DE2243108B1

DE2243108B1 - Sauer reagierende Entwässerungs-, Flockungs- und Fixierhilfsmittel für die Papierindustrie

Info

Publication number: DE2243108B1
Application number: DE19722243108D
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl.-Ing. 6501 Budenheim Varka
Original assignee: Chemische Fabrik Budenhiem KG
Current assignee: Chemische Fabrik Budenhiem KG
Priority date: 1972-09-01
Filing date: 1972-09-01
Publication date: 1973-09-27
Also published as: DE2243108C2

Description

Die auf diese einfache Weise zusammengesetzten Mischungen haben neben den bereits erwähnten günstigen Wirkungen auf die Flockungs-, Fixier- und Entwässerungsvorgänge bei der Papierherstellung und neben der erhöhenden Wirkung auf die Festigkeiten des Papiers auch eine hohe biozide Wirkung, was ein weiterer Vorteil dieser Hilfsmittel ist.
Die Produkte sollen möglichst am Anfang der Produktion, am besten noch vor der Mahlung der Stoffsuspension zudosiert werden. Die Dosiermengen richten sich nach erwünschter Wirkung und liegen meistens zwischen 0,1 und 1,0%, bezogen auf atro Stoff.
Folgende Beispiele sollen die Herstellung, Anwendung und Wirkung von genannten Hilfsmitteln laut Erfindung erläutern, ohne die Erfindung zu beschränken: Beispiel 1 85 Gewichtsteile von Kaliumhexafluorosilikat und 15 Gewichtsteile von Magnesiumsulfat 7 Hydrat wurden homogen vermischt. Die Mischung wurde in Dosiermengen von 0,5°/0, bezogen auf atro Stoff, zum Pulper beim Aufschlagen von faserigen, bei der Papierherstellung angewandten Rohstoffen, dosiert.

Bei praktischen Versuchen mit 0,5 01o Dosierung dieses Hilfsmittels bei Herstellung von holzfreien Packpapieren wurden folgende Werte festgestellt:

Zusatz des Hilfsmittels in 010 .. 0,0 0,5

Stoff:

Mahigrad °Sr ............ 41 39

Entwässerungsgeschwindigkeit,

sec ..................... 56 48

pH .................... 7,1 5,8

Sieb:

Retention, %............. 80 88

Papier:

Berstdruck rel., kp/cm².. 3,1 3,5

Beispiel 2 95 Gewichtsteile Natriumhexafluorosilikat und 5 Gewichtsteile Magnesiumkarbonat wurden homogen vermischt. Die Mischung wurde in einer Dosiermenge von 0,4 % in die Vorratsbütte vor den Mahlaggregaten zudosiert.

Bei Betriebsversuchen mit dieser Kombination bei Herstellung von 130 g/qm Wellenpapier ergaben sich folgende Resultate, wobei zum Vergleich ein Versuch mit Zusatz von CaCO3 an Stelle von MgCO3 vorgenommen wurde.

Zusatz des Hilfsmittels in % . , 0,0 0,4 0,4 Mischung aus Na-Hexa-

fluorosilikat und CaCo3

Stoff:

Mahigrad °SR ................ 55 52 53

Entwässerungsgeschwindigkeit, sec. . 160 130 140

pH . . .... 7,0 6,1 6,2

Sieb:

Retention, % ...... ......... 81 87 86

Papier:

CMT-Wert, kp................. 1,4 1,9 1,7

Die schlechteren Festigkeitswerte des Papiers bei Zusatz von CaCO3 an Stelle von MgCO2 sind deutlich.

Beispiel 3 30 Gewichtsteile Magnesiumhexafluorosilikat 6 Hydrat und 3 Gewichtsteile Magnesiumchlorid wurden in 100 Gewichtsteilen Wasser unter Rühren gelöst. Diese konzentrierte Lösung wurde bei Herstellung von Zeitungsdruckpapier 50g/qm in einer Dosiermenge von 0,6°/o, bezogen auf atro Stoff, in die Mischbütte zudosiert; dabei wurden folgende Ergebnisse gefunden:

Zusatz der Lösung in % .. ........ 0,0 0,6 0,6 Mischung aus Na-Hexa-

fluorosilikat und AlCl3

Stoff:

Mahigrad .................... 70 67 66

Entwässerungsgeschwindigkeit, sec. . 150 90 90

pH ........................ 6,8 5,5 5,3

Sieb:

Retention, % ................ 78 90 90

Papier:

Reißanlage, km..... ......... 3,5 3,7 3,3

Die besseren Festigkeiten des Papiers, die bei Zusatz von Magnesiumchlorid gegenüber Aluminiumchlorid erhalten werden, sind deutlich.

Claims

Patentansprüche: 1. Sauer reagierende-Entwässerungs-; Flockungs-und Fixierhilfsmittel mit festigkeitserhöhenden Eigenschaften für die Papierindustrie, bestehend aus einer Mischung von Hexafluorosilikaten und Magnesiumverbindungen.
2. Hilfsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hexafluorosilikate als Natrium-und/oder Kalium- und/oder Magnesiumhexafiuorosilikate vorliegen.
3. Hilfsmittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Hexafluorosilikat in der Mischung bei 99 bis 300/o liegt.
4. Verfahren zur Herstellung der Hilfsmittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten im festen Zustand zusammengemischt oder in Wasser unter Rühren gelöst werden.
5. Verwendung der Hilfsmittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese Hilfsmittel bei der Herstellung von Papier und/oder Pappe in Dosiermengen von 0,1 bis 1,0010, bezogen auf atro Stoff, in der Stoffaufbereitung angewandt werden.

