EP1138824A1 - Additive composition for the paper industry, and process for using the same - Google Patents
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- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
- D21H17/68—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments siliceous, e.g. clays
Definitions
- the present invention relates to a formulation additives for the paper industry and a process for implementation of such a formulation.
- the area concerned is more particularly that wet paper and cardboard manufacturing, including in particular a dehydration stage (by draining, drying, etc.) and shaping on canvas, from recycled cellulosic fibers.
- the object of the present invention is to improve the process for manufacturing paper or cardboard by wet, specifically from fibers from old paper.
- a cellulosic suspension is formed in the pulper containing soluble or partially soluble matter and colloidal, including "old starch".
- the current invention aims to treat these materials so as to reduce the content in white water discharged into effluents to reduce chemical demand by oxygen.
- the originality of the present invention therefore consists to bring together three adjuvants which were traditionally introduced separately to different stages of the paper or cardboard manufacturing process in a single product, in powder form, which is introduced very early in the manufacturing circuit, when of the thick dough preparation step.
- each of the formulation adjuvants according to the invention can be adjusted according to the desired application, namely the type of fibers recycled used, characteristics expected for the final product etc.
- the clay serves to capture the soluble elements provided by the material first recycling as well as introducing many sites capable of reacting electrostatically with other sites in the total composition of the dough.
- bentonite is chosen comprising the family of lamellar silicates which swells in presence of water, either naturally or after activation by treatment for example with carbonate sodium.
- These may in particular be montmorillonites, seppiolites, attapulgites, saponites or holloysites.
- a binder poorly soluble in water thus also serving as mineral filler to obtain a microparticulate structure.
- the fixing agent will preferably be a polymer cationic having a molecular weight between 50,000 and 3,500,000, preferably between 1,000,000 and 2,000,000.
- a polyacrylamide is preferably chosen. He has for function of fixing clay and starch on the surface of cellulosic fibers.
- the dosage can vary from 0.5 to 5 kg / tonne (in relation solid / solid) but is in practice between 2 and 3 kg / ton.
- the pulp used contained 100% recycled paper.
- Ambient temperature in the laboratory for testing control was 25 ° C and the humidity 50%.
- Test No. 1 a mixture of two binders was used, comprising: 18.70 kg / t of native starch and 1.74 kg / t of guar gum from China. This mixture was also introduced into the thick paste. Nine series of measurements were carried out and the results are reported in Table 1.
- Test No. 2 the same mixture of binders was used but with a larger tonnage: 19.91 kg / t of native starch and 1.83 kg / t of guar gum. Was this mixture also introduced in step? ? ?
- Nine series of measurements were carried out and the results are reported in Table 1.
- Test No. 3 A formulation according to the invention consisting of a powder containing 45% by weight of native starch, 45% by weight of bentonite and 10% by weight of polyacrylamide, was added upstream of the refining stages of thick dough. The quantity introduced was 2 kg / t. The particle size in this example was much less than 100 microns. The same mixture of binders was introduced at the same stage of the process. Seven series of measurements were carried out and the results are reported in Table 1.
- the reduction in the quantity of the two binders allows advantageously increase the production yield of the machine.
- Ambient temperature in the laboratory for testing control was 25 ° C and the humidity 50%.
- Test No. 1 Cooked starch is introduced into the dough vat diluted in cationic form at 3% relative to the weight of the dough. Native starch, that is to say "uncooked” starch, is sprayed on each layer at a rate of 1% relative to the weight of each sheet.
- Test No. 2 The procedure was as in Test No. 1 and, in addition, during the manufacture of the upper layer, a formulation according to the invention was added, consisting of a powder containing 45% by weight of native starch, 45 % by weight of bentonite and 10% by weight of polyacrylamide, downstream of the refining stages of the thick paste. The amount introduced was 0.10% relative to the dry weight of the dough. The particle size in this example was much less than 100 microns.
- Test No. 3 Cooked starch is introduced into the dough vat diluted in cationic form to only 2% relative to the weight of the dough and the same formulation was added according to the invention as in test No. 2 but with a higher percentage (0.20%).
- test n ° 1 and test n ° 2 the addition of the formulation according to the invention made it possible to increase significantly the physical properties of the sheet of cardboard (see the values given in table 2).
