FI107951B - Vaahtoavat kuitumateriaalin lujuuteen vaikuttavat koostumukset - Google Patents

Vaahtoavat kuitumateriaalin lujuuteen vaikuttavat koostumukset Download PDF

Info

Publication number
FI107951B
FI107951B FI992633A FI19992633A FI107951B FI 107951 B FI107951 B FI 107951B FI 992633 A FI992633 A FI 992633A FI 19992633 A FI19992633 A FI 19992633A FI 107951 B FI107951 B FI 107951B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
eller
cationic
salt
alkyl
resin
Prior art date
Application number
FI992633A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI19992633A (fi
Inventor
Salme Koskimies
Taru Syrjaenen
Susanna Koskinen
Original Assignee
Dynea Chemicals Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dynea Chemicals Oy filed Critical Dynea Chemicals Oy
Priority to FI992633A priority Critical patent/FI107951B/fi
Priority to AU21746/01A priority patent/AU2174601A/en
Priority to PCT/FI2000/001041 priority patent/WO2001042564A1/en
Publication of FI19992633A publication Critical patent/FI19992633A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI107951B publication Critical patent/FI107951B/fi

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • 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
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/50—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by form
    • D21H21/56—Foam
    • D—TEXTILES; PAPER
    • 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
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/18—Reinforcing agents
    • D—TEXTILES; PAPER
    • 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
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/46—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/47—Condensation polymers of aldehydes or ketones
    • D21H17/49—Condensation polymers of aldehydes or ketones with compounds containing hydrogen bound to nitrogen
    • D—TEXTILES; PAPER
    • 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
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/46—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/47—Condensation polymers of aldehydes or ketones
    • D21H17/49—Condensation polymers of aldehydes or ketones with compounds containing hydrogen bound to nitrogen
    • D21H17/51—Triazines, e.g. melamine
    • D—TEXTILES; PAPER
    • 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
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/22—Agents rendering paper porous, absorbent or bulky
    • D21H21/24—Surfactants

Landscapes

  • Paper (AREA)

Description

107951
Vaahtoavat kuitumateriaalin lujuuteen vaikuttavat koostumukset Skummande sammansättningar som inverkar pä hällfasthet av ett fibermaterial 5
Keksinnön kohteena ovat koostumukset, joilla voidaan käsitellä kuitumateriaalia kuten paperirainaa paperinvalmistuksen aikana, ja erityisesti vaahtoavat koostumukset, jotka sisältävät paperin lujuuteen vaikuttavia lisäaineita. Keksinnön kohteena on myös vaahtoavien yhdisteiden käyttö kuitumateriaalin lujuuden lisäämiseen.
10
On tunnettua muodostaa paperia ja kuitukangasta kerrostamalla nesteeseen, tavallisesti veteen sekoitettujen kuitujen muodostamaa lietettä huokoiselle viiraksi kutsutulle kantajalle. Viira sallii nesteen virtauksen lävitseen samalla kun suurin osa kuidusta pidätetään viiran päälle rainan tai huovan muotoon, jossa kuidut sijaitsevat toisiinsa tarkertuneina ja 15 kaikki kuidut ovat oleellisesti rainan tasossa.
Menetelmässä aiheutuu ongelmia johtuen kuitujen luonnollisesta höytälöitymisestä eli pyrkimyksestä muodostaa hahtuvia tai koostumia, joita on vaikea hajottaa ja joita voi jäädä muodostuvaan rainaan, jolloin ne vaikuttavat rainan tasaisuuteen ja sen käyttöominaisuuk-20 siin. Tämä ongelma on erityisen vakava käsiteltäessä lietteitä, jotka sisältävät pitkiä tai • · ♦ *# t synteettisesti valmistettuja kuituja tai joissa kuitupitoisuus on korkea, kuten valmistettaessa • · · ♦ ’,· raskasta rainaa tai käytettäessä luontaisesti hitaasti vettä valuttavia kuituja tai kun paperi- koneen nopeus on suuri tai kun on tärkeää saada alennetuksi poisvalutetun nesteen puh- ♦ · •. * ·: distuskustannuksia.
• · ♦ : 25 • · • · « *·* * Kuitujen höytälöitymisen aiheuttamaa ongelmaa voidaan vähentää hajottamalla kuidut hyvin suuriin vesitilavuuksiin. Tällöin kuitukonsentraatio on välillä 10-100 mg/1 yleensä * ‘ ^ käytetyn konsentraation 1-10 g/1 sijasta. Tällaisten suurien vesitilavuuksien käsittely on *;·* kuitenkin kaupallisesti kannattamatonta.
