DE60112739T2

DE60112739T2 - Entwässerungshilfsmittel für die papiererzeugung

Info

Publication number: DE60112739T2
Application number: DE60112739T
Authority: DE
Inventors: S. Otto DE PIERNE; Stephen Dan HONIG
Original assignee: Cytec Technology Corp
Current assignee: Kemira Oyj
Priority date: 2000-05-02
Filing date: 2001-04-02
Publication date: 2006-06-01
Also published as: DE60112739T8; CA2407935C; EP1278790B1; BR0110342A; WO2001083885A2; ATE302220T1; AU2001249715A1; KR100787683B1; CA2407935A1; KR20030007559A; WO2001083885A3; BR0110342B1; MXPA02010794A; DE60112739D1; EP1278790A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft sulfonierte Polymere eines Aminotriazins und eines Aldehyds, Verfahren zur Herstellung dieser Polymere und Verfahren der Verwendung dieser Polymere als Entwässerungshilfen bei der Papierherstellung.
Von einer Vielfalt organischer und anorganischer Materialien ist bekannt, dass sie als Entwässerungshilfen bei der Papierherstellung nützlich sind, siehe z.B. M.Norell, K.Johansson und M.Persson, "Retention and Drainage", in Papermaking Chemistry, Hersg. L.Neimo, Tappi Press, 1999, S. 43 bis 77. Zum Beispiel werden bei der Papierherstellung häufig organische Polymere verwendet, um die Retention und/oder die Entwässerung zu erhöhen, siehe z.B. US-5,567,277 und die darin erörterten Bezugsquellen. Ionische organische Polymer-Mikrokügelchen, die für ausgezeichnete Retentions-/Entwässerungseigenschaften sorgen, sind in US-5,167,766; US-5,171,808 und US-5,274,055 offenbart. Anorganische Materialien, z.B. Alaun, Kieselgel und Bentonit, können allein oder in Kombination mit organischen Polymeren verwendet werden, siehe z.B. US-5,31,783 und die dort zitierten Bezugsquellen. Es verbleibt jedoch ein Bedarf an zusätzlichen Produkten, um die Papierherstellung zu verbessern.
Es ist im Stand der Technik bekannt, dass für die Kondensationsreaktion zwischen einem Aminotriazin, z.B. Melamin, einem Aldehyd, z.B. Formaldehyd, und einem Sulfit, z.B. aus Natriumbisulfit, durch Variieren der Reaktionsbedingungen, z.B. pH-Wert, Druck, Temperatur, Zeit, Anteile der Reaktionspartner usw., eine Vielzahl an Reaktionsprodukten erzeugt werden kann. Während der letzten 60 Jahre sind viele Beispiele solcher Aminotriazin/Aldehyd/Sulfit-Kondensationsprodukte und – verfahren beschrieben worden, siehe z.B. US-2,407,599; US-2,412,855; US-2,730,516; US-2,863,842; US-2,949,396; US-3,941,734; US-3,985,696; US-4,430,469; US-4,677,159; US-4,820,766; US-5,071,945; US-5,424,390; US-5,789,526 und EP-0 277 633 A2. Das Molekulargewicht der Aminotriazin/Aldehyd/Sulfit-Kondensationsprodukte wird häufig durch verschiedene Verfahren erhöht oder "verbessert", z.B. "Säureverbesserung" oder "Aminotriazinverbesserung". Die Säureverbesserung findet statt, wenn das Molekulargewicht eines Aminotriazin/Aldehyd/Sulfit-Kondensationsprodukts unter sauren Bedingungen erhöht wird, ohne Verwendung zusätzlichen Aminotriazins. Aminotriazinverbesserung, z.B. Melaminverbesserung, findet statt, wenn das Molekulargewicht eines Aminotriazin/Aldehyd/Sulfit-Kondensationsprodukts durch Reaktion mit zusätzlichem Aminotriazin, z.B. Melamin, erhöht wird. Viele der oben zitierten Bezugsquellen offenbaren säureverbesserte Kondensationsprodukte; Beispiele melaminverbesserter Kondensationsprodukte sind in US-5,989,391 und WO 96/34027 offenbart. Das folgende Reaktionsschema veranschaulicht zum Beispiel einiges der Chemie, von der man annimmt, dass sie bekannten Prozessen zur Herstellung säureverbesserter sulfonierter Melamin-Formaldehyd-Polymere unterliegt, siehe z.B. US-4,430,469:
Die Verwendung säureverbesserter Kondensationsprodukte als Zementadditive ist wohlbekannt und Produkte, von denen man annimmt, dass sie säureverbessert sind, sind kommerziell erhältlich. Man nimmt an, dass säureverbesserte Kondensationsprodukte allgemein anionisch sind, so dass sie, wenn sie auf den Partikeln adsorbiert sind, welche die nasse Zementmischung bilden, bewirken, dass die Partikel negativ geladen werden und daher einander abstoßen, siehe z.B. S.M.Lahalih u.a., "Water-Soluble Sulfonated Amino-Formaldehyde Resins II Characteristics As Dispersing Agents", J.Appl.Polym.Sci., 33, 2997–3004 (1987), und die darin zitierten Bezugsquellen. Einige Bezüge erwähnen Aminotriazin/Aldehyd/Sulfit-Kondensationsprodukte mit Bezug auf die Papierherstellung, siehe z.B. US-2,407,599; US-2,863,842; US-2,949,396; US-4,181,567 und US-4,840,705; ebenso wie JP 02014096 und JP 07189178 . Die betreffenden Erfinder jedoch haben Proben kommerziell erhältlicher Aminotriazin/Aldehyd/Sulfit-Kondensationsprodukte ausgewertet und haben herausgefunden, dass sie im Allgemeinen minderwertige Entwässerungseigenschaften bieten. Aminotriazin/Aldehyd/Sulfit-Kondensationsprodukte werden auch als nützlich zur Behandlung von Erdöl-Bohrschlamm angesehen, siehe z.B. US-2,730,516, und zur Verbesserung der Qualität von Baumaterialien, die anorganische Bindemittel enthalten, siehe z.B. US-4,430,469.
