DE2142012B2

DE2142012B2 - Hilfsmittel fuer die stoffaufbereitung bei der herstellung von papier

Info

Publication number: DE2142012B2
Application number: DE19712142012
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl Ing Dorn Karlheinz Dipl Chem Dr 6501 Buden heim D21h3 40 Varka
Original assignee: Chemische Fabrik Budenhiem KG
Current assignee: Chemische Fabrik Budenhiem KG
Priority date: 1971-08-21
Filing date: 1971-08-21
Publication date: 1973-08-16
Also published as: DE2142012A1; DE2142012C3

Description

2,5:1 bis 3,5:1 liegt.

45 Diese Silikatgläser besitzen eine sehr große Anwendungsbreite beim Einsatz in der Papiertechnologie und

Die Erfindung betrifft Hilfsmittel für die Stoff- beeinflussen somit gleichzeitig verschiedene Eigenaufbereitung bei der Herstellung von Papier auf der schäften des Papiers. Sie lösen sich gut in Wasser oder Basis von Alkalisilikatgläsern, die durch Borate, wäßrigen Suspensionen und erhöhen dabei mäßig den Phosphate, Fluoride oder Fluorsilikate modifiziert 50 pH-Wert. Das bewirkt eine bessere Benetzung der werden. Zellstoffasern bzw. des Holzschliffs und ein intensivein der Papierindustrie werden bei der Stoffaufberei- res Quellen der so benetzten Fasern. Außerdem betung viele Hilfsmittel angesvandt. Der vorteilhafte einflussen solche Silikatgläser infolge ihrer Anion-Einsatz dieser Stoffe beruht z. B. auf einer guten aktivität das Zeta-Potential der Fasern und der festen Dispergierwirkung. Als Dispergiermittel für faserige 55 Partikeln in der Suspension derart, daß eine bessere Rohstoffe wie Zellstoff, Holzschliff, Altpapier usw. und schnellere Dispergierung dieser Partikeln in werden in der Praxis alkalisch reagierende Verbindun- Wasser erfolgt. Bei Kaolinsuspensionen wird auch bei gen wie Alkalihydroxyde, -silikate, -phosphate, -poly- geringen Zusätzen des modifizierten Silikatglases die phosphate sowie organische Verbindungen angewandt. Viskosität der Suspension selbst bei hohem Feststoff-Zum Dispergieren von Pigmenten, z. B. Kaolin, ver- 60 anteil stark herabgesetzt und gleichzeitig der pH-Wert wendet man Polyphosphate, -silikate oder organische im Bereich von 8 bis 9 eingestellt. Außerdem wird die Polymere, die die Pigmente in. der Suspension sehr fein Bildung von gekoppelten Wasserstoff brückenbindundelamieren und gleichzeitig die Theologischen Eigen- gen unterstützt, was zur Verbesserung der mechanischaften der Suspension, besonders die Viskosität, sehen Eigenschaften des Papiers, besonders des Berstsehr günstig beeinflussen. Zur Dispergierung von 65 druckes, der Steifigkeit und des CMT-Wertes führt. Harzen und zur Bekämpfung von Harzschwierigkeiten Auf Grund des hohen Adsorbtionsvermögens der werden Natriumpolyphosphate und Magnesiumsilikate Silikatgläser wird die Retention der feinen Fasern, der eingesetzt. Füllstoffe und der Leimpartikeln erhöht. Werden die

Gläser mit Phosphat oder Fluoriden modifiziert, dann sind solche Hilfsmittel ausgezeichnet brauchbar, um den Weißgrad und die Farbstabilität bzw. die Alterungsbeständigkeit des Papiers zu erhöhen. Produkte dieser Axt kann man mit Vorteil auch bei der alkalischen Peroxydbleiche des Holzschliffs an Stelle von Wasserglas einsetzen.

Die modifizierten Silikatgläser sind in der Stoffaufbereitung vielseitig anwendbar und lassen sich bedeutend günstiger handhaben als bisher gebräuchliche Hilfsmittel. Die Einsatzmenge beträgt 0,1 bis 3%. bezogen auf atro Fasern.