’ 30 • · · ·...· Höytälöitymisen aiheuttaman ongelman ratkaisuksi on ehdotettu myös menetelmää, jossa : kuidut hajotetaan nestemäiseen, korkean viskositeetin omaavaan polymeeriseen väliainee- • · • · · • · · • · 2 107951 seen, kuten vesipitoisiin sokeri- tai luonnonkumiseoksiin. Johtuen väliaineen korkeasta viskositeetistä sen valuttaminen muodostuvan rainan ja sitä kannattavan viiran läpi on hidasta ja vaikeata, joten menetelmä ei ole erikoisen sopiva suuressa mittakaavassa jatkuvaan kuitutuotteiden valmistukseen.
5
Patenttijulkaisussa US-3937273 on ehdotettu ongelman ratkaisuksi menetelmää, jossa paperikoneen perälaatikon huulirako on muutettu erittäin matalaksi ja siihen on asennettu sarjoihin jyrkkiä mutkia. Kuitulietteen läpäistessä huuliraon mutkat synnyttävät lietteeseen pienessä mittakaavassa hyvin voimakkaita turbulensseja, jotka hajottavat muodostuneet 10 hahtuvat tai koostumat. Tämän jälkeen liete kulkeutuu toiseen matalaan huulirakoon ja siirtyy suoraan viiralle ja paperiraina muodostuu kuten normaalisti paperikoneessa.
Patentissa GB-1209409 on kuvattu menetelmä, jossa tuotetaan yhtenäinen kuituliete vaahtoon, joka on aikaansaatu hajottamalla veteen ilmaa vaahtoavan lisäaineen läsnäolles-15 sa. Tällaiset vaahdot ovat suhteellisen helposti valutettavissa, eivätkä ne rajoita kohtuuttomasti paperikoneen tuottavuutta. Vaahtojen edullisen reologian uskotaan olevan seurausta vaahdossa olevien tiukkaan pakkautuneiden lujien kuplien pseudoplastisesta käyttäytymi-sestä, mikä rajoittaa kuitujen liikkumista ja siten estää hahtuvien tai koostumien muodos-: * J tumisen, mutta mahdollistaa kuitenkin lietteen säilymisen hyvänä ja nopean valumisen.
: 20 · · • · ·.*·· Patentissa GB-1129757 on esitetty menetelmä ja laitteisto kuiturainan muodostamiseksi • · · V * vaahtoavasta väliaineesta. Pinta-aktiivisen aineen kemiallinen luonne ei ole tärkeä edellyt- « · · V * täen, että sillä on riittävä vaahdotusvoima aikaansaamaan hyvin pienten ilmakuplien muo dostaman paksun viskoosisen vaahdon. Pinta-aktiivinen aine voi olla anioninen, kationinen « · · • · » *·* * 25 tai ei-ioninen aine. Menetelmässä kuitutuotetta voidaan valmistaa hajottamalla kuidut • · · • · · **| vaahdotettuun nestemäiseen väliaineeseen, joka on saatu aikaan hajottamalla ilmaa erittäin • · ·.*·· pieninä kuplina vesiliuokseen, joka sisältää pinta-aktiivista ainetta. Hajotus on suoritettu voimakkaalla leikkausvoimalla haluttujen ominaisuuksien saavuttamiseksi. Julkaisu ko-rostaa, että vaahdotetun nestemäisen väliaineen ilmapitoisuuden tulee olla vähintään 65 % • · 30 tilavuudesta.