Neueste Berichte haben gezeigt, dass die Retentions-/Entwässerungs-Eigenschaften von melaminverbesserten Aminotriazin/Aldehyd/Sulfit-Kondensationsprodukten denen der säureverbesserten Produkte überlegen ist. Zum Beispiel wurden in WO 96/34027 und US-5,969,391 unter Verwendung eines melaminverbesserten Kondensationsproduktes eine bessere Retention und eine bessere Entwässerung als bei einem säureverbesserten Produkt berichtet. Die betreffenden Erfinder haben jedoch herausgefunden, dass die Eigenschaften dieser melaminverbesserten Kondensationsprodukte denen kommerziell erhältlicher Retentions-/Entwässerungshilfen allgemein unterlegen sind. Es verbleibt daher das Problem, dass Aminotriazin/Aldehyd/Sulfit-Kondensationsprodukte benötigt werden, welche Retentions- und/oder Entwässerungseigenschaften bei der Papierherstellung liefern können, welche sich den Eigenschaften vorhandener Retentions-/Entwässerungshilfen annähern oder diese übertreffen.
Überraschenderweise haben wir nun entdeckt, dass bestimmte neue wässrige Zusammensetzungen, bestehend aus einem sulfonierten Polymer eines Aminotriazins und eines Aldehyds, eine überlegene Entwässerung bei der Papierherstellung bieten, verglichen mit Aminotriazin/Aldehyd/Sulfit-Kondensationsprodukten, die im Stand der Technik bekannt sind. Die vorliegende Erfindung stellt daher neue wässrige Zusammensetzungen, Verfahren zur Herstellung dieser Zusammensetzungen und Verfahren der Verwendung dieser Zusammensetzungen, um eine überlegene Entwässerung bei der Papierherstellung zu bieten, bereit.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine wässrige Zusammensetzung bereitgestellt, die ein sulfoniertes Polymer eines Aminotriazins und eines Aldehyds umfasst, wobei die Zusammensetzung eine Gesamt-Feststoffkonzentration im Bereich von etwa 15 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-% aufweist, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung, und einen Delta-Trübungswert größer als Null, wobei der Delta-Trübungswert bestimmt wird durch (1) Messen der Trübung der Zusammensetzung bei 25 °C, um einen ersten Trübungswert zu erhalten, (2) Verdünnen der Zusammensetzung mit ausreichend Wasser, um eine zweite Zusammensetzung mit einer Gesamt-Feststoffkonzenttration von 2 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der zweiten Zusammensetzung, zu erhalten, (3) Messen der Trübung der zweiten Zusammensetzung bei 25 °C, um einen zweiten Trübungswert zu erhalten, und (4) Subtrahieren des ersten Trübungswertes vom zweiten Trübungswert.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, umfassend (a) Erwärmen und Bewegen eines ersten Gemisches, das hergestellt ist durch Vermischen von Wasser, Aminotriazin, Aldehyd, einer ersten Base und eines Sulfits in einem Molverhältnis Aminotriazin:Aldehyd von etwa 1:2,9 bis etwa 1:3,4 und einem Molverhältnis Sulfit:Aminotriazin von etwa 0, 9 bis etwa 1, 1, wobei die erste Base in einer Menge vorliegt, die ausreichend ist, das erste Gemisch mit einem pH-Wert im Bereich von etwa 10 bis etwa 13 zu versehen, bei einer Temperatur im Bereich von etwa 60 °C bis etwa 80 °C für etwa 1 bis etwa 2 Stunden, (b) Vermischen von Säure mit dem ersten Gemisch, um ein zweites Gemisch mit einem pH-Wert im Bereich von etwa 3 bis etwa 4 zu erzeugen, (c) Bewegen des zweiten Gemisches bei einer Temperatur im Bereich von etwa 50 °C bis etwa 70 °C, bis das zweite Gemisch eine Volumenviskosität von etwa 15.000 mPa·s oder größer aufweist, (d) Hinzufügen einer zweiten Base zu dem zweiten Gemisch unter Bewegen in ausreichender Menge, um ein drittes Gemisch mit einem pH-Wert von etwa 7 bis etwa 10 zu bilden, (e) Erwärmen und Bewegen des dritten Gemisches bei einer Temperatur im Bereich von etwa 85 °C bis etwa 95 °C für etwa 15 bis etwa 30 Minuten, und (f) Abkühlen des dritten Gemisches auf Umgebungstemperatur.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Papierherstellung bereitgestellt, umfassend (i) Bereitstellen einer wässrigen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung, (ii) Bereitstellen einer ersten Pulpeschlämme, (iii) Vermischen der Zusammensetzung mit der ersten Pulpeschlämme, um eine zweite Pulpeschlämme zu bilden, und (iv) Entwässern der zweiten Pulpeschlämme, um einen Bogen zu bilden.
Diese und andere Ausführungsformen werden im Folgenden detaillierter beschrieben.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die wässrigen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen sulfonierte Polymere eines Aminotriazins und eines Aldehyds. Diese Zusammensetzungen können durch die Kondensation eines Aminotriazins und eines Aldehyds in Anwesenheit eines Sulfits in Wasser unter den Bedingungen gebildet werden, die unten detaillierter beschrieben werden. Das Aminotriazin enthält im Allgemeinen wenigstens zwei Aminogruppen, z.B. Diaminotriazin oder Triaminotriazin, obwohl auch Gemische benutzt werden können, die geringe Mengen eines Aminotriazins enthalten, welches nur eine Aminogruppe enthält, z.B. Monoaminotriazin. Ein bevorzugtes Aminotriazin ist Melamin. Aldehyde, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, sind z.B. Acetaldehyd und Formaldehyd, vorzugsweise Formaldehyd, insbesondere wässriges Formaldehyd, welches 4 Gew.-% oder mehr Methanol enthält, basierend auf dem Gesamtgewicht.
Sulfit ist ein Ion und kann HSO₃ ^– oder SO₃ ^2– sein. Bequeme Sulfitquellen sind Sulfitsalze wie Natriumsulfit (Na₂SO₃) oder Kaliumsulfit (K₂SO₃), vorzugsweise Natriumhydrogensulfit (NaHSO₃) oder Kaliumhydrogensulfit (KHSO₃), insbesondere Natriummetabisulfit (Na₂S₂O₅). Sulfitsalze werden typischerweise in den Mengen verwendet, die erforderlich sind, um Sulfit in den benötigten Mengen bereitzustellen. Im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung sind Sulfit und Sulfitsalz Sulfonierungsmittel, weil es die Wirkung des Sulfits ist, das Polymer zu sulfonieren, so dass alle anderen Sulfonierungsmittel, die das Polymer sulfonieren können, ebenfalls verwendet werden können.
