EP0418191A1 - Process for sizing papers containing calcium carbonate with resinous dispersions - Google Patents
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- EP0418191A1 EP0418191A1 EP90810069A EP90810069A EP0418191A1 EP 0418191 A1 EP0418191 A1 EP 0418191A1 EP 90810069 A EP90810069 A EP 90810069A EP 90810069 A EP90810069 A EP 90810069A EP 0418191 A1 EP0418191 A1 EP 0418191A1
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- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
- D21H17/675—Oxides, hydroxides or carbonates
Definitions
- tall resin or rosin dispersions have a solids content of 30 to 40% by weight, a pH of 6 to 8 and a free resin content of 75 to 97% by weight.
- the patent owner sells a particularly suitable resin glue dispersion under the RESOPLAN® brand. It is a tall resin dispersion which is reinforced with 7 to 8% by weight of fumaric acid, contains casein as a protective colloid and has a pH of 6, a solids content of 30% by weight and an average particle diameter of 0.5 up to 1 ⁇ m.
- the diluted solutions of aluminum sulfate and sodium aluminate thus produced are mixed homogeneously in a T-mixer.
- the flow rate of the aluminum sulfate solution in the mixer is 2.7 m / s, that of the sodium aluninate solution 4.2 m / s.
- the homogeneous aluminum hydroxide thus formed has a pH of 6.9.
- the Reynolds number of the colloidal solution of the homogeneous aluminum hydroxide is 25,000. This solution is added to the thin material immediately after it is formed 0.5 m in front of the pressure sorter.
- 370 g of deinked, but not yet acidified waste paper with a consistency of 5.4% are diluted with tap water to a consistency of 1%, mixed with 1.5% by weight aluminum sulfate and stored in a storage vessel 1 with stirring.
- the fiber suspension is pumped from the storage vessel 1 into a storage vessel 2 with a delivery rate of 2.0 liters / minute.
- mixture A RESOPLAN® and RESIAFIX® are diluted with water to a solids content of 50 g / liter and 1.5 g / liter, respectively, and equal volumes of the products thus diluted are mixed in a static mixer. Mixture A is added to the fiber suspension in an amount of 40 ml / minute.
- mixture B 150 parts by volume of an aqueous solution which contains 1.456 g / liter of commercially available aluminum sulfate with an aluminum content of 17% by weight, calculated as aluminum oxide, with 50 parts by volume of an aqueous solution which , Contains 26 g / liter of liquid sodium aluminate with an aluminum content of 25% by weight, calculated as aluminum oxide, mixed intensively in a T-mixer and immediately after mixing in a quantity of 200 ml / minute of the fiber suspension.
- Example 2 The procedure is as in Example 2, except that the mixture B consists of 150 parts by volume of the same aluminum sulfate solution as used in Example 2 and 50 parts by volume of an aqueous solution containing 8.093 g / liter of sodium silicate contains a molar ratio NaO: SiO2 of 1: 3.3 and a density of 1.35.
- Example 2 The procedure is as in Example 2, except that the mixture B consists of 150 parts by volume of an aqueous solution, the 1.456 g / liter of the same aluminum sulfate as used in Example 2 and 1.3 g / liter of RESIAFIX ® contains, and 50 parts by volume of the same sodium aluminate solution as used in Example 2 is prepared.