• · · 3 107951
Patenttijulkaisussa GB-1329409 on esitetty parannuksia rainan tasaisuuden lisäämiseksi. Menetelmässä esitetään vaahdon ilmapitoisuuden vaikutus kuitujen käyttäytymiseen vaahdotetussa väliaineessa. Kuitumateriaalia voidaan valmistaa vaahdotettua nestemäistä väliainetta käyttäen ilmapitoisuuden ollessa korkeampi kuin 65 %, ja on olemassa ilmapitoi-5 suustaso, jossa kuiduilla vaahdotetussa nestemäisessä väliaineessa on taipumus kasaantua, vaikka ne ovatkin hyvin tasaisesti hajonneet vaahdotettuun nestemäiseen väliaineeseen. Lisäksi vaahdotetun nestemäisen väliaineen kuplien kokojakauma on huomattavan tärkeä. Julkaisun mukaan kaikki vaahdotetut nestemäiset väliaineet, jotka on saatu aikaan hajottamalla kaasua kuplina pinta-aktiivista ainetta sisältävään nesteeseen, eivät ole käyttökelpoi-10 siä kuitujen hajottamiseen, vaan joitakin vaahdotettuja nestemäisiä väliaineita voidaan käyttää kuitujen (ja partikkeleiden) kasaamiseen ennemminkin kuin kuitujen hajottamiseen. Ilmiötä voidaan käyttää hyväksi haluttaessa parantaa tiettyjen materiaalien pidättymistä rainaan. Edelleen julkaisun mukaan vaahdotetun väliaineen sisältäessä kaasua tilavuusprosentteina 55-75 % kuidut on hajotettu huomattavan tasaisesti ja yhtenäisesti läpi 15 vaahdotetun nestemäisen väliaineen. Kun kaasun tilavuusosuus on alle 55 %, kaasu sisältyy vaahtoon suhteellisen vähäisinä kuplina, joilla on suhteellisen laaja kokojakauma ja jotka jakavat väliaineen nestetaskuihin, joihin kuidut kerääntyvät. Koska nesteen viskosi- • · • ' teetti on suhteellisen alhainen, voivat kuidut liikkua vapaasti ja siten kasautua nestetaskui- • · · < V hin. Kun kaasun tilavuusosuus on yli 75 % ja kuplien kokojakauma on huomattavan yhte- 20 näinen, kuplien pakkautumistiheys on niin suuri, että kuplat muuttuvat normaalista ympy- • · ·.**: rämuodostaan epämuotoisiksi polyhedraalisiksi kupliksi. Väliaineen sisältäessä tällaisia • · · *.* * kuplia kuplien välisten lamellien tasoissa esiintyy pintajännitysvoimia, jotka vetävät kui- • · · *·* * tuja kuplien väliin muodostuvien lamellien hittymälinjoihin, jolloin kuidut kasaantuvat linjojen mukaisiksi nipuiksi. Vaikkakin tällaista kasautumista jossain määrin esiintyy kaa- • · · ’*[ * 25 suntilavuusosuuden ollessa yli 75 %, keskimäärin kuidut ovat tällaisessa vaahdossa hajon-• · · * neet paremmin kuin käytettäessä pelkkää vettä väliaineena. Tekijät, jotka määrittävät edis- • « ·.**: tääkö tietty vaahdotettu nestemäinen väliaine kuitujen hajaantumista vai kasaantumista, ' * * * * ovat kaasukuplien määrä, muoto j a koko väliaineessa.
• · • · · • · · • · :[ *.* 30 Riittävän vaahdon pysyvyyden saavuttamiseksi vaahtoavan lisäaineen pitoisuuden täytyy olla suhteellisen korkea kuitulietteessä, jotta vaahto kykenisi kantamaan hajotetut kuidut hajotuslaitteelta viiralle asti. Pinta-aktiivisten aineiden uskotaan häiritsevän voimia, jotka 4 107951 muodostavat sidoksia kuitujen välille, ja siten niiden läsnäolo vähentää vaahtorainaus-menetelmällä saadun paperituotteen tilavuuspainoa ja lujuutta. Tätä ongelmaa on voitu jossain määrin vähentää käyttämällä korkeamman jauhatusasteen kuitua tai lisäämällä joukkoon lujiteaineita. Edullisinta olisi kuitenkin pystyä vähentämään käytetyn pinta-5 aktiivisen aineen määrää.
Keksinnön päämääränä on vaahtoava kuitumateriaalin, erityisesti puukuitumateriaalin, lujuutta lisäävä koostumus, jota voidaan käyttää paperin valmistuksessa hajottamalla kuidut vaahtoavaan nestemäiseen väliaineeseen, jolloin saadaan tasaisesti muodostunut ja 10 ominaistilavuudeltaan hyvä kuituraina. Lisäksi päämääränä on helposti ja riittävästi vaahtoavan yhdisteen, jonka vaahdon säilyvyys, vaahdon muodostuskyky, vaikutus kuitusidos-ten lujuuteen ja muut ominaisuudet soveltuvat erityisesti paperin valmistukseen, käyttö mainitussa koostumuksessa.