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung weisen vorzugsweise einen pH-Wert im Bereich von etwa 7 bis etwa 10 auf, insbesondere etwa 8 bis etwa 10. Alle hier erörterten pH-Werte können unter Verwendung eines pH-Meters gemessen werden, wie unten in den Beispielen beschrieben. Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind vorzugsweise farblos oder blassblau. Eine bevorzugte Farbe ist häufig ein positiver Indikator der physikalischen Stabilität der Zusammensetzung und/oder ein Indikator dafür, dass das Verfahren der vorliegenden Erfindung richtig durchgeführt worden ist, weil beobachtet wurde, dass farblose oder blassblaue Zusammensetzungen bevorzugte Eigenschaften bieten, z.B. bessere Eigenschaften als Zusammensetzungen mit einer roten Farbe, wie unten in den Beispielen gezeigt. Die Farbe der Zusammensetzung wird ohne die Zugabe irgendwelcher farbverändernder Fremdsubstanzen ermittelt.
"Gesamtfeststoff" ist der Gewichtsprozentsatz der wässrigen Zusammensetzung, basierend auf dem Gesamtgewicht, der sich beim Erhitzen auf konstantes Gewicht bei 105 °C nicht verflüchtigt. In vielen Fällen ist die einzige flüchtige Substanz Wasser, so dass der Gesamtfeststoff oft der Gewichtsprozentsatz der wässrigen Zusammensetzung ist, basierend auf dem Gesamtgewicht, der nicht Wasser ist. Die Gesamtfeststoffkonzentration der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung variiert über einen breiten Bereich von etwa 15 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-%, vorzugsweise in dem Bereich von etwa 17 Gew.-% bis etwa 25 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Die Gesamtfeststoffkonzentration kann gemessen werden durch thermogravimetrische Analyse bei 105 °C auf konstantes Gewicht oder kann aus der Natur der Verfahrensbedingungen bekannt sein.
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung weisen einen Delta-Trübungswert größer als Null auf, vorzugsweise größer als etwa 10, insbesondere größer als etwa 30, wobei der Delta-Trübungswert ermittelt wird durch (1) Messen der Trübung der Zusammensetzung bei 25 °C, um einen ersten Trübungswert zu erhalten, (2) Verdünnen der Zusammensetzung mit ausreichend Wasser, um eine zweite Zusammensetzung mit einer Gesamt-Feststoffkonzenttration von 2 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der zweiten Zusammensetzung, zu erhalten, (3) Messen der Trübung der zweiten Zusammensetzung bei 25 °C, um einen zweiten Trübungswert zu erhalten, und (4) Subtrahieren des ersten Trübungswertes vom zweiten Trübungswert. Die Trübung der Zusammensetzung kann durch bekannte Techniken in Nephelometrischen Trübungseinheiten (Nephelometric Turbidity Units, NTU) gemessen werden, wie unten in den Beispielen beschrieben.
Eine Zusammensetzung weist einen Delta-Trübungswert von größer als Null auf, wenn die Zusammensetzung trüber wird, wenn sie mit ausreichend Wasser verdünnt wird, um eine zweite Zusammensetzung mit einer Gesamtfeststoffkonzentration von 2 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der zweiten Zusammensetzung, zu ergeben. Die betreffenden Erfinder haben entdeckt, dass Zusammensetzungen mit einem Delta-Trübungswert größer als Null, vorzugsweise größer als etwa 10, insbesondere größer als etwa 30, im Allgemeinen bessere Eigenschaften liefern als Zusammensetzungen mit einer geringeren Delta-Trübung, z.B. einen Wert kleiner als Null, wie unten in den Beispielen gezeigt. Das Aufweisen eines Delta-Trübungswertes größer als Null kann ein positiver Indikator der physikalischen oder chemischen Stabilität der Zusammensetzung oder ein Indikator dafür sein, dass das Verfahren der vorliegenden Erfindung richtig durchgeführt wurde.
Die Volumenviskosität der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung kann über einen breiten Bereich variieren, vorzugsweise etwa 5.000 mPa·s oder weniger, insbesondere weniger als 250 mPa·s, am besten etwa 200 mPa·s oder weniger, vorzugsweise etwa 30 mPa·s oder größer, insbesondere etwa 50 mPa·s oder größer, am besten etwa 60 mPa·s oder größer. Alle hier erörterten Werte der Volumenviskosität können gemessen werden wie unten in den Beispielen beschrieben.
Die unten beschriebenen Verfahren können angewendet werden, um die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung vorzubereiten. Die Verfahren der vorliegenden Erfindung können in den Schritten (a) bis (f) durchgeführt werden, wie unten ausgeführt wird. Die verschiedenen Komponenten des Verfahrens, z.B. Wasser, Aminotriazin, Aldehyd, Sulfit, Base usw. werden im Allgemeinen in ausreichenden Mengen verwendet, um gemäß den unten beschriebenen Anteilen der Komponenten Zusammensetzungen mit den oben beschriebenen Gesamtfeststoffspiegeln zu ergeben.
Schritt (a) umfasst das Erwärmen und Bewegen eines ersten Gemisches, das gebildet ist durch Vermischen von Wasser, Aminotriazin, Aldehyd, einer ersten Base und eines Sulfits in einem Molverhältnis Aminotriazin:Aldehyd von etwa 1:2,9 bis etwa 1:3,4 und einem Molverhältnis Sulfit:Aminotriazin von etwa 0,9 bis etwa 1,1, wobei die erste Base in einer Menge vorliegt, die ausreichend ist, das erste Gemisch mit einem pH-Wert im Bereich von etwa 10 bis etwa 13 zu versehen, vorzugsweise etwa 11 bis etwa 12. Das Aminotriazin, der Aldehyd und das Sulfit können wie die oben beschriebenen sein. Die erste Base kann irgendeine Base sein, vorzugsweise Natriumhydroxid, Ammoniumhydroxid oder Kaliumhydroxid, die in einer ausreichenden Menge hinzugefügt werden kann, um das erste Gemisch mit einem pH-Wert im Bereich von etwa 10 bis etwa 13 zu versehen, vorzugsweise etwa 11 bis etwa 12. Die Komponenten, z.B. Wasser, Aminotriazin, Aldehyd, erste Base und Sulfit, können alle einzeln zugegeben werden, in Stufen oder alle zusammen. Vorzugsweise wird das Sulfit in Form der entsprechenden Menge an Sulfitsalz zugegeben und wird vorzugsweise nicht mehr als 10 Minuten nach den anderen Komponenten zugegeben. Am besten wird das Sulfit zusammen mit den anderen Komponenten zugegeben. Das erste Gemisch wird im Allgemeinen bei einer Temperatur im Bereich von etwa 60 °C bis etwa 80 °C für etwa 1 bis etwa 2 Stunden erwärmt und bewegt. Eine zu starke Erwärmung wird vorzugsweise vermieden.