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Abstract
Description
La présente invention concerne une formulation d'adjuvants pour l'industrie papetière et un procédé de mise en oeuvre d'une telle formulation.The present invention relates to a formulation additives for the paper industry and a process for implementation of such a formulation.
Le domaine concerné est plus particulièrement celui de la fabrication du papier et du carton par voie humide, comprenant notamment une étape de déshydratation (par égouttage, séchage, etc.) et de mise en forme sur toile, à partir de fibres cellulosiques recyclées.The area concerned is more particularly that wet paper and cardboard manufacturing, including in particular a dehydration stage (by draining, drying, etc.) and shaping on canvas, from recycled cellulosic fibers.
Les principaux adjuvants suivants sont utilisés classiquement pour améliorer les caractéristiques du papier ou du carton obtenu et le rendement du procédé de formation :
- un agent de rétention, notamment un polymère, de préférence à haut poids moléculaire, par exemple un polyacrylamide, qui est connu pour améliorer la floculation dans la pâte à papier ; et
- un agent liant, par exemple de l'amidon, la gomme guar ou l'acide silicique, qui améliore la cohésion interne de la pâte en s'associant avec les fibres cellulosiques, améliorant de ce fait les caractéristique physiques (par exemple la solidité) du papier ou du carton final.
- a retention agent, in particular a polymer, preferably of high molecular weight, for example a polyacrylamide, which is known to improve flocculation in paper pulp; and
- a binding agent, for example starch, guar gum or silicic acid, which improves the internal cohesion of the pulp by associating with the cellulose fibers, thereby improving the physical characteristics (for example the solidity) final paper or cardboard.
On préconise également l'utilisation des adjuvants suivants selon le type de papier ou de carton que l'on cherche à obtenir :
- un matériau minéral, comme de l'argile, par exemple de la bentonite, qui, grâce à sa surface spécifique très développée, est utilisé pour sa capacité d'absorption ;
- une charge minérale, comme les carbonates kaolin, destinée à remplacer les fibres cellulosiques qui sont coûteuses en remplissant et colmatant les interstices entre les fibres ;
- un ou plusieurs agents cationiques pour neutraliser les sites anioniques des fibres cellulosiques et permettre de mieux maítriser le comportement de la pâte à papier ; ces agents pouvant être notamment un polyélectrolyte cationique, le polymère floculant de nature cationique, un coagulant, l'amidon, un agent de rétention, un agent d'égouttage ; ou encore
- des colorants ; antimousses ; etc.
- a mineral material, such as clay, for example bentonite, which, thanks to its highly developed specific surface, is used for its absorption capacity;
- a mineral filler, such as kaolin carbonates, intended to replace the cellulosic fibers which are expensive by filling and plugging the interstices between the fibers;
- one or more cationic agents to neutralize the anionic sites of cellulose fibers and allow better control of the behavior of the pulp; these agents possibly being in particular a cationic polyelectrolyte, the flocculating polymer of cationic nature, a coagulant, starch, a retention agent, a draining agent; or
- dyes; defoamers; etc.
Sur la figure 1, est schématisé le circuit de fabrication traditionnel comportant :
- un
pulpeur 1 dans lequel on introduit des fibres cellulosiques et de l'eau ; - des moyens de raffinage 2 (non détaillés ici) qui
dégrossissent la pâte à papier formée dans le
pulpeur 1, en éliminant notamment les grosses particules ; - un cuvier permettant la dilution de la pâte avant son arrivée sur la toile de formation de la machine à papier ;
- une pompe de
mélange 4 qui permet de réaliser un mélange homogène avec des adjuvants introduits en amont de lapompe 4 ; - une pompe sous
pression 5 qui permet de réaliser un mélange homogène de la pâte avec des adjuvants et de l'envoyer sous pression vers la machine à papier ; - un
dispositif 6 de formation d'une feuille de papier comprenant une caisse detête 7, une toile deformation 8 d'une feuille de papier et unrécupérateur 9 des eaux usées (appelées couramment «eaux blanches»); - une
sécherie 10 ; et - des moyens de
recyclage 11 des eaux blanches vers lepulpeur 1.