Die Erfindung betrifft sauer reagierende Hilfsmittel für die Papierindustrie, die mit Vorteil zur Erhöhung der Entwässerungsgeschwindigkeit, sowie zum Fixieren und Ausfiocken bei-Herstellung von Papieren und Pappen angewandt werden können, insbesondere bei Herstellung von Produkten mit hohen Festigkeiten.

Bei der Herstellung von Papier und Pappe werden als Entwässerungs-, Flockungs- und Fixiermittel entweder Aluminiumsulfat oder Polyäthyleniminderivate verwendet. Diese Verbindungen erhöhen zwar die Entwässerungsgeschwindigkeit der faserigen Suspensionen und haben eine hohe Flockungs- und Fixierwirkung, bewirken aber eine wesentliche Verringerung der Festigkeiten von Papier und Pappe.

Diese nachteilige Wirkung ist besonders bei Aluminiumsulfat von Wichtigkeit, weil diese Verbindung in der Papierfabrikation sehr oft zu den obenerwähnten Zwecken und außerdem zur Regelung des pH-Wertes verwendet wird.

Ferner ist aus der tschechoslowakischen Patentschrift 133 084 ein Verfahren zur Aufbereitung und Verarbeitung des Papierstoffes bekannt, bei dem im Rahmen des technologischen Arbeitsganges Natriumfluorosilikat und Verbindungen von zweiwertigen Elementen zugegeben werden. Insbesondere werden Mischungen aus Natriumsilikofluorid und Calciumchlorid beschrieben. Mit solchen Produkten kann der Papierstoff abgesäuert, eine kolloidale Verbindung gebildet und die Entwässerung auf dem Sieb geregelt werden. Es wird auch erwähnt, daß neben Calciumchlorid andere Verbindungen des Calciums, Magnesiums, Strontiums und Bariums angewendet werden können. Nähere Angaben sind über deren Eigenschaften, insbesondere die der mit solchen Produkten erhaltenen Festigkeitseigenschaften der Papiere nicht gemacht worden. Es wird lediglich erwähnt, daß Natriumfluorosilikat zu keiner Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften führt. Unterschiede zwi- schen den verschiedenen Metallsalzen sind nicht erkannt worden. Bei der praktischen Anwendung hat sich jedoch gezeigt, daß Zusätze von Natriumsilikofluorid und Calciumchlorid genau wie Aluminiumsulfat Festigkeitsverluste beim Papier hervorrufen.

Diese Nachteile werden mit den beanspruchten Hilfsmitteln vermieden.

Es wurde nämlich gefunden, daß Mischungen aus Hexafluorosilikaten und Magnesiumverbindungen gute Entwässerungs-, Flockungs- und Fixiermittel mit festigkeitserhöhenden Eigenschaften für die Papierindustrie darstellen.

Die sauer reagierenden Fluorosilikate erniedrigen dabei die pH-Werte. Durch ihre Hydrolyse entsteht aktive Kieselsäure, die eine hohe Flockungs- und Fixierwirkung besitzt und die Festigkeiten des Papiers erhöht.

Die Magnesiumverbindungen vertiefen noch die Flockungs- und Fixierwirkung der Kieselsäure und erhöhen gleichzeitig die Entwässerungsgeschwindigkeit der faserigen Stoffsuspensionen.

Auch Verbindungen von anderen zwei- und dreiwertigen Elementen, wie die des Calciums, Strontiums, Bariums, Aluminiums und des Eisens usw., haben ähnliche Flockungs-, Fixier- und Entwässerungseigenschaften wie die Magnesiumverbindungen. Sie haben aber bei praktischer Anwendung gegenüber Magnesiumverbindungen manche Nachteile.

Es ist allgemein bekannt, daß die Calcium-, Strontium- und Bariumverbindungen in S042- enthaltenden Lösungen, die sehr oft bei der Papierfabrikation angewandt werden, in schwer lösliche und damit unwirksame Verbindungen übergeführt werden.

Im Zusammenhang mit dieser Erfindung wurde nun festgestellt, daß die Magnesiumverbindungen in Kombinationen mit Fluorosilikaten einen viel geringeren negativen Einfluß auf die Festigkeiten des Papiers haben als die Ca-, Sr-, Ba-, Al- und Fe-Verbindungen in ähnlichen Kombinationen, wobei die Magnesiumverbindungen gleichzeitig sehr günstige Flockungs-, Fixier- und Entwässerungseigenschaften aufweisen und durch Sulfationen nicht gestört werden.

Brauchbare Hilfsmittel für die Papierindustrie kann man durch Mischen von Hexafluorosilikaten mit Magnesiumverbindungen herstellen, wobei sich die Mischverhältnisse und -bedingungen je nach erwünschter Wirkung und Anwendung des jeweiligen Produktes richten.

Bei Produkten, die im festen Zustand dosiert werden sollen und bei denen stark saure Reaktion, hohe Flockungs- und Fixierwirkung, gute Rieselfähigkeit und eine erhöhende Wirkung auf die Festigkeiten des Papiers verlangt werden, wird in der Mischung der Gehalt an Fluorosilikat erhöht. Der Gehalt an Hexafluorosilikat in der Mischung soll zwischen 99 und 300/o liegen. Mit Vorteil werden hier die nicht hygroskopischen Fluorosilikate des Natriums und/oder Kaliums angewandt, und die Komponenten werden im festen Zustand vermischt.

Höhere Mengen von Magnesiumverbindungen sind in die Produkte einzubauen, bei denen eine höhere Entwässerung des Stoffes verlangt wird.

Bei Produkten, die eine sehr hohe Entwässerungswirkung besitzen und die als Lösungen zudosiert werden sollen, verwendet man mit Vorteil das gut lösliche Magnesiumhexafluorosilikat.