- the sheets produced have a basis weight of 80 g / m2. Examination of the finished sheets showed a Cobb 15 value of 54 g / m2. An anionic charge of 6.1 ⁇ eq / liter of polyvinyl potassium sulfate, a hardness of 13.5 ° dH and a pH of 7.4 were measured in the filtrate.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
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- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Description
Die Leimung von calciumcarbonathaltigen Papieren mit Harzleim-Dispersionen ist in der Praxis mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, da die gewöhnlich zur Ausfällung und Fixierung des Harzleims verwendeten Lösungen von sauer reagierenden Aluminiumsalzen, wie Aluminiumsulfat, mit Calciumcarbonat in unerwünschter Weise unter Zersetzung reagieren. Bisher wurden in der Praxis verschiedene Massnahmen zur Verhinderung dieser unerwünschten Reaktionen ergriffen, wie
- der Ersatz des Aluminiumsulfats durch schwächer sauer reagierende basische Aluminiumpolyhydroxychloride, wie sie in der EP-PS Nr. 0 063 812 und der AT-PS Nr. 356 511 beschrieben sind, oder basische Aluminiumpolyhydroxychloride oder deren Hydrate, wie sie in der EP-PS Nr. 0 125 221 beschrieben sind;
- der Zusatz eines wasserlöslichen Aluminats, vorzugsweise Natriumaluminat, zu der zu leimenden wässrigen Fasersuspension, bis ein pH-Wert von mindestens 9 erreicht wird, gefolgt von einer Herabsetzung des pH-Werts mit beispielsweise Schwefelsäure oder Aluminiumsulfat auf pH-Werte nicht unter 4,5, wie in der US-PS Nr. 3 540 980 beschrieben;
- die Verwendung eines Mittels zur Masseleimung im Neutralbereich, das ein Alkalialuminat und den Harzleim enthält und mit der calciumcarbonathaltigen Fasersuspension vermischt und anschliessend mit organischen oder anorganischen Säuren und/oder sauer reagierenden Salzen, wie Aluminiumsulfat, aktiviert wird, wie in der EP-PS Nr. 0 112 525 beschrieben;
- die Verwendung eines Leimungsmittels auf Basis von Kolophonium-Dlspersionen, das basische Aluminiumpolyhydroxychloride enthält, wie in der EP-PS Nr. 0 200 002 beschrieben;
- das Vermischen einer verdünnten Harzleimdispersion mit einer verdünnten Aluminiumsulfat- oder Aluminiumpolyhydroxychloridlösung vor der Zugabe zum Papierstoff.Sizing calcium carbonate-containing papers with resin glue dispersions is in practice associated with considerable difficulties, since the solutions of acid-reacting aluminum salts, such as aluminum sulfate, which are usually used for the precipitation and fixing of the resin glue, react with calcium carbonate in an undesirable manner with decomposition. So far, various measures have been taken in practice to prevent these undesirable reactions, such as
- The replacement of the aluminum sulfate by weakly acidic basic aluminum polyhydroxychlorides, as described in EP-PS No. 0 063 812 and AT-PS No. 356 511, or basic aluminum polyhydroxychlorides or their hydrates, as described in EP-PS No. 0 125 221;
- The addition of a water-soluble aluminate, preferably sodium aluminate, to the aqueous fiber suspension to be sized until a pH of at least 9 is reached, followed by a reduction in the pH with, for example, sulfuric acid or aluminum sulfate to pH not below 4.5 as described in U.S. Patent No. 3,540,980;
- The use of an agent for mass sizing in the neutral range, which contains an alkali aluminate and the resin glue and mixed with the calcium carbonate-containing fiber suspension and then activated with organic or inorganic acids and / or acidic salts, such as aluminum sulfate, as described in EP-PS No. 0 112 525;
- The use of a sizing agent based on rosin dispersions which contains basic aluminum polyhydroxychlorides, as described in EP-PS No. 0 200 002;
- Mixing a dilute resin glue dispersion with a dilute aluminum sulfate or aluminum polyhydroxychloride solution before adding to the paper stock.
Allen diesen Verfahren ist gemeinsam, dass eine calciumcarbonhaltige Fasersuspension mit einer sauer reagierenden Verbindung, sei es eine Säure oder ein sauer reagierendes Salz, in Berührung kommt, was bekanntlich zur Zersetzung des Calciumcarbonats führt.All these processes have in common that a fiber suspension containing calcium carbonate comes into contact with an acid-reacting compound, be it an acid or an acid-reacting salt, which is known to lead to the decomposition of the calcium carbonate.