- a
pulper 1 into which cellulosic fibers and water are introduced; - refining means 2 (not detailed here) which rough the paper pulp formed in the
pulper 1, in particular by removing large particles; - a vat allowing the dilution of the pulp before its arrival on the fabric of formation of the paper machine;
- a
mixing pump 4 which makes it possible to produce a homogeneous mixture with adjuvants introduced upstream of thepump 4; - a
pressure pump 5 which makes it possible to produce a homogeneous mixture of the pulp with adjuvants and to send it under pressure to the paper machine; - a
device 6 for forming a sheet of paper comprising ahead box 7, afabric 8 for forming a sheet of paper and acollector 9 for waste water (commonly called "white water"); - a
dryer 10; and - recycling means 11 from the white water to the
pulper 1.
A la sortie des raffineurs 2 on a une pâte épaisse. A
la sortie du dispositif 3 du cuvier de dilution jusqu'à
la caisse de tête 7, on a une pâte diluée et ensuite une
feuille de carton ou de papier.At the outlet of the
Les principaux adjuvants sont introduits classiquement dans ce circuit de la manière suivante :
- de l'amidon cuit en amont de la pompe de
mélange 4 ; et - l'agent de rétention en aval de la
pompe 4 et en amont de la pompe souspression 5.
- starch cooked upstream of the
mixing pump 4; and - the retention agent downstream of the
pump 4 and upstream of thepressure pump 5.
Pour renforcer les caractéristiques finales de la
feuille, il est également connu de pulvériser de l'amidon
natif (non cuit) sur la toile de formation 8, amidon qui
est ensuite cuit dans la sécherie 10.To strengthen the final characteristics of the
leaf it is also known to spray starch
native (uncooked) on
Dans la demande de brevet internationale WO98/22653,
il est décrit un autre procédé (schématisé sur le figure
2 avec les mêmes références que sur la figure 1), ayant
pour but d'introduire une grande quantité d'amidon dans
la feuille finale. Le procédé consiste à introduire dans
la pâte diluée en amont de la pompe de mélange 4, une
suspension contenant principalement des particules non
dissoutes d'amidon auquel on ajoute un agent de rétention
constitué d'un polymère floculant cationique et un agent
dit « d'aide à l'agglomération » constitué d'un réseau
microparticulaire anionique, comme de la bentonite. De
l'agent de rétention est ensuite classiquement introduit
en amont de la pompe sous pression 5 et il est préconisé
d'introduire de la bentonite également dans la caisse de
tête 7. Les proportions préférées en pourcentage en poids
par rapport au poids total du mélange amidon > 93 %,
aide à l'agglomération > 4% et polymère > 3%. Les auteurs
décrivent que le polymère floculant et l'aide à
l'agglomération interagissent pour procurer un réseau de
floculation dans lequel les particules d'amidon sont
piégées. Ce procédé permettrait d'améliorer la rétention
de l'amidon dans la feuille de papier formée. In international patent application WO98 / 22653,
another process is described (shown diagrammatically in the figure
2 with the same references as in FIG. 1), having
intended to introduce a large amount of starch into
the final sheet. The method consists in introducing into
the diluted paste upstream of the
L'effet synergique du système bentonite et polymère à haut moléculaire est par ailleurs connu, la bentonite favorisant une « micro-floculation » des solides, aidant ainsi à l'uniformité de formation du carton ou du papier et à l'accélération de l'égouttage sur la toile de la machine.The synergistic effect of the bentonite and polymer system at high molecular is also known, bentonite promoting "micro-flocculation" of solids, helping thus to the uniformity of cardboard or paper formation and to the acceleration of the drainage on the canvas of the machine.
La présente invention a pour but d'améliorer le procédé de fabrication de papier ou de carton par voie humide, à partir spécifiquement de fibres provenant de vieux papiers. Avec ce type de matière première, une suspension cellulosique est formée dans le pulpeur contenant des matières solubles ou partiellement solubles et colloïdales, notamment du «vieil amidon». La présente invention a pour but de traiter ces matières de manière à en réduire la teneur dans les eaux blanches rejetées dans les effluents pour réduire la demande chimique en oxygène.The object of the present invention is to improve the process for manufacturing paper or cardboard by wet, specifically from fibers from old paper. With this type of raw material, a cellulosic suspension is formed in the pulper containing soluble or partially soluble matter and colloidal, including "old starch". The current invention aims to treat these materials so as to reduce the content in white water discharged into effluents to reduce chemical demand by oxygen.