Schritt (b) umfasst das Vermischen von Säure mit dem ersten Gemisch, um ein zweites Gemisch mit einem pH-Wert im Bereich von etwa 3 bis etwa 4 zu erzeugen. Die Säure ist vorzugsweise eine anorganische Säure, insbesondere Salzsäure, schweflige Säure, Phosphorsäure oder phosphorige Säure, am besten Schwefelsäure. Die Säure ist vorzugsweise eine wässrige Lösung, am besten eine 15-25%ige Lösung in Wasser, in Gewichtsprozent basierend auf dem Gesamtgewicht. Die Menge an zugemischter Säure kann ermittelt werden, indem die Säure langsam hinzugefügt wird, während man den pH-Wert überwacht, so dass das zweite Gemisch einen pH-Wert von etwa 3 bis etwa 4 aufweist, vorzugsweise etwa 3,1 bis etwa 3,7.
Schritt (c) umfasst das Bewegen des zweiten Gemisches bei einer Temperatur im Bereich von etwa 50 °C bis etwa 70 °C, bis das zweite Gemisch eine Volumenviskosität von etwa 15.000 mPa·s oder größer aufweist, vorzugsweise etwa 20.000 mPa·s oder größer. Da ein effizientes Bewegen bevorzugt wird, wird das Bewegen im Allgemeinen fortgesetzt, bis die Volumenviskosität etwa 50.000 mPa·s oder weniger, vorzugsweise 40.000 mPa·s oder weniger, beträgt.
Schritt (d) umfasst das Hinzufügen einer zweiten Base zu dem zweiten Gemisch unter Bewegen in ausreichender Menge, um ein drittes Gemisch mit einem pH-Wert von etwa 7 bis etwa 10 zu bilden, vorzugsweise etwa 8 bis etwa 10. Die zweite Base kann irgendeine Base sein, vorzugsweise Natriumhydroxid, Ammoniumhydroxid oder Kaliumhydroxid, die in einer ausreichenden Menge hinzugefügt werden kann, um das dritte Gemisch mit einem pH-Wert im Bereich von etwa 7 bis etwa 10 zu versehen, vorzugsweise etwa 8 bis etwa 10. Die Menge der zweiten Base kann ermittelt werden durch langsames Hinzufügen der zweiten Base, während man den pH-Wert überwacht, bis der gewünschte pH-Wert erreicht ist. Die Base wird vorzugsweise in Form einer wässrigen Lösung hinzugefügt, am besten in einer 15-25%igen wässrigen Lösung, in Gewichtsprozent auf Basis des Gesamtgewichts. Vorzugsweise wird die zweite Base langsam und unter effizientem Mischen dem zweiten Gemisch hinzugefügt, so dass die Zusammensetzung, die durch das Verfahren erzeugt wird, im wesentlichen farblos oder blassblau ist. Wenn die zweite Base zu schnell oder unter unzulänglichem Mischen hinzugefügt wird, kann die Zusammensetzung, die durch das Verfahren gebildet wird, eine weniger wünschenswerte rote Farbe aufweisen. Zusammensetzungen mit einer roten Farbe weisen im Allgemeinen einen niedrigen Delta-Trübungswert auf und können sogar einen Delta-Trübungswert kleiner als Null aufweisen. Wenn die zweite Base ohne Bewegen hinzugefügt wird, kann das Endprodukt nicht den gewünschten positiven Delta-Trübungswert aufweisen. Schritt (e) umfasst das Erwärmen und Bewegen des dritten Gemisches bei einer Temperatur im Bereich von etwa 85 °C bis etwa 95 °C für etwa 10 bis etwa 45 Minuten, vorzugsweise etwa 15 bis etwa 30 Minuten. Wenn Schritt (e) ohne Bewegen durchgeführt wird, kann das Endprodukt nicht den gewünschten positiven Delta-Trübungswert aufweisen. Schritt (f) umfasst das Abkühlen des dritten Gemisches auf Umgebungstemperatur.
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können als Retentions- und/oder Entwässerungshilfen bei der Papierherstellung verwendet werden, vorzugsweise als Entwässerungshilfen. Die vorliegenden Verfahren zur Herstellung von Papier umfassen die Schritte (i), (ii), (iii) und (iv) wie im Folgenden beschrieben. Schritt (i) umfasst das Bereitstellen einer Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wie hierin beschrieben, vorzugsweise eine bevorzugte Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wie hierin beschrieben. Schritt (ii) des vorliegenden Verfahrens umfasst das Bereitstellen einer ersten Pulpeschlämme. In der kommerziellen Praxis der Papierherstellung kann eine Pulpeschlämme 0,3 bis 1,5 Gew.-% an Cellulosefasern, Veredlern und Füllstoffen umfassen, basierend auf dem Gesamtgewicht, der Rest ist Wasser.
Schritt (iii) des vorliegenden Verfahrens umfasst das Vermischen der Zusammensetzung, die in Schritt (i) bereitgestellt wurde, mit der ersten Pulpeschlämme, um eine zweite Pulpeschlämme zu bilden. In der kommerziellen Praxis der Papierherstellung wird das Vermischen vorzugsweise durchgeführt durch Hinzufügen der Zusammensetzung zu der ersten Pulpeschlämme vor dem Stoffauflaufkasten der Papiermaschine. Am besten wird die Zusammensetzung mit Wasser verdünnt, bevor sie mit der ersten Pulpeschlämme vermischt wird. Andere herkömmliche Papieradditive können ebenfalls mit der ersten oder zweiten Pulpeschlämme vermischt werden, vorzugsweise Alaun und/oder kationisches Polyacrylamid. Die Menge der Zusammensetzung der Erfindung, die mit der Pulpeschlämme vermischt wird, kann über einen breiten Bereich von etwa 0,01 bis etwa 5 Pfund/Tonne trockener Schlämme variieren, vorzugsweise von etwa 0,25 bis etwa 2 Pfund/Tonne trockener Schlämme, und wird vorzugsweise in einer Menge verwendet, die ausreicht, um die Retention und/oder die Entwässerung zu verbessern. Die Eigenschaften als Entwässerungshilfe können gemessen werden wie unten in den Beispielen beschrieben. Schritt (iv) des vorliegenden Verfahrens umfasst das Entwässern der zweiten Pulpeschlämme, um einen Bogen zu bilden. In der kommerziellen Praxis der Papierherstellung erfolgt das Entwässern in verschiedenen Stufen, z.B. in der Formzone, der Vakuumzone und in den Pressen- und Trockenpartien.