15 Keksinnön mukaiselle vaahtoavalle kuitumateriaalin lujuuteen vaikuttavalla koostumukselle, sen käytölle paperin tai kuitukankaan valmistuksessa sekä menetelmälle kuitumateriaalin lujuuden lisäämiseksi on tunnusomaista, mikä on esitetty patenttivaatimuksissa.
On havaittu, että keksinnön päämääriin voidaan päästä ja tunnetun tekniikan mukaisten 20 menetelmien ongelmat voidaan välttää tai niitä voidaan oleellisesti vähentää keksinnön • · : V mukaista ratkaisua käyttäen. Keksinnön mukainen koostumus käsittää pinta-aktiivista ai- • · « i ’.· netta sekä lämmön tai hapon avulla kovettuvaa hartsia kuten ureaformaldehydi-, mela- miiniformaldehydihartsia tai näiden seoksia, vettä ja koostumuksessa voi lisäksi olla • · • · · *. *: kationista akryyliamidin kopolymeeriä. Komponentit sekoitetaan keskenään riittävän lai- • I» • · · ' · ’ ' 25 meina vesiliuoksina jäqestyksessä hartsi, kopolymeeri, pinta-aktiivinen aine, vesi ja happo.
• M
• « · '·* Hartsia, joka on edullisesti ureaformaldehydin vesiliuos, lisätään 0,5-5 p-%, edullisesti 0,5-3 p-% laskettuna kuivana hartsina kuidun kuivamassasta. Ureaformaldehydihartsin kuiva-ainepitoisuus on 30-60 p-%, edullisesti 35-50 p-%, ja formaldehydin moolisuhde • · ureaan on 1,8-3,8 : 1. Hartsi laimennetaan edullisesti 1-5 p-% vesiliuokseksi. Kationisen 30 akryyliamidin kopolymeeriä lisätään 0-3 %, edullisesti 0,5-1 % laskettuna kuivana • · · • · *·..* kopolymeerinä kuidun kuivamassasta. Kationisen akryyliamidin kopolymeeri on φ · · • · ♦ • · · • · • · ♦ • ♦· • · 5 107951 tyypillisesti 10-50 % vesiliuoksena, jonka kationisuus on 20-100 %, edullisesti 25-80 %, ja kopolymeerin molekyylipaino 10.000 - 300.000, edullisesti 50.000 - 300.000. Kationi-nen akryyliamidin kopolymeeri voidaan valmistaa monomeereistä, jotka käsittävät akryyli-amidin tai monomeereistä kopolymeerisessä kationisessa muodossa kuten kvatemäärisestä 5 akryyliamidin alkyyli-N-alkyyliamiinista, sekundäärisestä tai tertiäärisestä akryyliamiinin alkyyli-N-alkyyliamiinista tai primäärisestä akryyliamiinista, akryylihapon esteristä, jonka alkoholiosuus on kvatemäärinen n-alkyyliamiinialkoksidi, tai sekundäärisestä tai tertiäärisestä n-alkyyliamiinialkoksidista tai primäärisestä amiinialkoksidista.
10 Seokseen lisätään pinta-aktiivista ainetta, joka on anioninen tai neutraali pinta-aktiivinen aine kuten etoksyloitu alkyylisulfaatti (AES), jonka alkyyliketjussa on 12-14 hiiliatomia tai sen suola, alkyyliglykosidi tai sen suola tai alkenyylimeripihkahappoanhydridin ja alkyyli-glykosidin synteesituote tai sen suola.
15 Alkenyylimeripihkahappoanhydridin (ASA) ja alkyyliglykosidin (AG) synteesituotetta voidaan valmistaa kaavion 1 mukaisesti alkenyylimeripihkahappoanhydridistä, jonka alke-nyyliketjussa on 10-24 hiiltä, edullisesti 14-20 hiiltä ja alkyyliglykosidistä, jonka alkyyli-ketjussa on 1-20 hiiltä, edullisesti 8-10 hiiltä, käyttäen moolisuhdetta AS A: AG 0,1-10 : 1, • · » ) edullisesti 0,75-1,25 :1, 60-100°C lämpötilassa ja inertissä ilmakehässä, edullisesti typpi- ♦.:.·1 20 ilmakehässä. Saatu synteesituote voidaan muuttaa vastaavaksi suolaksi lisäämällä emästä, • · ·.2: kuten natriumhydroksidia, kunnes seoksen pH on 5-10, edullisesti 7.