Aus der Praxis ist ausserdem ein Leimungsverfahren bekannt, bei dem man dem Papierstoff, der Calciumcarbonat und eine Harzleimdispersion enthält, zur Neutralisation der sauer reagierenden Aluminiumverbindungen vor oder gleichzeitig mit oder unmittelbar nach der Zugabe dieser Verbindungen und vor oder an oder unmittelbar nach der Zugabestelle dieser Verbindungen eine Natriumaluminatlösung zusetzt. Dieses Verfahren ermöglicht eine Leimung im neutralen pH-Bereich, und eine Zersetzung des Calciumcarbonats tritt nur in geringem Umfang ein, wird jedoch nicht vollständig unterdrückt.In practice, a sizing process is also known in which the paper stock containing calcium carbonate and a resin size dispersion is used to neutralize the acid-reacting aluminum compounds before or simultaneously with or immediately after the addition of these compounds and before or on or immediately after the addition point of these compounds add a sodium aluminate solution. This process enables sizing in the neutral pH range, and decomposition of the calcium carbonate occurs only to a small extent, but is not completely suppressed.
Versuche im Laboratoriumsmassstab, die zur Ausfällung und Fixierung des Harzleims dienende Aluminiumkomponente in Form von Aluminiumhydroxid zuzusetzen, das durch Fällung aus einer Aluminiumsulfatlösung mit Natronlauge oder Natriumaluminatlösung erhalten worden war, ergaben negative Resultate, da das auf diese Weise hergestellte Aluminiumhydroxid zwar hochvoluminös, aber gallertartig ist und sich daher nur ausserordentlich schwer im Papierstoff verteilen lässt. Zudem ist das so gefällte Aluminiumhydroxid inhomogen, das heisst, es enthält alkalisch reagierende Einschlüsse, die die Leimung stören. Ein weiterer Nachteil ist die rasche Alterung des gefällten Aluminiumhydroxids, wodurch seine Wirkung auf die Leimung zusätzlich beeinträchtigt wird.Laboratory-scale experiments to add the aluminum component used to precipitate and fix the resin glue in the form of aluminum hydroxide, which had been obtained by precipitation from an aluminum sulfate solution with sodium hydroxide solution or sodium aluminate solution, gave negative results, since the aluminum hydroxide produced in this way is high-volume but gelatinous and is therefore extremely difficult to distribute in the paper stock. In addition, the aluminum hydroxide precipitated in this way is inhomogeneous, which means that it contains alkaline inclusions that disrupt the sizing. Another disadvantage is the rapid aging of the precipitated aluminum hydroxide, which additionally affects its effect on the sizing.
Ueberraschenderweise wurde nun gefunden, dass man calciumcarbonathaltige Papiere ohne jegliche Zersetzung des Calciumcarbonats mit Harzleim-Dispersionen leimen kann, wenn man eine wässrige kolloidale Lösung von homogenem Aluminiumhydroxid herstellt, die 0,1 bis 50 g/Liter Aluminiumhydroxid enthält und einen pH-Wert von 6 bis 8 hat, und diese kolloidale Lösung während oder unmittelbar nach ihrer Entstehung unter turbulenten Strömungsbedingungen mit dem Papierstoff oder der Harzleim-Dispersion vermischt.Surprisingly, it has now been found that papers containing calcium carbonate can be glued with resin glue dispersions without any decomposition of the calcium carbonate if an aqueous colloidal solution of homogeneous aluminum hydroxide is produced which contains 0.1 to 50 g / liter of aluminum hydroxide and a pH of 6 to 8, and this colloidal solution is mixed with the paper stock or the resin glue dispersion during or immediately after its formation under turbulent flow conditions.
Die kolloidale Aluminiumhydroxidlösung wird vorzugsweise hergestellt, indem man eine wässrige Lösung, die 1 bis 40 g/Liter, vorzugsweise 15 bis 20 g/Liter, eines sauer reagierenden Aluminiumsalzes enthält, herstellt und unter turbulenten Strömungsbedingungen in stöchiometrischem Verhältnis mit einer wässrigen Lösung mischt, die 1 bis 50 g/Liter, vorzugsweise 10 bis 20 g/Liter, mindestens einer alkalisch reagierenden Substanz enthält. Man kann aber auch eine wässrige Lösung, die 1 bis 40 g/Liter, vorzugsweise 15 bis 20 g/Liter, eines sauer reagierenden Aluminiumsalzes enthält, über einen Anionenaustauscher in der OH-Form leiten.The colloidal aluminum hydroxide solution is preferably prepared by preparing an aqueous solution containing 1 to 40 g / liter, preferably 15 to 20 g / liter, of an acidic aluminum salt and mixing it under turbulent flow conditions in a stoichiometric ratio with an aqueous solution Contains 1 to 50 g / liter, preferably 10 to 20 g / liter, of at least one alkaline substance. However, an aqueous solution containing 1 to 40 g / liter, preferably 15 to 20 g / liter, of an acid-reacting aluminum salt can also be passed over an anion exchanger in the OH form.