Unter Verwendung der vorliegenden Zusammensetzungen können in Papierherstellungsverfahren eine verbesserte Entwässerungsbildung und größere Retentionswerte für Veredler und Füllstoffe erhalten werden. Die vorliegenden Zusammensetzungen können wie unten erörtert in Verbindung mit anderen Materialien einem herkömmlichen Papierbrei hinzugefügt werden wie üblichen chemischen Zellstoffbreien, zum Beispiel gebleichtem oder ungebleichtem Sulfat- oder Sulfitzellstoffbrei, mechanischem Zellstoffbrei wie Holzschliff, thermomechanischem Zellstoffbrei, Refinerholzstoff mit chemisch-thermischer Vorbehandlung oder Recycling-Zellstoffbrei wie entfärbtem Abfall und allen Mischungen davon. Der Papierbrei und das endgültige Papier können im Wesentlichen ungefüllt oder gefüllt sein, wobei Mengen von bis zu etwa 50 % Füllstoff, basierend auf dem Trockengewicht des Papierbreis, oder bis zu etwa 40 %, basierend auf dem Trockengewicht des Papiers, beispielhaft sind. Wenn ein Füllstoff benutzt wird, kann jeder herkömmliche Füllstoff wie Calciumcarbonat, Ton, Titandioxid oder Talkum oder eine Kombination vorliegen. Der Füllstoff kann, wenn er vorliegt, vor oder nach der Zugabe der vorliegenden Zusammensetzungen in den Papierbrei eingebracht werden. Es können auch andere Standardadditive der Papierherstellung hinzugefügt werden wie Terpentinleim, synthetischer Leim wie Alkenylbernsteinsäureanhydrid (ASA) und Alkylketen-Dimer (AKD), Alaun, Festigkeitsadditive, Aktivierungsmittel, polymere Koagulationsmittel wie kationische Polymere niedrigen Molekulargewichts, Farbstofffixiermittel usw. und andere Materialien, die im Papierherstellungsverfahren wünschenswert sind.
Wenn man kationische Polymere hohen Molekulargewichts oder Polysaccharide und die vorliegenden Zusammensetzungen benutzt, ist die bevorzugte Reihenfolge der Zugabe kationisches Polymer hohen Molekulargewichts und dann die vorliegenden Zusammensetzungen. In einigen Fällen kann jedoch die umgekehrte Reihenfolge angewendet werden. Wenn sowohl ein kationisches Polysaccharid wie Stärke als auch ein kationisches Polymer benutzt werden, können sie einzeln oder zusammen und in jeder Reihenfolge hinzugefügt werden. Außerdem kann ihre individuelle Zugabe an mehr als einem Punkt erfolgen. Die vorliegenden Zusammensetzungen können vor irgendwelchen kationischen Komponenten oder nach diesen hinzugefügt werden, wobei das letztere das bevorzugte Verfahren ist. Es kann auch eine aufgeteilte Zugabe vorgenommen werden. Die bevorzugte Praxis ist es, ein kationisches Polysaccharid vor einem kationischem Polymer hohen Molekulargewichts zuzugeben. Die Stoffmischung kann bereits kationische Stärke, Alaun, kationische (oder anionische oder sowohl kationische als auch anionische) Polymere eines Molekulargewichts gleich oder geringer als 100.000, Natriumaluminat und basische Aluminiumsalze (z.B. Polyaluminiumchlorid und/oder -sulfat) aufweisen, und ihre Spiegel können variiert werden, um die Reaktion der Stoffmischung zu verbessern. Weitere Punkte sind jene, die typischerweise bei dualen Retentions- & Entwässerungssystemen benutzt werden (Vorgebläsepumpe oder Vorsieb für eine Komponente und Vor- oder Nachsieb für eine andere). Das Zugeben der letzten Komponente vor der Gebläsepumpe kann jedoch in einigen Fällen gerechtfertigt sein. Andere Zugabeaspekte, die praktisch sind, können angewendet werden, wenn bessere Eigenschaften oder eine größere Bequemlichkeit erhalten werden. Die Dickstoffzugabe einer Komponente ist ebenfalls möglich, obwohl eine Dünnstoffzugabe bevorzugt wird. Die Dickstoffzugabe und/oder aufgeteilte Dick- und Dünnstoffzugabe von kationischer Stärke wird jedoch routinemäßig durchgeführt, und diese Zugabemodalitäten sind bei der Verwendung der vorliegenden Zusammensetzungen ebenso anwendbar. Weitere Aspekte werden durch die Praktikabilität bestimmt und durch das mögliche Erfordernis, mehr oder weniger Scherbeanspruchung auf das behandelte System anzuwenden, um eine gute Vermischung und Verteilung innerhalb der Pulpeschlämme sicherzustellen.
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können auch für andere Anwendungen nützlich sein, z.B. als Zementadditiv, für die Behandlung von Mineralschlämmen, z.B. die Entwässerung, und als Dispergiermittel oder Flotationshilfe bei der Mineralverarbeitung, z.B. der Aufbereitung eines Mineralerzes. Die vorliegenden Zusammensetzungen können vermischt werden mit Mineralschlämmen in Dosierungen, die ausreichend sind, um die Entwässerung oder Flotation zu verbessern, vorzugsweise in einer Dosierung von etwa 1 bis etwa 100 Gramm je Tonne trockenen Schlamms für Entwässerungsanwendungen und in einer Aufbereitungsdosierung von etwa 25 bis etwa 200 Gramm je Tonne trockenen Schlamms für Flotationsanwendungen. Die resultierenden Schlämme können dann in der allgemeinen Art und Weise, wie sie dem Fachmann bekannt ist, entwässert werden oder einer Flotation unterzogen werden. Die vorliegenden Zusammensetzungen sind insbesondere nützlich für schwierig zu behandelnde mineralische Sulfid- und Nichtsulfiderze, bei denen schädliche Schlämme ein Problem sind. Sie sind auch dort nützlich, wo der pH-Wert des Mineralschlamms kleiner als etwa 5 ist, und als Bohrschlämme.