Elle propose une formulation d'adjuvants comprenant une argile, un liant et agent de rétention caractérisée par :
- une présentation sous forme de poudre ; et
- les proportions suivantes en % en poids par rapport au
poids de la formulation :
- argile : sensiblement 45 %
- liant : sensiblement 45 %
- agent de rétention : sensiblement 10 %.
- a presentation in powder form; and
- the following proportions in% by weight relative to the weight of the formulation:
- clay: approximately 45%
- binder: substantially 45%
- retention agent: substantially 10%.
Elle propose également un procédé de fabrication de papier ou de carton par voie humide à partir de fibres provenant de papiers recyclés, comprenant les étapes essentielles de :
- formation d'une pâte épaisse à partir desdites fibres ;
- de raffinage de ladite pâte ;
- de formation d'une pâte diluée ;
- d'introduction et de mélange d'adjuvants à la pâte diluée, notamment de l'amidon cuit et de l'agent de rétention ;
- de formation d'une feuille ; et
- de séchage de ladite feuille ;
- forming a thick paste from said fibers;
- refining said dough;
- forming a diluted paste;
- introducing and mixing adjuvants to the diluted dough, in particular cooked starch and the retention agent;
- forming a sheet; and
- drying said sheet;
Ce procédé est schématisé sur le figure 3 avec l'utilisation des mêmes références que pour les figures 1 et 2.This process is shown schematically in Figure 3 with the use of the same references as for FIGS. 1 and 2.
L'originalité de la présente invention consiste donc à rassembler trois adjuvants qui étaient traditionnellement introduits séparément à différents stades du procédé de fabrication de papier ou de carton en un seul produit, sous forme de poudre, qui est introduit très tôt dans le circuit de fabrication, lors de l'étape de préparation de la pâte épaisse.The originality of the present invention therefore consists to bring together three adjuvants which were traditionally introduced separately to different stages of the paper or cardboard manufacturing process in a single product, in powder form, which is introduced very early in the manufacturing circuit, when of the thick dough preparation step.
Le procédé selon l'invention se distingue du procédé décrit dans le document WO 98/22653 essentiellement par le fait que :
- le but recherché est différent : selon l'invention on cherche à capturer l'amidon contenu dans la suspension cellulosique pour l'incorporer dans la feuille finale ; selon WO 98/22653 on cherche à introduire le maximum d'amidon dans la feuille finale à partir d'amidon rajouté ;
- le stade d'introduction est différent : selon l'invention, l'introduction se fait très tôt dans le circuit à savoir dans la pâte épaisse alors que selon WO 98/22653 l'introduction se fait plus tard dans la pâte diluée ;
- l'état physique de la formulation est différent selon l'invention, la formulation se présente sous forme d'une poudre alors que selon WO 98/22653 la formulation est introduite sous forme de boue coagulée ou suspension liquide ; et
- les proportions des constituants sont très différentes, notamment la quantité d'amidon dans la formulation de WO 98/22653 est beaucoup plus importante que selon l'invention.
- the aim sought is different: according to the invention, it is sought to capture the starch contained in the cellulose suspension in order to incorporate it into the final sheet; according to WO 98/22653 it is sought to introduce the maximum of starch into the final sheet from added starch;
- the introduction stage is different: according to the invention, the introduction takes place very early in the circuit, namely in the thick paste while according to WO 98/22653 the introduction takes place later in the diluted paste;
- the physical state of the formulation is different according to the invention, the formulation is in the form of a powder whereas according to WO 98/22653 the formulation is introduced in the form of coagulated mud or liquid suspension; and
- the proportions of the constituents are very different, in particular the amount of starch in the formulation of WO 98/22653 is much greater than according to the invention.
De manière surprenante et comme il ressortira des exemples comparatifs donnés ci-après, on a pu observer une baisse de la teneur des adjuvants rejetés dans les effluents avec une meilleure rétention de ceux-ci dans la feuille formée, et donc réduire substantiellement la quantité nécessaire d'adjuvants, notamment le liant et l'agent de rétention, qui sont introduits traditionnellement par la suite dans le circuit de fabrication.Surprisingly and as will emerge from comparative examples given below, we were able to observe a decrease in the content of rejected adjuvants in effluents with better retention of these in the formed sheet, and therefore reduce substantially the necessary amount of adjuvants, including the binder and the retention agent, which are traditionally introduced later in the manufacturing circuit.