Als sauer reagierende Aluminiumsalze kommen Aluminiumsulfat, Aluminiumchlorid, Aluminiumdihydrogenphosphat, ein basisches Aluminiumpolyhydroxychlorid der Formel Aln(OH)mCl3n-m, worin n>1 ist; oder ein basisches Aluminiumpolyhydroxysulfat der Formel
Die alkalisch reagierende Substanz kann eine anorganische Substanz, wie ein Alkalimetallhydroxid, Natriumaluminat oder Wasserglas, beispielsweise eine Mischung aus Natriumaluminat und Natron- oder Kaliwasserglas, oder eine organische Base sein. Beispiele geeigneter organischer Basen sind primäre, sekundäre oder tertiäre Alkylamine, wie Methylamin, Ethylamin, Dimethylamin, Diethylamin, Trimethylamin und Triethylamin, oder quaternäre Alkylammoniumhydroxide, wie Tetramethylammoniumhydroxid oder Tetraethylammoniumhydroxid, oder Mono-, Di- oder Trialkanolamine, wie Monoethanolamin, Diethanolamin oder Triethanolamin.The alkaline substance can be an inorganic substance, such as an alkali metal hydroxide, sodium aluminate or water glass, for example a mixture of sodium aluminate and sodium or potassium water glass, or an organic base. Examples of suitable organic bases are primary, secondary or tertiary alkylamines, such as methylamine, ethylamine, Dimethylamine, diethylamine, trimethylamine and triethylamine, or quaternary alkylammonium hydroxides, such as tetramethylammonium hydroxide or tetraethylammonium hydroxide, or mono-, di- or trialkanolamines, such as monoethanolamine, diethanolamine or triethanolamine.
Die gebildete kolloidale Aluminiumhydroxidlösung hat, wie gesagt, einen pH-Wert von 6 bis 8, vorzugsweise von 6,5 bis 7,5, insbesondere von 6,8 bis 7,2. Sie wird vorzugsweise mit einer Fliessgeschwindigkeit von 2 bis 10 m/s intensiv mit dem Papierstoff gemischt.The colloidal aluminum hydroxide solution formed, as mentioned, has a pH of 6 to 8, preferably 6.5 to 7.5, in particular 6.8 to 7.2. It is preferably mixed intensively with the paper stock at a flow rate of 2 to 10 m / s.
Die wässrige Lösung des sauer reagierenden Aluminiumsalzes bzw. der alkalisch reagierenden Substanz kann durch Verdünnen einer höher konzentrierten Lösung unter turbulenten Strömungsbedingungen, z.B. mittels eines statischen Mischers, vorzugsweise mit Papiermaschinen-Klarwasser, hergestellt werden. Man kann der wässrigen Lösung eines sauer reagierenden Aluminiumsalzes ein kationisches Fixiermittel und/oder ein Retentionsmittel zusetzen, z.B. kationische Verbindungen, wie RESIAFIX®, das durch Kondensation von Dicyandiamid mit Formaldehyd in Gegenwart von Ammoniumchlorid hergestellt wird und einen Feststoffgehalt von 50 Gew.-% und einen pH-Wert von 3 bis 4 hat, Polyethylenimin, Polyacrylamide, Epichlorhydrinharze oder kationische Stärke, oder Retentionsmittel, wie Kieselsäuresol. Wird eine kationische Verbindung zugesetzt, so erhält man ein homogenes Aluminiumhydroxid, das infolge seines kationischen Charakters sowohl die Harzleim-Teilchen als auch Störstoffe adsorbiert, so dass die Störstoffe eliminiert werden. Auch wenn dem homogenen Aluminiumhydroxid aktive Kieselsäure beigemischt ist, werden die Störstoffe bei der Leimung entfernt. Dies kann z.B. erreicht werden, indem man eine Aluminiumsulfatlösung mit einer Lösung einer Mischung aus Natriumaluminat und Natron- oder Kaliwasserglas oder auch mit einer Lösung einer Mischung aus Natronlauge und Natron- oder Kaliwasserglas oder nur mit einer Natronwasserglaslösung unter turbulenten Strömungsbedingungen umsetzt.The aqueous solution of the acidic aluminum salt or the alkaline substance can be prepared by diluting a more concentrated solution under turbulent flow conditions, for example using a static mixer, preferably with paper machine clear water. A cationic fixing agent and / or a retention agent, for example cationic compounds such as RESIAFIX®, which is