Alle hierin erwähnten Patente und Patentanmeldungen werden hiermit durch Bezugnahme hierin mit aufgenommen. Solange nicht anders erwähnt, sind alle Prozentsätze Gewichtsprozente, basierend auf dem Gesamtgewicht. Die folgenden Beispiele werden zu Zwecken der Veranschaulichung angeführt und begrenzen den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung in keiner weise.
BEISPIELE
UNTERSUCHUNGSMETHODEN
Die folgenden Untersuchungsmethoden wurden über alle Beispiele hinweg angewendet, solange nicht anders erwähnt:
Die Gesamtfeststoffe wurden thermogravimetrisch unter Verwendung eines kommerziell erhältlichen Mikrowellen-Feststoffofens (AVC 80, CEM Corporation of Matthews, NC) gemessen, und der pH-Wert wurde mit einem kommerziell erhältlichen pH-Meter (American Porta/pH 3, American Scientific Products of McGaw Park, IL) gemessen, das gemäß den Anweisungen des Herstellers verwendet und kalibriert wurde. Die Volumenviskosität des Endproduktes wurde unter Verwendung eines kommerziell erhältlichen Drehrohr-Viskometers (Brookfield DV-III Rheometer, Spindel LV-1 bei 30 rpm) gemessen. Die Volumenviskosität während des Verfahrens (Verfahrensviskosität) wurde gemessen unter Verwendung eines kommerziell erhältlichen Drehrohr-Viskometers (Brookfield DV-III Rheometer, Spindel LV-4 bei 6 rpm) durch Ziehen einer 200mL-Probe und Messen der Volumenviskosität innerhalb von 30 bis 50 Sekunden, also etwa bei Verfahrenstemperatur. Volumenviskositätswerte sind in den SI-Einheiten Millipascal-Sekunden (mPa·s) angegeben.
Die Delta-Trübungswerte (in Nephelometrischen Trübungseinheiten, NTU) der Zusammensetzungen der Erfindung wurden unter Verwendung eines kommerziell erhältlichen 90°-Reflexions-Turbidimeters (Hach 2100P Turbidimeter) wie folgt gemessen: Das Turbidimeter wurde wie vom Hersteller empfohlen kalibriert. Eine erste Probe der Zusammensetzung wurde in eine Küvette gefügt, die mit dem Turbidimeter geliefert wird, und die Trübung der ersten Zusammensetzung wurde ermittelt und als erster Trübungswert aufgezeichnet. Die erste Zusammensetzung wurde dann mit ausreichend destilliertem Wasser verdünnt und gerührt, um eine zweite Zusammensetzung mit einem Gesamtfeststoff von 2 % zu ergeben. Die Trübung der zweiten Zusammensetzung wurde dann ermittelt und als zweiter Trübungswert aufgezeichnet. Die Delta-Trübung wurde dann durch Subtrahieren des ersten Trübungswertes vom zweiten Trübungswert errechnet.
Die Entwässerung ist eine Messung der Zeit, die von Wasser benötigt wird, um von dem Papierbrei abzulaufen, und wird hier als 10X-Entwässerung angegeben (K.Britt, TAPPI 63(4), S.67 (1980)). Die vorliegenden Zusammensetzungen und Vergleichsprodukte wurden durch das folgende Entwässerungs-Untersuchungsverfahren auf ihre Fähigkeit untersucht, als Entwässerungshilfen zu fungieren: Ein Papierbrei von gebleichtem 70/30-Hartholz/Weichholz-Kraftzellstoffbrei wurde erhalten und, wenn nötig, verdünnt, um einen Test-Papierbrei mit einer Konsistenz (Gew.-% Feststoffe) von etwa 0,3 bis etwa 0,5 %, einem pH-Wert von etwa 4,5 und einem Alaungehalt von 1 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht des Papierbreis, bereitzustellen. Derselbe Test-Papierbrei wurde verwendet, als eine Entwässerungshilfe mit einer anderen verglichen wurde, weil Vergleiche unter Verwendung verschiedener Test-Papierbreie nicht aussagekräftig sein können. Unter Verwendung eines Messzylinders wurden 1000 mL Test-Papierbrei in ein lamelliertes Britt-Becherglas gegeben und bei 1000 rpm gerührt. Eine Dosis kationischen Polyacrylamids wurde hinzugefügt, 30 Sekunden später gefolgt von der Entwässerungshilfe. Nach 15 Sekunden wurde das Rühren beendet und mit der Entwässerung begonnen. Die 10X-Entwässerungszeit ist die Zeit (unten in Sekunden angegeben), um 900 mL Wasser aufzusammeln, die Konsistenz des Papierbreis in dem Becherglas wird also um einen Faktor von 10 erhöht. Ein geringerer Wert der 10X-Entwässerung bedeutet eine schnellere Entwässerung, also bessere Eigenschaften als Entwässerungshilfe.
BEISPIEL 1
In eine Kunstharzflasche, ausgerüstet mit einem Rührer und einem Verflüssiger wurden 63,07 Gramm (g) Melamin, 122 g einer 37%igen Formaldehydlösung (enthaltend etwa 4,6 Gew.-% Methanol) und 28,47 g destillierten Wassers gegeben. Die Flasche wurde auf etwa 60 bis 63 °C erwärmt, und 10,95 g einer ersten 20%igen Natriumhydroxidlösung wurden unter Rühren hinzugefügt. Der pH-Wert betrug etwa 11. Innerhalb weniger Minuten klarte der Inhalt der Flasche auf, und 159,2 g einer 30%igen Metabisulfitlösung wurden hinzugefügt. Die Flasche wurde für 80 bis 90 Minuten unter Rühren auf etwa 75 °C erwärmt. Die Temperatur überschritt nicht 80 °C.
Etwa 320 g destillierten Wassers wurden dann unter Rühren in die Flasche gegeben, wodurch der Inhalt auf etwa 65 °C abgekühlt wurde, gefolgt von etwa 88,95 g einer 20%igen Schwefelsäurelösung unter Rühren. Der pH-Wert betrug etwa 3,3 und die Verfahrens-Volumenviskosität betrug etwa 5 bis 10 mPa·s. Die Temperatur wurde unter Rühren für etwa 140 Minuten auf etwa 65 °C gehalten, bis die Verfahrensviskosität etwa 31.000 mPa·s erreichte.
