbeständigkeit zu erzielen. Es wurde

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eine Schlichtepreßzusammensetzung verwendet, die aus einer wäßrigen Mischung von 100 Teilen Penford Gum 280 (Penick & Ford's äthyllerte Stärke), 25 Teilen Harnstoff und 1,25 Teilen Pc 806 (Fluorokohlenstoff der Minnesota Mining and Manufacturing) bestand«, Die Schlichtepreßbeschichtungszusammensetzung enthielt 15% Feststoffe* Bei der Schlichtepreßbehandlung wurde die Zusammensetzung mit einer solchen Geschwindigkeit aufgebracht, daß eine Fest- μ

Stoffverteilung von Ungefähr 0,794 bis 0,90? kg je 279 m² Papier erzielt wurde.

Die folgende Tabelle erläutert die Fettfestigkeitsainstufung der verschiedenen hergestellten Papiere. Die Einstufung wurde durch das Verfahren vorgenommen, die durch die Minnesota Mining and Manufacturing angegeben ist. Hierbei wird ein Tropfen einer Testlösung auf die Oberfläche des Blatte aufgebracht, und die Einstufung wird anhand der Lösung festgelegt, die auf der Oberfläche 15 Sekunden in Form eines Tropfens bestehen bleibt. Die verwendeten Testlb'aungen bestehen aus einer Mischung aus Rizinusöl, Heptan und Toluol. Die Lösungen mit niedrigen ETummera besitzen einen hohen HlzinusÖlgehalt. Die am höchsten nummerierte Lösung (12) enthält kein Rizinusöl.

Tabelle IX

Stärkebeschwerung des als Substrat verwendeten Papiers

nichts Z_%% 3*5% S, % Stärke Stärke Stärke Stärke

Fettfestigkeite- 6 7 9 12 einstufung

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' - 26 -

Bei einer anderen SohliobtepreSbehaadlung vutde eine BelagssusammenaetBung verwendet, dl® 100 Seile Latex (carboxyliert®s Styrol/But^ien-ttLsebpolyiBev) «ad 33 alpha-Protein la ausreichend Wasser enthielt, ciaB ©in misch mit 1?% Feststoff esslelt t-mrde» Bas^aiif &i@s@ Waise hergestellte Papier sseigte gute fettfestlgiteitaaigensehaf™ ten, die mit den obigen f©stigkeiteeig®jäsehaften vergleichbar waren«

Zur Erläuterung der S
eintritt» Mean faetra sueoka

den, wobei gleiehzeitig iss, di©
iingekochte Stärk® ®iag;0tea©b.t WiM₉ wurden Äsrophotogra-' phien von Fulpenproben attfgemoamea_s wie sie in Beispiel 4 hergestellt w©rd®a warea» iMd siiag» aaefe f@rla@8@a der Bauer-HaffiaiajTOEigsvosriehtesga B£© Balp© ward® in Wasser diepergiert® «nd Jod uusdo auf die PS·©^© auf gelb^aelit, na di® Probe für di© M©3?opfe©t©ip?aphl©a TOS'SU'be^eiten· Das Jod färbte die Stücke blau, g© dsS si® fe©©^®^ ld@at£fizi©2?t werden konnte _o Die Äot©p?apM@a inard.©a ait ©±β©^ von

Die Figuren 1 und 2 eimd !©produktion©» m& avei lüerophotographieiie Es ist ©j?siisSifcli@&₉ äsß dl® Haffiaierung der Pulp« bei "eiaer feohea KoBuietems. imd fe®i den in der Pulp® #r««ögtea Xemp@r&tt23?e&₉ die

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ein® IlbrillifiruHg der laessa

vorspriagen. Bie ffioTOpItetogAphiea g©ig@a ©In® hohe Abaorptlcm der ungekoohtese, Stisfe®, was siofo, taspsli, die gelati«

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nierte Stärke äußert, die in Form von kugelförmigen Hassen erscheint, welche auf den Zellulosefaserkörpern absorbiert sind, wobei die Fibrillen dieser Körper durch diese kugelförmigen Nässen hindurchspringen und von diesen eingeschlossen werden.

Eine gemäß der Erfindung hergestellte Beschickung wird gewöhnlich nach der Flbrilllerung durch Baffinierung bei hoher Konsistenz einer Finishraffinierung bei niedriger Konsietens unterworfen, welche eine weitere Verringerung der Freiheit der Pulpe bewirkt. Sie Raffinierung bei hoher Konsistenz ergibt eine gewisse Zusammenbailung und Verschlingung der Fasern* Die Finiehrafflnierung dient dazu, diese Fasern wieder auselsanäerzuserren, was ein gleichförmigeres Papierprodukt ergibt. Gewöhnlich ist es erwünscht, daß die Freiheit der Pulpe/unter ungefähr 275 cc OSi¹ verringert wird, um die bestem Papierprodukte herzustellen»

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung einer Zellulosefaserpalpe, insbesondere einer Papierherstellungepulpe mit einer Beschwerung aus einem gelatinierbaren Material, welches in wäßriger Lösung und bei einer Temperatur über der Gelatinierungetemperatur unter Bildung eines Gels verkocht, dadurch gekennzeichnet , daß man eine wäßrige Pulpenmischung aus zerfaserten Zellulosefasern herstellt, das gelatinierbare Material in einem nicht-gelatinierten Zustand in das zerfaserte Pulpengemisch einarbeitet, das Pulpengemisch zusammen mit diesem Material zur Bewirkung einer Fibrillierung der Fasern raffiniert, um die Faserfibrillen loszulösen, und gleichzeitig mit der Raffirierung und Fibrillierung der Fasern das Pulpengemisch auf eine Temperatur bringt, die über der Gelatinierungstemperatur liegt, so daß das Material unter Bildung eines Gels gekocht wird, welches während der Fibrillierung durch die Fasern in der Pulpenmischung und den von den Fasern losgelösten Fibrillen absorbiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das gelatinierbare Material in einer Menge von ungefähr 3-3096 eingeführt wird. .,,.■■

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das gelatinierbare Material ein kationisches Stärkederivat ist.