produced by condensation of dicyandiamide with formaldehyde in the presence of ammonium chloride and has a solids content of 50% by weight and can be added to the aqueous solution of an acid-reacting aluminum salt has a pH of 3 to 4, polyethyleneimine, polyacrylamides, epichlorohydrin resins or cationic starch, or retention aids such as silica sol. If a cationic compound is added, a homogeneous aluminum hydroxide is obtained which, due to its cationic character, adsorbs both the resin glue particles and impurities, so that the impurities are eliminated. Even if active silica is added to the homogeneous aluminum hydroxide, the contaminants are removed during sizing. This can be achieved, for example, by mixing an aluminum sulfate solution with a solution of a mixture of sodium aluminate and sodium or potassium water glass or with a solution of a mixture of sodium hydroxide and sodium hydroxide. or potash water glass or only with a sodium water glass solution under turbulent flow conditions.
Man kann die wässrige kolloidale Lösung von homogenem Aluminiumhydroxid dem Papierstoff 0,2 bis 20 Sekunden vor dem Stoffauflauf zumischen oder sie auch mit der Harzleim-Dispersion vermischen und das Gemisch dem Papierstoff zusetzen. Gewünschtenfalls kann die Mischung der Ausgangslösungen direkt im Papierstoff erfolgen, in dem turbulente Strömungsbedingungen herrschen. Vorzugsweise verwendet man die wässrige kolloidale Lösung von homogenem Aluminiumhydroxid in einer Menge von 0,5 bis 1,5 Gew.-%, berechnet als Aluminiumoxid, bezogen auf den Papierstoff.The aqueous colloidal solution of homogeneous aluminum hydroxide can be mixed into the paper stock 0.2 to 20 seconds before the headbox or it can also be mixed with the resin glue dispersion and the mixture added to the paper stock. If desired, the starting solutions can be mixed directly in the pulp, in which turbulent flow conditions prevail. The aqueous colloidal solution of homogeneous aluminum hydroxide is preferably used in an amount of 0.5 to 1.5% by weight, calculated as aluminum oxide, based on the paper stock.
Als Harzleim-Dispersion verwendet man vorzugsweise eine Tallharz- oder Kolophonium-Dispersion in einer Menge von 0,2 bis 3 Gew.-% absolut trockenen Harz, bezogen auf den Papierstoff. Man kann die Harzleim-Dispersion vor der Papiermaschine mit einem kationischen Fixiermittel und/oder einem Retentionsnittel, wie sie oben erwähnt sind, vermischen.A tall resin or rosin dispersion in an amount of 0.2 to 3% by weight of absolutely dry resin, based on the paper stock, is preferably used as the resin size dispersion. The resin size dispersion can be mixed in front of the paper machine with a cationic fixing agent and / or a retention aid, as mentioned above.
Handelsübliche Tallharz- oder Kolophonium-Dispersionen haben einen Feststoffgehalt von 30 bis 40 Gew.-%, einen pH-Wert von 6 bis 8 und einen Gehalt an freiem Harz von 75 bis 97 Gew.-%. Eine besonders geeignete Harzleim-Dispersion wird von der Patentinhaberin unter der Marke RESOPLAN® vertrieben. Es handelt sich um eine Tallharz-Dispersion, die mit 7 bis 8 Gew.-% Fumarsäure verstärkt ist, als Schutzkolloid Casein enthält und einen pH-Wert von 6, einen Feststoffgehalt von 30 Gew.-% und einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,5 bis 1 µm hat.Commercial tall resin or rosin dispersions have a solids content of 30 to 40% by weight, a pH of 6 to 8 and a free resin content of 75 to 97% by weight. The patent owner sells a particularly suitable resin glue dispersion under the RESOPLAN® brand. It is a tall resin dispersion which is reinforced with 7 to 8% by weight of fumaric acid, contains casein as a protective colloid and has a pH of 6, a solids content of 30% by weight and an average particle diameter of 0.5 up to 1 µm.