Etwa 67,25 g einer zweiten 20%igen Natriumhydroxidlösung wurde dann hinzugefügt und für etwa 20 Minuten gerührt. Die Kunstharzflasche wurde dann unter gründlichem Mischen auf etwa 90 °C erwärmt und unter Rühren für etwa 20 Minuten gehalten, dann auf Umgebungstemperatur abgekühlt. Das Produkt, eine Zusammensetzung, die ein sulfoniertes Polymer aus Melamin und Formaldehyd enthielt, wies eine Volumenviskosität von etwa 150 mPa·s auf, einen Feststoffspiegel von etwa 20 %, einen pH-Wert von etwa 8 und eine Delta-Trübung von etwa 100 NTU. Das Produkt war nahezu wasserklar mit einer leicht blauen Tönung.
BEISPIEL 2
Eine Probe der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wurde gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren erzeugt, außer dass der Feststoffspiegel 27 %, die Volumenviskosität 117 mPa·s und der Delta-Trübungswert 30,7 NTU betrugen. Das Produkt war nahezu wasserklar mit einer leicht blauen Tönung.
BEISPIELE 3 BIS 4C
Eine Probe sulfonierten Melaminkondensats wurde kommerziell unter dem Handelsnamen Melvis F200^® erworben (verkörpert vermutlich das Material, das gemäß US-5,789,526 hergestellt wurde). Diese kommerzielle Probe wies einen negativen Delta-Trübungswert von -142 NTU auf und eine Volumenviskosität von 2711 mPa·s (Brookfield LV-3 bei 30 rpm und 23 °C). Die Eigenschaften dieser kommerziellen Probe wurden mit der Zusammensetzung aus Beispiel 2 in Dosierungen von 0,5, 1,0 und 2,0 lb/Tonne unter Anwendung des oben beschriebenen Entwässerungs-Untersuchungsverfahrens verglichen, und die Ergebnisse sind unten in Tabelle 1 dargestellt. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, welche einen positiven Delta-Trübungswert aufwiesen, verglichen mit einem kommerziellen sulfonierten Melaminprodukt, welches einen negativen Delta-Trübungswert aufwies, eine überlegene Entwässerung boten.
TABELLE 1
BEISPIEL 5
Eine Probe der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wurde gemäß des in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens erzeugt, außer dass der Feststoffspiegel etwa 29 %, die Volumenviskosität 277 mPa·s und der Delta-Trübungswert 73,3 NTU betrug. Das Produkt war nahezu wasserklar mit einer leicht blauen Tönung.
BEISPIELE 6 BIS 7C
Eine Probe eines sulfonierten Melamin-Formaldehyd-Polykondensats wurde kommerziell unter dem Handelsnamen Meiment F15^® erworben (verkörpert vermutlich das Material, das gemäß US-3,941,734 oder US-3,985,696 hergestellt wurde). Diese kommerzielle Probe wies einen Delta-Trübungswert von –3,86 NTU auf und eine Volumenviskosität von 3 mPa·s (Brookfield LV-3 bei 30 rpm und 23 °C). Die Eigenschaften dieser kommerziellen Probe wurden mit der Zusammensetzung aus Beispiel 5 in Dosierungen von 0,5, 1,0 und 1,5 lb/Tonne unter Anwendung des oben beschriebenen Entwässerungs-Untersuchungsverfahrens verglichen, und die Ergebnisse sind unten in Tabelle 2 dargestellt. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, welche einen positiven Delta-Trübungswert aufwiesen, verglichen mit einem kommerziellen sulfonierten Melaminprodukt, welches einen negativen Delta-Trübungswert aufwies, eine überlegene Entwässerung boten.
TABELLE 2
BEISPIEL 8C
Es wurde dem Verfahren aus Beispiel 1 gefolgt, außer dass an Stelle des Zugebens der zweiten Base (20%ige Natriumhydroxidlösung) und Rührens vor dem Erwärmen auf etwa 90 °C der Inhalt erwärmt wurde, als die Natriumhydroxidlösung zugegeben wurde. Das resultierende Produkt wies eine rote Farbe und einen Delta-Trübungswert von –0,4 NTU auf.
BEISPIELE 9 BIS l0C
Die Eigenschaften der Zusammensetzung aus Beispiel 8C wurden mit den Eigenschaften der Zusammensetzung aus Beispiel 2 in Dosierungen von 0,5, 1,0 und 1,5 lb/Tonne unter Anwendung des oben beschriebenen Entwässerungs-Untersuchungsverfahrens verglichen, und die Ergebnisse sind unten in Tabelle 3 dargestellt. Diese Ergebnisse zeigen den nachteiligen Effekt davon, die zweite Base nicht unter Bewegen vor dem Erwärmen zuzugeben.
TABELLE 3
BEISPIELE 11 BIS 12C
Eine Probe kommerziell erhältlichen Melamin-Formaldehyd-Harzes wurde von Cytec Industries, Inc. unter dem Handelsnamen PARAMEL-HE^®-Harz erworben. Dieses kommerzielle Harz ist nicht sulfoniert. Diese kommerzielle Probe wies einen Delta-Trübungswert von 30,7 auf. Die Eigenschaften dieser kommerziellen Probe wurden mit den Eigenschaften der Zusammensetzung aus Beispiel 2 in Dosierungen von 0,5, 1,0 und 2,0 lb/Tonne unter Anwendung des oben beschriebenen Entwässerungs-Untersuchungsverfahrens verglichen, und die Ergebnisse sind unten in Tabelle 4 dargestellt. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, welche sulfoniert sind und einen positiven Delta-Trübungswert aufweisen, verglichen mit einem kommerziellen Melamin-Formaldehyd-Produkt, welches ebenfalls einen positiven Delta-Trübungswert aufwies, aber nicht sulfoniert war, eine überlegene Entwässerung boten.