On a également obtenu une nette amélioration des caractéristiques physiques du produit fini.There has also been a marked improvement in physical characteristics of the finished product.
La teneur de chacun des adjuvants de la formulation selon l'invention peut être ajustée en fonction de l'application recherchée, à savoir du type de fibres recyclées utilisées, des caractéristiques attendues pour le produit final etc.The content of each of the formulation adjuvants according to the invention can be adjusted according to the desired application, namely the type of fibers recycled used, characteristics expected for the final product etc.
Dans la formulation selon l'invention, l'argile sert à capturer les éléments solubles apportés par la matière première de recyclage ainsi qu'à introduire de nombreux sites capables de réagir de façon électrostatique avec d'autres sites dans la composition totale de la pâte.In the formulation according to the invention, the clay serves to capture the soluble elements provided by the material first recycling as well as introducing many sites capable of reacting electrostatically with other sites in the total composition of the dough.
De préférence on choisit de la bentonite comprenant la famille des silicates lamellaires qui gonfle en présence d'eau, soit de façon naturelle, soit après activation par un traitement par exemple au carbonate de sodium. Il peut s'agir notamment de montmorillonites, de seppiolites, d'attapulgites, de saponites ou d'holloysites. Preferably, bentonite is chosen comprising the family of lamellar silicates which swells in presence of water, either naturally or after activation by treatment for example with carbonate sodium. These may in particular be montmorillonites, seppiolites, attapulgites, saponites or holloysites.
De préférence, on choisit pour la formulation un liant peu soluble dans l'eau servant ainsi également de charge minérale pour obtenir une structure microparticulaire. On choisit de préférence de l'amidon natif qui sera « cuit » au cours de l'étape de séchage du procédé.Preferably, one chooses for the formulation a binder poorly soluble in water thus also serving as mineral filler to obtain a microparticulate structure. Preferably choose native starch which will be "cooked" during the drying stage of the process.
L'agent fixateur sera de préférence un polymère cationique présentant un poids moléculaire compris entre 50000 et 3500000, de préférence entre 1000000 et 2000000. On choisit de préférence un polyacrylamide. Il a pour fonction d'assurer la fixation de l'argile et de l'amidon sur la surface des fibres cellulosiques.The fixing agent will preferably be a polymer cationic having a molecular weight between 50,000 and 3,500,000, preferably between 1,000,000 and 2,000,000. A polyacrylamide is preferably chosen. He has for function of fixing clay and starch on the surface of cellulosic fibers.
D'un point de vue granulométrique, on préférera :
- pour l'argile : une granulométrie > 100 microns, de préférence encore entre 25 et 50 microns ;
- pour le liant : une granulométrie > 150 microns, de préférence encore entre 10 et 100 microns ; et
- for clay: a particle size> 100 microns, more preferably between 25 and 50 microns;
- for the binder: a particle size> 150 microns, more preferably between 10 and 100 microns; and
Les Demanderesses pensent que le mécanisme réactionnel est le suivant. La présence d'eau dans la pâte entamerait le développement de la surface de l'argile par gonflement de ses particules et la structure spongieuse absorberait et emprisonnerait les colloïdes. Par la même action, le liant serait également capté, au moins partiellement, par l'argile. Pour sa part, l'agent fixateur se solubiliserait avec le temps pour d'abord coaguler les particules fines en suspension. Ensuite, l'extension des chaínes moléculaires lierait l'argile et le liant restants sur les fibres cellulosiques par réaction avec les groupements hydroxyles. La présence de liant à l'intérieur de la structure de l'argile et sur la surface des fibres cellulosiques demeure acquise dans la feuille de papier ou de carton terminé. En effet, après la formation de la feuille par exemple sur une toile, ce liant entre dans le stade de séchage où il cuit et éclate sous l'effet de la montée rapide de la température, pour accroítre les liaisons internes de la feuille de papier ou de carton.The Claimants believe that the mechanism reaction is as follows. The presence of water in the dough would start the development of the surface of clay by swelling of its particles and structure spongy would absorb and trap colloids. By the same action, the binder would also be picked up, less partially, by clay. For his part, the agent fixer would dissolve over time to first coagulate fine suspended particles. Then, the extension of the molecular chains would link the clay and the remaining binder on the cellulosic fibers by reaction with hydroxyl groups. The presence of binder inside the clay structure and on the surface of cellulosic fibers remains acquired in the sheet of paper or cardboard finished. Indeed, after the formation of the sheet for example on a canvas, this binder enters the drying stage where it cooks and bursts under the effect of the rapid rise in temperature, for increase the internal bonds of the sheet of paper or cardboard.