• · · • · » • · « • ·· • · · • · « »· 1 • · · • · · « ··· • · · * · · c- | • · · • ·· • · « V · · • · • · · • · · • · 1 1 • « • · 2 · 6 107951
Kaavio 1 5 / _/R> VO-χ^Ο + / \ _.
>C /Λ 1“ HO 09
AG ASA
10 r/So r/So /1 0 + ° v/12 15 Wl^Zr Νξι(Χ_/ b 2 o
Ri = Cr Ci0 alkyyli R2=Ci4-C2o alkanyyli • « · : 2 20 * · · • · « · ♦ · ♦ • · · • · · • · · • ♦ ·
Edullisesti pinta-aktiivinen aine on etoksyloitu alkyylisulfaatti tai sen Na-suola tai alkyyli- • · · glykosidi tai sen Na-suola, jota lisätään 0,1-7 p-%, edullisesti 2-3 p-% kuidun kuiva- • · · 25 massasta tai alkenyylimeripihkahappoanhydridin ja alkyyliglykosidin synteesituotteen nat-riiunsuola, jota lisätään 1-30 p-%, edullisesti 15-25 p-% kuidun kuivamassasta tai edellä- • · · mainittujen seos.
• 9 r • · · • · · ] J Edelleen seokseen voidaan lisätä happoa kuten suolahappoa tai etikkahappoa, jonka avulla • · 30 seoksen pH saadaan säädettyä alle 6:n ja vettä siten, että kuidut voidaan hajottaa paperin • · · *;[;1 valmistukseen sopivassa sakeudessa.
• · • · 2 • · · η 107951
Keksinnön mukaisen koostumuksen komponentit voidaan vaihtoehtoisesti lisätä myös erikseen kuitulietteen joukkoon sekoittamatta niitä ensin keskenään.
Keksinnön mukaista koostumusta tai koostumuksen komponentteja lisätään paperin tai 5 kuitukankaan valmistusprosessin yhteydessä soveltuvassa kohdassa/kohdissa kuitulietteen joukkoon. Seoksen vaahdotus suoritetaan edullisesti käyttäen suurta leikkausvoimaa sopivasti ennestään tunnettujen vaahdotuslaitteistojen avulla siten, että seokseen tuodaan yhdisteille inerttiä kaasua, kuten typpeä tai ilmaa, edullisesti ilmaa. Näin vaahtorainaus-periaatteella toimivissa valmistusmenetelmissä voidaan lisätä paperin tai kuitukankaan 10 lujuutta.
Keksinnön mukaisen koostumuksen etuja ovat hyvä vaahtoavuus ja vaahdonkesto. Sen avulla saadaan selvä lisäys paperin lujuuteen jo pienillä pinta-aktiivisen aineen pitoisuuksilla, mikä edelleen tekee menetelmän taloudelliseksi myös ns. tavallisilla paperilaaduilla, 15 j oten koostumuksen käyttöä ei raj ata pelkästään pehmopapereihin.
Seuraavassa keksintöä havainnollistetaan lähemmin esimerkeissä kuvattujen eräiden edullisten suoritusmuotojen avulla, joihin ei kuitenkaan keksintöä ole tarkoitus yksinomaan . . rajoittaa.
• · · 20 • · · • · ! Esimerkki 1 • · · • · · ··· • · « • ··
Alkyyliglykosidin alkenyylimeripihkahapon puoliesteriä (SI) valmistetaan alkenyyli- • « · . ·: ·. meripihkahaposta j a alkyyliglykosidistä käyttäen lähtöaineilla moolisuhdetta 1:1. Alkyyli- • · · 25 glykosidiin (60 p-% vesiliuos, 66,66 g eli 0,13 mol) lisätään alkenyylimeripihkahappo (30,10 g eli 0,13 mol) nopeasti lämpötilassa 80°C ja sekoituksella 200 rpm. Reaktioseok- sen annetaan reagoida typpiatmosfäärissä lämpötilassa 80-85°C neljä tuntia sekoitus- * : nopeuden ollessa 200 rpm. Seoksen annetaan jäähtyä huoneenlämpötilaan. Synteesituot- • · · • · teen SI massa on 92,44 g, vesipitoisuus 24,4 p-% ja Rj = Cs-Cjo seos, R2 = Cje-Cis seos.