TABELLE 4
BEISPIELE 13 BIS 14C
Eine Probe eines kommerziell erhältlichen Mikrokügelchen-Polymers wurde von Cytec Industries, Inc. unter dem Handelsnamen POLYFLEX CP.3^® erworben. Dieses kommerzielle Produkt ist kein sulfoniertes Polymer eines Aminotriazins und eines Aldehyds. Die Eigenschaften dieser kommerziellen Probe wurden mit den Eigenschaften der Zusammensetzung aus Beispiel 2 in Dosierungen von 0,5, 1,0 und 2,0 lb/Tonne unter Anwendung des oben beschriebenen Entwässerungs-Untersuchungsverfahrens verglichen, und die Ergebnisse sind unten in Tabelle 5 dargestellt. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, verglichen mit einer kommerziellen Entwässerungshilfe des Standes der Technik, eine überlegene Entwässerung bieten.
TABELLE 5
BEISPIELE 15C BIS 17C
Drei melaminverbesserte sulfonierte Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukte wurden gemäß den Präparationsbeispielen (D1), (D2) und (D3) aus WO 96/34027 und entsprechend US-5.989.391 erzeugt. Die Delta-Trübungswerte dieser drei Proben wurden gemessen wie oben beschrieben und sind unten in Tabelle 6 dargestellt. Keine der drei Proben wies einen positiven Delta-Trübheitswert auf.
TABELLE 6
BEISPIELE 18 BIS 20C
Die Entwässerungseigenschaften der melaminverbesserten sulfonierten Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukte, die in den Beispielen 16C und 17C erzeugt wurden, wurden mit den Eigenschaften der Zusammensetzung aus Beispiel 5 in einer Dosierung von 2,0 lb/Tonne verglichen. Die Ergebnisse sind unten in Tabelle 7 dargestellt und zeigen, dass die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verglichen mit melaminverbesserten Produkten überlegene Entwässerungseigenschaften bieten.
TABELLE 7

Claims

Wässrige Zusammensetzung, die ein sulfoniertes Polymer eines Aminotriazins und eines Aldehyds umfasst, wobei die Zusammensetzung eine Gesamt-Feststoffkonzentration im Bereich von etwa 15 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-% aufweist, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung, und einen Delta-Trübungswert größer als Null, wobei der Delta-Trübungswert bestimmt wird durch (1) Messen der Trübung der Zusammensetzung bei 25 °C, um einen ersten Trübungswert zu erhalten, (2) Verdünnen der Zusammensetzung mit ausreichend Wasser, um eine zweite Zusammensetzung mit einer Gesamt-Feststoffkonzentration von 2 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der zweiten Zusammensetzung, zu erhalten, (3) Messen der Trübung der zweiten Zusammensetzung bei 25 °C, um einen zweiten Trübungswert zu erhalten, und (4) Subtrahieren des ersten Trübungswertes vom zweiten Trübungswert.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 mit einem pH-Wert im Bereich von etwa 7 bis etwa 10.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei das Aminotriazin Melamin ist und der Aldehyd Formaldehyd ist.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 mit einer Gesamt-Feststoffkonzentration im Bereich von etwa 17 Gew.-% bis etwa 25 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 mit einer Volumenviskosität von etwa 5000 mPa·s oder weniger.
Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 mit einem Delta-Trübungswert von etwa 30 nephelometrischen Trübungseinheiten (NTU) oder mehr.
Verfahren zum Herstellen der Zusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend (a) Erwärmen und Bewegen eines ersten Gemisches, das hergestellt ist durch Vermischen von Wasser, Aminotriazin, Aldehyd, einer ersten Base und eines Sulfits in einem Molverhältnis Aminotriazin:Aldehyd von etwa 1:2,9 bis etwa 1:3,4 und einem Molverhältnis Sulfit:Aminotriazin von etwa 0,9 bis etwa 1,1, wobei die erste Base in einer Menge vorliegt, die ausreichend ist das erste Gemisch mit einem pH-Wert im Bereich von etwa 10 bis etwa 13 zu versehen, bei einer Temperatur im Bereich von etwa 60 °C bis etwa 80 °C für etwa 1 bis etwa 2 Stunden, (b) Vermischen von Säure mit dem ersten Gemisch, um ein zweites Gemisch mit einem pH-Wert im Bereich von etwa 3 bis etwa 4 zu erzeugen, (c) Bewegen des zweiten Gemisches bei einer Temperatur im Bereich von etwa 50 °C bis etwa 70 °C, bis das zweite Gemisch eine Volumenviskosität von etwa 15000 mPa·s oder größer aufweist, (d) Hinzufügen einer zweiten Base zu dem zweiten Gemisch unter Bewegen in ausreichender Menge, um ein drittes Gemisch mit einem pH-Wert von etwa 7 bis etwa 10 zu bilden, (e) Erwärmen und Bewegen des dritten Gemisches bei einer Temperatur im Bereich von etwa 85 °C bis etwa 95 °C für etwa 15 bis etwa 30 Minuten, und (f) Abkühlen des dritten Gemisches auf Umgebungstemperatur.
Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei das Aminotriazin Melamin ist und der Aldehyd Formaldehyd ist und die erste Base oder die zweite Base Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid ist.
Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei die zweite Base dem zweiten Gemisch langsam und unter wirksamem Vermischen hinzugefügt wird, derart, dass die durch das Verfahren erzeugte Zusammensetzung im Wesentlichen farblos oder blassblau ist.
Verfahren zum Behandeln eines Mineralschlamms, umfassend (i) Bereitstellen einer wässrigen Lösung gemäß Anspruch 1, (ii) Bereitstellen eines ersten Mineralschlamms, (iii) Vermischen der Zusammensetzung mit dem ersten Mineralschlamm, um einen zweiten Mineralschlamm zu bilden, in einer wirksamen Menge, um die Entwässerung zu verbessern, und (iv) Entwässern des zweiten Mineralschlamms.
Verfahren zum Anreichern eines mineralischen Erzes, umfassend (i) Bereitstellen einer wässrigen Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, (ii) Bereitstellen eines ersten Mineralschlamms, (iii) Aufbereiten des ersten Mineralschlamms mit der Zusammensetzung, um einen zweiten Mineralschlamm zu bilden, in einer Menge, die wirksam ist, die Flotation zu verbessern, und (iv) Aussetzen des zweiten Mineralschlamms an Schaumflotationsbedingungen.
Verfahren zur Papierherstellung, umfassend (i) Bereitstellen einer wässrigen Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, (ii) Bereitstellen einer ersten Pulpeschlämme, (iii) Vermischen der Zusammensetzung mit der ersten Pulpeschlämme, um eine zweite Pulpeschlämme zu bilden, und (iv) Entwässern der zweiten Pulpeschlämme, um einen Bogen zu bilden.