Die Herstellung der Silikatgläser erfolgt durch Schmelzen einer Mischung von Rohstoffen, wie z. B. Natrium- und/oder Kaliumsalzen der Kieselsäure, Borsäure, Phosphorsäure, Kohlensäure, Schwefelsäure, Salpetersäure bzw. den entsprechenden Säuren, wobei auch Silikate allein eingesetzt werden können, und Fluoriden und/oder Fluorosilikaten. Die Schmelztemperatur liegt dabei etwa bei 950 bis HOO⁰C. Die Schmelze wird möglichst schnell abgeschreckt und dann lein vermählen. Um eine möglichst große Oberfläche der Partikelchen zu erreichen, ist es günstig, aus der Schmelze Fasern herzustellen, was entweder durch Ziehen mittels Düsen, Abschleudern auf einer rotierenden Scheibe oder durch Versprühen mit Preßluft geschehen kann. Anschließend werden die Fasern gemahlen.

Beispiel 1

Eine Mischung aus Quarz, Soda und Natriumfluorid entsprechend einer Zusammensetzung 40 Molprozent SiO₂, 40 Molprozent Na₂O und 20 Molprozent NaF wird bei 1000⁰C klar geschmolzen und die Schmelze zu feinen Fasern verarbeitet. Die Fasern werden fein vermählen und bei der Peroxydbleiche des Holzschliffs in Mengen von 1 bis 3 %, bezogen auf atrö Fasern, eingesetzt. Das pulvrige Produkt wird in diesem Fall vor der Peroxydzugabe mit dem Holzschliff vermischt.

Beispiel 2

ίο Eine Mischung aus Quarz, Soda, Trinatriumorthophosphat und Kaliumfluorid entsprechend einer Zusammensetzung 54 Molprozent SiO₂, 5 Molprozent P₂O₅, 36 Molprozent Na₂O und 5 Molprozent KF wird bei 1050 bis HOO⁰C klargeschmolzen und die Schmelze mit Preßluft von 15 atü zu feinen Fasern versprüht. Das faserige Produkt wird fein vermählen und beim Aufschlagen von Altpapier in Mengen von 0,5 bis 1,5%, bezogen auf die Menge des Altpapiers, in das Altpapierpulver eingetragen. Das gleiche Pro-

ao dukt kann auch mit Vorteil beim Aufschlagen von flockengetrocknetem Zellstoff eingesetzt werden.

Beispiel 3

Eine Mischung aus Quarz, Borax, Soda und Natriumfluorosilikat entsprechend einer Zusammensetzung 40 Molprozent SiO₂, 10 Mo'lprozem B₂O₃, 40 Molprozent Na₂O und 10 Molprozent NaF wird bei 1050⁰C klargeschmolzen und die Schmelze auf einer rotierenden Scheibe zu feinen Fasern verarbeitet. Die Fasern werden fein vermählen und das pulverige Produkt bei der Kaolinverflüssigung in Mengen von 0,15 bis 0,25 °/₀, bezogen auf die Menge des Kaolins, in den Kaolinauflöser eingetragen.

Claims

1 2 Außerdem wird die Retention von feinen Fasern, Patentansprüche: Füllstoffen und Leimpartikeln durch den Einsatz von Polyacrylaten, Polyäthyleniminen, Alkalisilikaten oder