Un tel procédé permet notamment :
- de diminuer la demande ionique et donc la quantité de polymère de rétention ;
- d'assainir les effluents grâce à la capture des polluants colloïdaux apportés par la matière de recyclage vers les fibres cellulosiques solides ;
- d'introduire des particules minérales qui servent ensuite de base de réaction dans des traitements subséquents ;
- d'introduire un agent liant (l'amidon) sur la surface des fibres cellulosiques et à l'intérieur de la feuille de papier ou de carton.
- to reduce the ionic demand and therefore the quantity of retention polymer;
- to clean up the effluents by capturing the colloidal pollutants brought by the recycling material to the solid cellulosic fibers;
- to introduce mineral particles which then serve as a reaction base in subsequent treatments;
- introduce a binding agent (starch) on the surface of the cellulose fibers and inside the sheet of paper or cardboard.
Le dosage peut varier de 0,5 à 5 kg/tonne (en rapport solide/solide) mais se situe en pratique entre 2 et 3 kg/tonne.The dosage can vary from 0.5 to 5 kg / tonne (in relation solid / solid) but is in practice between 2 and 3 kg / ton.
La présente invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaítront à la lumière de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 illustre schématiquement le circuit de fabrication selon l'art antérieur ;
- la figure 2 est une vue similaire à la figure 1 montrant le procédé décrit dans la demande internationale WO 98/22653 ;
- la figure 3 est une vue similaires aux figures 1
et 2 illustrant le procédé selon l'invention ; - la figure 4 donne le tableau 1 de résultats de l'exemple comparatif n°1 ; et
- la figure 5
le tableau 2 de résultats de l'exemple comparatif n°2.
- Figure 1 schematically illustrates the manufacturing circuit according to the prior art;
- Figure 2 is a view similar to Figure 1 showing the process described in international application WO 98/22653;
- Figure 3 is a view similar to Figures 1 and 2 illustrating the method according to the invention;
- FIG. 4 gives the table 1 of results of comparative example n ° 1; and
- Figure 5 Table 2 of results of Comparative Example 2.
Trois essais ont été menés sur une machine à carton du type Fourdrinier (table plate). On cherchait à obtenir une qualité très lourde de feuille de carton, 440 gsm, fabriquée en une seule couche, qualité dite "couverture".Three tests were carried out on a cardboard machine Fourdrinier type (flat table). We were looking for a very heavy quality of cardboard sheet, 440 gsm, manufactured in a single layer, so-called "cover" quality.
La pâte utilisée contenait 100 % de papiers recyclés.The pulp used contained 100% recycled paper.
La température ambiante au laboratoire pour les tests de contrôle était de 25°C et le taux d'humidité de 50%.Ambient temperature in the laboratory for testing control was 25 ° C and the humidity 50%.
Pour chaque essai, les tests classiques de résistance (éclatement, arrachement, écrasement, délaminage et longueur de rupture) ont été effectués pour caractériser la feuille de carton obtenue.For each test, the classic resistance tests (bursting, tearing, crushing, delamination and break length) were made to characterize the sheet of cardboard obtained.
Pour chaque essai, on a également mesuré la D.C.O. des eaux sous toile.For each test, the D.C.O. was also measured. waters under canvas.
Essai n°1 : un mélange de deux liants a été utilisé, comprenant : 18,70 kg/t d'amidon natif et 1,74 kg/t de gomme guar en provenance de Chine. Ce mélange a été également introduit à la pâte épaisse. Neuf séries de mesures ont été effectuées et les résultats sont reportés dans le tableau 1. Test No. 1: a mixture of two binders was used, comprising: 18.70 kg / t of native starch and 1.74 kg / t of guar gum from China. This mixture was also introduced into the thick paste. Nine series of measurements were carried out and the results are reported in Table 1.