Die Harzleim-Dispersionen werden dem Papierstoff in der Regel kontinuierlich vor oder nach der Mischerpumpe zugegeben. Gewöhnlich werden Mengen von 0,2 bis 1 Gew.-% absolut trockenen Harz, bezogen auf den Papierstoff, verwendet.The resin size dispersions are generally added to the paper stock continuously before or after the mixer pump. Amounts of 0.2 to 1% by weight of absolutely dry resin, based on the paper stock, are usually used.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.The following examples illustrate the invention.
Mittels einer Kolbenpumpe werden 40 Liter/Stunde einer handelsüblichen Aluniniumsulfatlösung, die 8 Gew.-% Aluminium, berechnet als Aluminiumoxid, enthält und von der Chemischen Fabrik Uetikon (Schweiz) geliefert wird, einem statischen Mischer zugeführt und darin mit 2500 Liter/Stunde Wasser verdünnt. Mittels einer zweiten Kolbenpumpe werden 22 Liter/Stunde Natriumaluminatlösung mit einer Dichte von 1,55, die 25,5 Gew.-% Aluminium, berechnet als Aluminiumoxid, enthält und von der Firma Petromontan in Wien (Oesterreich) geliefert wird, einen statischen Mischer zugeführt und darin mit 1000 Liter/Stunde Wasser gemischt. Die so hergestellten verdünnten Lösungen von Aluminiumsulfat und Natriumaluminat werden in einem T-Mischer homogen gemischt. Die Strömungsgeschwindigkeit der Aluminiumsulfatlösung im Mischer beträgt 2,7 m/s, diejenige der Natriumaluninatlösung 4,2 m/s. Das so gebildete homogene Aluminiumhydroxid hat einen pH-Wert von 6,9. Die Reynoldssche Zahl der kolloidalen Lösung des homogenen Aluminiumhydroxids liegt bei 25 000. Diese Lösung wird unmittelbar nach ihrer Entstehung 0,5 m vor dem Drucksortierer zu dem Dünnstoff zugegeben.Using a piston pump, 40 liters / hour of a commercially available aluminum sulfate solution, which contains 8% by weight aluminum, calculated as aluminum oxide and is supplied by the Chemische Fabrik Uetikon (Switzerland), is fed to a static mixer and diluted with 2500 liters / hour water . A second piston pump is used to supply a static mixer to a 22 liter / hour sodium aluminate solution with a density of 1.55 and containing 25.5% by weight of aluminum, calculated as aluminum oxide, and supplied by Petromontan in Vienna (Austria) and mixed in it with 1000 liters / hour of water. The diluted solutions of aluminum sulfate and sodium aluminate thus produced are mixed homogeneously in a T-mixer. The flow rate of the aluminum sulfate solution in the mixer is 2.7 m / s, that of the sodium aluninate solution 4.2 m / s. The homogeneous aluminum hydroxide thus formed has a pH of 6.9. The Reynolds number of the colloidal solution of the homogeneous aluminum hydroxide is 25,000. This solution is added to the thin material immediately after it is formed 0.5 m in front of the pressure sorter.
Die Produktion der Papiermaschine beträgt 3500 kg/h. Der Fasereintrag besteht aus 70 Gew.-Teilen gebleichtem Kurzfaser-Zellstoff und 30 Gew.-Teilen gebleichtem Langfaser-Zellstoff. Als Füllstoff werden 12 Gew.-Teile Kaolin und 7 Gew.-Teile Calciumcarbonat verwendet. Vor der Mischerpumpe werden dem Papierstoff 60 Liter/Stunde RESOPLAN® zugemischt.The production of the paper machine is 3500 kg / h. The fiber input consists of 70 parts by weight of bleached short fiber pulp and 30 parts by weight of bleached long fiber pulp. 12 parts by weight of kaolin and 7 parts by weight of calcium carbonate are used as fillers. 60 liters / hour of RESOPLAN® are added to the paper stock in front of the mixer pump.