1. Hilfsmittel für die Sljffaufbereitung bei der Carboxymethylcellulose sowie von modifizierten Stär-Herstellung von Papier auf Basis von Alkalimetall- 5 ken erhöht. Ferner beeinflussen Alkalisihkate, Carbsilikaten, dadurch ge kennzeichnet, daß oxymethylcellulose und modifizierte Starken die Natrium- und/oder Kaliumsilikate durch Borate, Festigkeit des Papiers hinsichtlich Berstdruck, Rupf-Phosphate und/oder Fluoride des Natriums und/ festigkeit, Concona-Medium-Test-Wert u. a. günstig, oder Kaliums im Schmelzfluß modifiziert werden, Hilfsmittel, die den Weißgrad und die Farbstabilität wobei das Molverhältnis der glasbildenden Oxyde io des Papiers verbessern, sind Komplexbildner wie zu den Alkalioxyden 0,5:1 bis 2:1 beträgt und das Diäthylentriaminpentaessigsäure, Athylendiamintetra-Atomverhältnis (O-fF) zu (Si) bzw. (O-f-F) zu essigsäure oder Polyphosphate, die die Schwermeiall-(Si-B) bzw. (O + F) zu (Si-_rP) bzw. (O-F) zu ionen binden, und Silikate, die die mehrwertigen (Si-rB-fP) in den Grenzen von 2,5:1 bis 3,5:1 Kationen in unlösliche Verbindungen überführen, liegt. 15 Diese Stoffe finden bei der alkalischen Peroxydbleiche

2. Hilfsmittel nach Anspruch 1, dadurch ge- vielfach Anwendung.

kennzeichnet, daß als Ausgangsstoffe zur Herstel- Aus der Aufzählung geht hervor, daß viele Hilfslung der Gläser Silikate, Borate, Phosphate, mittel bereits im Handel sind. Der Nachteil der be-Fluoride, Fluorosilikate, Carbonate, Sulfate oder kannten Produkte liegt nun darin, daß die Anwendungs-Nitrate des Natriums und/oder Kaliums im Ge- 20 breite der einzelnen Hilfsmittel nicht groß ist, so daß misch oder einzeln bzw. die entsprechenden Säuren man viele Stoffe einsetzen muß, um verschiedene eingesetzt sind. Wirkung gleichzeitig zu erzielen. Dadurch ergibt sich

3. Hilfsmittel nach Ansprach 1 und 2, dadurch die Beeinflussung der einzelnen Hilfsmittel aufeinander, gekennzeichnet, daß das Verhältnis von (O-F) zu so daß z. B. die gute Wirkung eines Hilfsmittels bei (Si) bzw. (O-F) zu (Si-B) bzw. (O^F) zu 25 Anwesenheit eines zweiten Hilfsmittels, das andere (Si-P) bzw. (O-F) zu (Si B-P) durch Ver- Eigenschaften besitzt, vermindert bzw. aufgehoben wendung von Fluoriden und/oder Fluorosilikaten wird. Damit wird die Handhabung der Hilfsmittel des Natriums und/oder Ka'iums eingestellt ist. sehr stark erschwert, da man eine sehr genaue Auswahl

4. Herstellung der Hilfsmittel nach Anspruch 1 unter den vorhandenen Produkten treffen muß und die bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine abge- 30 Lagerhaltung sehr groß wird.

schreckte Glasschmelze fein vermählen wird. Es wurde nun gefunden, daß diese Nachteile der

5. Herstellung der Hilfsmittel nach Anspruch 1 bekannten Hilfsmittel ausgeschaltet werden können, bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Glas- wenn man Silikatgläser verwendet, die durch Borate, schmelze durch Ziehen durch Düsen, Versprühen Phosphate, Fluoride oder Fluorsilikate modifiziert mit Preßluft oder durch Abschleudern auf einer 35 sind. Es sind solche Silikatgläser als Hilfsmittel rotierenden Scheibe zu feinen Fasern mit hoher brauchbar, bei denen das Natrium und/oder Kaliumspezifischer Oberfläche verarbeitet und anschlie- silikat durch Borate, Phosphate oder Fluoride des ßend gemahlen wird. Natriums und/oder Kaliums im Gemisch oder einzeln

6. Verwendung der Hilfsmittel nach Anspruch 1 modifiziert werden, wobei das molare Verhältnis der bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsmittel 40 glasbildenden Oxyde zu den Alkalioxyden 0,5:1 bis bei der Stoffaufbereitung in Mengen von 0,1 bis 2:1 beträgt und das atomare Verhältnis (O F) zu 3% zugesetzt werden. (Si) bzw. (O ^ F) zu (Si^-B) bzw. (O-rF) zu (Si - P)

bzw. (O-rF) zu (Si -t-B-η P) in den Grenzen von