Essai n°2 : le même mélange de liants a été utilisé mais avec un tonnage plus important : 19,91 kg/t d'amidon natif et 1,83 kg/t de gomme guar. Ce mélange a été également introduit à l'étape ? ? ? Neuf séries de mesures ont été effectuées et les résultats sont reportés dans le tableau 1. Test No. 2: the same mixture of binders was used but with a larger tonnage: 19.91 kg / t of native starch and 1.83 kg / t of guar gum. Was this mixture also introduced in step? ? ? Nine series of measurements were carried out and the results are reported in Table 1.
Essai n°3 : Une formulation selon l'invention constituée d'une poudre contenant 45% en poids d'amidon natif, 45% en poids de bentonite et 10% en poids de polyacrylamide, a été ajoutée en amont des étapes de raffinage de la pâte épaisse. La quantité introduite a été de 2 kg/t. La granulométrie dans cet exemple était largement inférieure à 100 microns. Le même mélange de liants a été introduit au même stade du procédé. Sept séries de mesures ont été effectuées et les résultats sont reportés dans le tableau 1. Test No. 3: A formulation according to the invention consisting of a powder containing 45% by weight of native starch, 45% by weight of bentonite and 10% by weight of polyacrylamide, was added upstream of the refining stages of thick dough. The quantity introduced was 2 kg / t. The particle size in this example was much less than 100 microns. The same mixture of binders was introduced at the same stage of the process. Seven series of measurements were carried out and the results are reported in Table 1.
Entre l'essai n°1 et l'essai n°2, l'augmentation de
la quantité de liants n'a pas permis d'augmenter les
propriétés physiques de la feuille de carton, mais
seulement d'augmenter la D.C.O. des eaux sous toile qui
passe de 6890 mg/l à 7240 mg/l.Between
En revanche, l'addition de la formulation selon l'invention, a permis significativement :
- de diminuer la D.C.O.
de 6890 mg/l à 4780 mg/l ; - de diminuer la quantité d'amidon natif de 18,70 kg/t à 15,53 kg/t et la quantité de gomme guar de 1,83 kg/t à 1,52 kg/t ;
- d'améliorer les caractéristiques physiques de la feuille de carton obtenue (voir les valeurs dans le tableau 1).
- reduce the COD from 6890 mg / l to 4780 mg / l;
- reduce the amount of native starch from 18.70 kg / t to 15.53 kg / t and the amount of guar gum from 1.83 kg / t to 1.52 kg / t;
- to improve the physical characteristics of the cardboard sheet obtained (see the values in table 1).
La diminution de la quantité des deux liants permet d'augmenter avantageusement le rendement de production de la machine.The reduction in the quantity of the two binders allows advantageously increase the production yield of the machine.
Trois essais ont été menés sur une machine à carton du type Fourdrinier (table plate). On cherchait à obtenir une qualité de feuille de carton (140 gsm), fabriquée en deux couches collées ensemble avant d'être séchées. La qualité de la feuille de carton recherchée était test liner blanc ( ? ? ?).).Three tests were carried out on a cardboard machine Fourdrinier type (flat table). We were looking for a quality of cardboard sheet (140 gsm), made in two layers glued together before being dried. The quality of the cardboard sheet sought was test white liner (???).).
La pâte utilisée contenait 100 % de papiers recyclés :
- couche inférieure : papiers recyclés mélangés : 57%
- couche supérieure : papiers recyclés blancs : 43%.
- bottom layer: mixed recycled paper: 57%
- upper layer: white recycled paper: 43%.
La température ambiante au laboratoire pour les tests de contrôle était de 25°C et le taux d'humidité de 50%.Ambient temperature in the laboratory for testing control was 25 ° C and the humidity 50%.
Pour chaque essai, les tests de résistance à l'éclatement et à l'écrasement ont été effectués pour caractériser la feuille de carton obtenue. Cinq séries de mesures ont été effectuées et les résultats sont reportés dans le tableau 2. For each test, the resistance tests to the bursting and the crushing were carried out for characterize the cardboard sheet obtained. Five sets of measurements have been taken and the results are reported in table 2.