Der pH-Wert im Stoffauflauf beträgt 7,1, die Wasserhärte im Siebwasser I nach einer Versuchsdauer von 3 Stunden 10°dH. Das erzeugte Papier hat ein Flächengewicht von 100 g/m² und einen Glührückstand von 19% bei einer Glühtemperatur von 575°C. Die Prüfung des fertigen Papiers ergab einen Cobb 60-Wert von 18 g/m² sowohl auf der Oberseite als auch auf der Siebseite sowie eine Tintendurchdringungszeit bei der Tintenschwimmprobe von 52 Minuten.The pH in the headbox is 7.1, the water hardness in the white water I after a test period of 3 hours is 10 ° dH. The paper produced has a basis weight of 100 g / m 2 and an ignition residue of 19% at an annealing temperature of 575 ° C. Examination of the finished paper resulted in a Cobb 60 value of 18 g / m² on both the top and on the screen side and an ink penetration time of 52 minutes for the ink float sample.
370 g deinktes, jedoch noch nicht mit Schwefelsäure abgesäuertes Altpapier mit einer Stoffdichte von 5,4% werden mit Leitungswasser auf eine Stoffdichte von 1% verdünnt, mit 1,5 Gew.-% Aluniniumsulfat versetzt und unter Rühren in einem Vorratsgefäss 1 aufbewahrt. Mit einer Laborpumpe wird die Fasersuspension aus den Vorratsgefäss 1 mit einer Förderleistung von 2,0 Liter/Minute in ein Vorratsgefäss 2 gepumpt.370 g of deinked, but not yet acidified waste paper with a consistency of 5.4% are diluted with tap water to a consistency of 1%, mixed with 1.5% by weight aluminum sulfate and stored in a storage vessel 1 with stirring. Using a laboratory pump, the fiber suspension is pumped from the storage vessel 1 into a storage vessel 2 with a delivery rate of 2.0 liters / minute.
Während des Pumpens werden der Fasersuspension
- a) eine Mischung A aus RESOPLAN® und RESIAFIX® und
- b) eine Mischung B aus Aluminiumsulfat und Natriumaluminat zugemischt.
- a) a mixture A of RESOPLAN® and RESIAFIX® and
- b) a mixture B of aluminum sulfate and sodium aluminate is added.
Zur Herstellung der Mischung A werden RESOPLAN® und RESIAFIX® mit Wasser auf einen Feststoffgehalt von 50 g/Liter bzw. 1,5 g/Liter verdünnt und gleiche Volumen der so verdünnten Produkte in einem statischen Mischer gemischt. Die Mischung A wird der Fasersuspension in einer Menge von 40 ml/Minute zugesetzt.To produce mixture A, RESOPLAN® and RESIAFIX® are diluted with water to a solids content of 50 g / liter and 1.5 g / liter, respectively, and equal volumes of the products thus diluted are mixed in a static mixer. Mixture A is added to the fiber suspension in an amount of 40 ml / minute.
Zur Herstellung der Mischung B werden 150 Vol.-Teile einer wässrigen Lösung, die 1,456 g/Liter handelsübliches Aluminiumsulfat mit einem Aluminiumgehalt von 17 Gew.-%, berechnet als Aluminiumoxid, enthält, mit 50 Vol.-Teilen einer wässrigen Lösung, die 2,26 g/Liter flüssiges Natriumaluminat mit einen Aluminiumgehalt von 25 Gew.-%, berechnet als Aluminiumoxid, enthält, in einem T-Mischer intensiv gemischt und unmittelbar nach dem Mischen in einer Menge von 200 ml/Minute der Fasersuspension zugemischt.To prepare mixture B, 150 parts by volume of an aqueous solution which contains 1.456 g / liter of commercially available aluminum sulfate with an aluminum content of 17% by weight, calculated as aluminum oxide, with 50 parts by volume of an aqueous solution which , Contains 26 g / liter of liquid sodium aluminate with an aluminum content of 25% by weight, calculated as aluminum oxide, mixed intensively in a T-mixer and immediately after mixing in a quantity of 200 ml / minute of the fiber suspension.