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4·. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Haffinierung der Pulpe zur Bewirkung einer Flbrillierung mit einem Pulpengemisch ausgeführt wird, das eine Konsistenz von mindestens ungefähr 10% aufweist und die Form einer nicht-fließfähigen Masse besitzt, und daß die Temperatur des Pulpengemischs auf eine Temperatur über der Gelatinierungstemperatur durch Zwischenfaserreibung angehoben wird, die während der Raffinierung des Pulpengemischs entsteht.

5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Raffinieren und Kochen bei einer Temperatur des Pulpengemische über 77°C ausgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pigment gemeinsam mit dem gelatinierbaren Material vor der Haffinierung, die zur Fibrlliierung vorgenommen wird, in das zerfaserte Pulpengemisch eingearbeitet wird.

7· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die duroheohnittllche Teilchengröße des Pigments 4u, oder weniger beträgt.

8. Verfahren nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß die Raff inierung in einem Arbeitsraum ausgeführt wird, der durch einander gegenüberliegende Arbeiteoberflächen, die sich relativ zueinander in Drehbewegung befinden, definiert wird, wobei ein Eintritt und ein Austritt vorgesehen sind, die mit dem Arbeitsraum in Verbindung stehen, daß das Pulpengemisch und das gelatinierbare Material kontinuierlich und mit einer

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(Temperatur unterhalb der Gelatinierungstemperatur in den Arbeitsraum durch den Eintritt eingeführt und durch den Austritt abgeführt wird, und daß die Temperatur des Pulpengemischs im Arbeitsraum über die Gelatinierungstemperatur angehoben wird, während das Pulpengemisch vom Eintritt ζυηι Austritt wandert»

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Raffinierung mit einem Pulpengemisch vorgenommen wird, das eine Konsistenz von mindestens ungefähr 20% aufweist, und daß die Temperatur des Pulpengemischs im Arbeitsraum durch Zwischenfaserreibung im Pulpengemiaoh angehoben wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung einer Papierherstellungspulpe mit einer Stärkebesohwerung, dadurch gekennzeichnet , daß man ein wäßriges Pulpengemisch aus zerfaserten Zelluloeefasern herstellt, das Pulpengemisch in einer Raffinierungevorrichtung für hohe Konsistenz raffiniert, um die Fibrillierung der Pasern in der Pulpe unter Loslösung von Fibrlllen zu bewirken, dabei unga fähr 3-30% Stärke im ungekochten Zustand gemeinsam mit dem Pulpengemiach in die Raffinierungsvorrichtung einführt, wobei das Pulpengemisoh in der Eaff inierung«vorrlchtung und während der Raffinierung eine Konsistenz von mehr als ungefähr 10% aufweist, gleichzeitig mit der Baffinierung und durch Zwischenfaserreibung die Temperatur des Pulpengemische _v welches die Stärke enthält, innerhalb der Raffinierungevorrichtung auf über die Kochtemperatur der Stärke anhebt, um ein Kochen der Stärke unter Bildung eines Gels zu bewirken, das durch die Fasern im Pulpengemisch und die von der Faser losgelösten Fibrillen absorbiert wird, die Konsistenz des raffinierten Pulpengemischs bis zu einem

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fließfähigen Zustand verringert, und welter dieses Pulpengemisch mit der fließfähigen Konsistenz raffiniert, un seine Freiheit zu verringern.

11. Verfahren eur Herstellung eines !Papierprodukts mit einer verbesserten Festigkeit und anderen Eigenschaften, dadurch gekennse lehnet, daß man ein wäßriges Pulpengemisch aus zerfaserten Zellulosefasern herstellt, das Pulpengemisoh in einer Raffinierungsvorrichtung für hohe Konsistenz raffiniert, um eine Fibrillierung der Fasern im Gemisch unter Loslösung von Faserfibrillen tu bewirken, Stärke im ungekoohten Zustand gemeinsam mit dem Pulpengemiseh in die Raffinierungevorrichtung einführt, wobei der Stärkezusatz im Bereich von 3-30%, bezogen auf das Trockengewicht der Faser, liegt und das Pulpengemiech während der Raffinierung eine Konsistenz von mehr als 10% aufweist, gleichzeitig mit der Raffinierung und durch ZwI-achenfaserreibung die Temperatur des Pulpengemischs, welche die Stärk« enthält, in der Raffinisrungsvorrlohtung auf über die Kochtemperatur der Stärke anhebt, um ein Kochen der Stärk· unter Bildung eines Gels su bewirken, welches durch die Fasern in der Pulpenmlschung absorbiert wird, nach der Raffinierung die Konsistenz des Pulpengsmisehs bis zu einem fließfähigen Zustand verringert und anschließend das Gemisch weiter raffiniert, um seine Freiheit zu verringern, das Fulpengemisch in Papier umwandelt, und das Papier einer Schlichttpreßbehandlung mit einem fettbeständigen Ansatz unterwirft.

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-Ja

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