Essai n°1 : De l'amidon cuit est introduit au cuvier de pâte diluée sous forme cationique à 3% par rapport au poids de la pâte. On pulvérise de l'amidon natif, c'est-à-dire "non cuit", sur chaque couche à raison de 1% par rapport au poids de chaque feuille. Test No. 1: Cooked starch is introduced into the dough vat diluted in cationic form at 3% relative to the weight of the dough. Native starch, that is to say "uncooked" starch, is sprayed on each layer at a rate of 1% relative to the weight of each sheet.
Essai n°2 : On a procédé comme dans l'essai n°1 et ajouté en plus lors de la fabrication de la couche supérieure une formulation selon l'invention constituée d'une poudre contenant 45% en poids d'amidon natif, 45% en poids de bentonite et 10% en poids de polyacrylamide, en aval des étapes de raffinage de la pâte épaisse. La quantité introduite a été de 0.10% par rapport au poids sec de la pâte. La granulométrie dans cet exemple était largement inférieure à 100 microns. Test No. 2: The procedure was as in Test No. 1 and, in addition, during the manufacture of the upper layer, a formulation according to the invention was added, consisting of a powder containing 45% by weight of native starch, 45 % by weight of bentonite and 10% by weight of polyacrylamide, downstream of the refining stages of the thick paste. The amount introduced was 0.10% relative to the dry weight of the dough. The particle size in this example was much less than 100 microns.
Essai n°3 : De l'amidon cuit est introduit au cuvier de pâte diluée sous forme cationique à uniquement 2% par rapport au poids de la pâte et on a ajouté la même formulation selon l'invention qu'à l'essai n°2 mais avec un pourcentage plus important (0,20%). Test No. 3: Cooked starch is introduced into the dough vat diluted in cationic form to only 2% relative to the weight of the dough and the same formulation was added according to the invention as in test No. 2 but with a higher percentage (0.20%).
Entre l'essai n°1 et l'essai n°2, l'addition de la formulation selon l'invention a permis d'augmenter significativement les propriétés physiques de la feuille de carton (voir les valeurs données dans le tableau 2).Between test n ° 1 and test n ° 2, the addition of the formulation according to the invention made it possible to increase significantly the physical properties of the sheet of cardboard (see the values given in table 2).
L'essai n°3 montre que l'on peut, grâce à la formulation selon l'invention :
- supprimer complètement l'amidon sous forme pulvérisée ;
- augmenter de manière très significative les caractéristiques physiques du carton obtenu, notamment la résistance à l'éclatement ; et
- diminuer la quantité d'amidon cationique de 3% à 2%.
- completely remove starch in spray form;
- significantly increase the physical characteristics of the cardboard obtained, in particular the burst strength; and
- decrease the amount of cationic starch from 3% to 2%.
Par ailleurs, le délaminage mesuré avec des cires Dennison de degrés de collage progressifs entre 10 et 20 (par arrachement à la cire d'une couche de l'autre) a atteint des valeurs très nettement supérieures à ce qui était observé auparavant et on a pu améliorer la vitesse de fabrication qui passait de plus ou moins 175 mètres par minute à plus de 206 mètres par minute(180%)Furthermore, delamination measured with waxes Dennison of progressive bonding degrees between 10 and 20 (by removing one layer of the other with wax) a reaches values much higher than what was observed before and we were able to improve the speed of manufacturing which passed more or less 175 meters per minute over 206 meters per minute (180%)
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FR0003698 | 2000-03-23 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008031728A1 (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-20 | Ciba Holding Inc. | Process of manufacturing paper |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0580529A1 (en) * | 1992-07-21 | 1994-01-26 | S. N. F. | Process for making paper or cardboard having improved retention |
WO1998022653A1 (en) * | 1996-11-19 | 1998-05-28 | Allied Colloids Limited | Manufacture of paper |
-
2000
- 2000-03-23 FR FR0003698A patent/FR2806745B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-03-23 EP EP01400753A patent/EP1138824A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0580529A1 (en) * | 1992-07-21 | 1994-01-26 | S. N. F. | Process for making paper or cardboard having improved retention |
WO1998022653A1 (en) * | 1996-11-19 | 1998-05-28 | Allied Colloids Limited | Manufacture of paper |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008031728A1 (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-20 | Ciba Holding Inc. | Process of manufacturing paper |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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FR2806745A1 (en) | 2001-09-28 |
FR2806745B1 (en) | 2002-06-28 |
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