Aus der die Mischungen A und B enthaltenden Fasersuspension im Vorratsgefäss 2 werden auf einen Rapid Köthen-Blattbildner Blätter hergestellt. Die erzeugten Blätter haben ein Flächengewicht von 84 g/m². Die Prüfung der fertigen Blätter ergab einen Cobb 15-Wert von 64 g/m². Im Filtrat wurden eine anionische Ladung von 8,2 µÄq./Liter Polyvinylkaliumsulfat, eine Härte von 16°dH und ein pH-Wert von 7,5 gemessen.Leaves are produced on a Rapid Köthen sheet former from the fiber suspension containing the mixtures A and B in the storage vessel 2. The sheets produced have a basis weight of 84 g / m². Examination of the finished sheets showed a Cobb 15 value of 64 g / m². An anionic charge of 8.2 μeq / liter of polyvinyl potassium sulfate, a hardness of 16 ° dH and a pH of 7.5 were measured in the filtrate.
Es wird wie in Beispiel 2 verfahren mit der Ausnahme, dass die Mischung B aus 150 Vol.-Teilen der gleichen Aluminiumsulfatlösung, wie sie in Beispiel 2 verwendet wurde, und 50 Vol.-Teilen einer wässrigen Lösung, die 8,093 g/Liter Natronwasserglas mit einem Molverhältnis NaO:SiO₂ von 1 : 3,3 und einer Dichte von 1,35 enthält, hergestellt wird.The procedure is as in Example 2, except that the mixture B consists of 150 parts by volume of the same aluminum sulfate solution as used in Example 2 and 50 parts by volume of an aqueous solution containing 8.093 g / liter of sodium silicate contains a molar ratio NaO: SiO₂ of 1: 3.3 and a density of 1.35.
Die erzeugten Blätter haben ein Flächengewicht von 83 g/m². Die Prüfung der fertigen Blätter ergab einen Cobb 15-Wert von 96 g/m². In Filtrat wurden eine anionische Ladung von 6,2 µÄq./Liter Polyvinylkaliumsulfat, eine Härte von 16,5°dH und ein pH-Wert von 7,6 gemessen.The sheets produced have a basis weight of 83 g / m². Examination of the finished sheets showed a Cobb 15 value of 96 g / m². An anionic charge of 6.2 μeq / liter of polyvinyl potassium sulfate, a hardness of 16.5 ° dH and a pH of 7.6 were measured in the filtrate.
Es wird wie in Beispiel 2 verfahren mit der Ausnahme, dass die Mischung B aus 150 Vol.-Teilen einer wässrigen Lösung, die 1,456 g/Liter des gleichen Aluminiumsulfats, wie es in Beispiel 2 verwendet wurde, und 1,3 g/Liter RESIAFIX® enthält, und 50 Vol.-Teilen der gleichen Natriumaluminatlösung, wie sie in Beispiel 2 verwendet wurde, hergestellt wird.The procedure is as in Example 2, except that the mixture B consists of 150 parts by volume of an aqueous solution, the 1.456 g / liter of the same aluminum sulfate as used in Example 2 and 1.3 g / liter of RESIAFIX ® contains, and 50 parts by volume of the same sodium aluminate solution as used in Example 2 is prepared.
Die erzeugten Blätter haben ein Flächengewicht von 80 g/m². Die Prüfung der fertigen Blätter ergab einen Cobb 15-Wert von 54 g/m². Im Filtrat wurden eine anionische Ladung von 6,1 µÄq./Liter Polyvinylkaliunsulfat, eine Härte von 13,5° dH und ein pH-Wert von 7,4 gemessen.The sheets produced have a basis weight of 80 g / m². Examination of the finished sheets showed a Cobb 15 value of 54 g / m². An anionic charge of 6.1 μeq / liter of polyvinyl potassium sulfate, a hardness of 13.5 ° dH and a pH of 7.4 were measured in the filtrate.
Claims (13)
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