/. 30 ♦ · ♦ ♦ ♦ · • · 1 2 · · • · • · 2 · 0 107951
O
Tämän jälkeen synteesi tuotteesta SI valmistetaan natriumsuola. Synteesituotteeseen SI (75,8 p -% vesiliuos, 5,0 g eli 9,29 mmol) lisätään hitaasti ekvimolaarinen määrä natrium-hydroksidia (1,0 M liuos, 9,29 ml eli 9,28 mmol) samalla seosta lasisauvalla varovasti sekoittaen. Saadun synteesituotteen SI natriumsuolan massa on 14,3 g, vesipitoisuus 5 63,4 p-%.
Esimerkit 2-8
Ureaformaldehydihartsista, etoksyloidun alkyylisulfaatin (AES) tai synteesituotteen SI 10 Na-suolasta ja polyakryyliamidin kopolymeeristä (PAM) valmistettiin vesiliuoksia erilaisilla koostumuksilla, joista mitattiin vaahtoamis- ja lujittamiskykyä. Tulokset on esitetty taulukossa 1. Vaahdottaminen tapahtui 3000 ml dekantterilasissa, johon mitattiin 250 ml vesiliuosta, jota vaahdotettiin sauvasekoittimella. Vaahtoavuus tarkoittaa vaahtotilavuutta välittömästi sekoituksen jälkeen, kun sekoitusaika oli 1 minuutti. Ilmapitoisuus tarkoittaa 15 ilman tilavuutta vaahdossa prosentteina verrattuna vaahdotetun liuoksen tilavuuteen. Lujittamiskykyä ja adheesiota testattiin lasilevymenetelmällä, jossa lasilevy kastellaan halutulla liuoksella, päälle painetaan kostea selluloosa-arkki, joka prässätään lasilevyyn kiinni ja lasilevy kuivataan vapaasti uunissa n. 20 tuntia 80°C lämpötilassa. Kostean arkin ja lasi-levyn välille muodostuu vetysidoksia, joihin kemikaalit vaikuttavat joko vahvistavasti tai • · 20 heikentävästi. Vaikutus testattiin sormituntumalla vetämällä arkkia varovasti irti lasilevystä . .·. kuivatuksen jälkeen. Pitoisuudet on esitetty painoprosentteina koko liuoksen massasta.
• · · • · · : Mukana ei ole kuituja, vaan kuitujen pitoisuudeksi on kuviteltu 1 p-%, jonka mukaan las- kettiin kemikaalien annostus 1 kg:aan vettä.
• · · » · · • « · » · 1 • · · • · « * · · · Ϋ I · · » · · • · • · • · • · « • « • · · • · • · • · ·
Taulukko 1. Yhdisteen vaahtoamis- ja lujittamiskyky erilaisilla koostumuksilla 9 107951
Esimerkki Pinta-aktiivinen UF-hartsi PAM- Vaahdon Vaahdon Liimautuminen/ 5 nro aine kopolymeeri tilavuus ilmapitoisuus adheesio p-% p-% p-% ml til-% 2 0,03 700 64,29 huono 3 0,03 0,01 700 64,29 huono 10 4 0,01 0,01 500 50,00 hyvä 5 0,02 0,01 0,005 700 64,29 erinomainen 6 0,5 1500 83,33 kohtalainen 7 0,1 300 16,67 heikko 8 0,2 0,01 900 72,22 kohtalainen 15 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Esimerkeissä 2-5 pinta-aktiivinen aine oli etoksyloidun alkyylisulfaatin Na-suola.
Esimerkeissä 6-8 pinta-aktiivinen aine oli synteesituotteen SI natriumsuola.
Esimerkki 9 -18 20
Ureaformaldehydihartsista, etoksyloidun alkyylisulfaatin tai synteesituotteen SI Na-suolasta ja polyakryyliamidin kopolymeeristä (PAM) valmistettiin vesiliuoksia erilai- • · ·*·*: silla koostumuksilla, joista mitattiin lujittamiskykyä. Tulokset on esitetty taulukossa 2.
• · : Lujittamiskykyä testattiin menetelmällä, jossa standardia SCAN-C 26:2 mukaillen valmis- • t» 25 tettiin neliöpainoltaan 60 g/m2 arkkeja, joihin suihkutettiin pinnalle noin 5 g testattavaa :Ί*: liuosta ja kaksi arkkia asetettiin vastakkain, jonka jälkeen ne painettiin, kuivatettiin ja il- • · · '/· · mastoitiin standardin mukaisesti. Tämän jälkeen arkkiparin yhteensitoutumista mitattiin TAPPI T 833 pm-94 standardia mukaillen Scott Bond Tester -laitteella, jossa arkkiin kak- • · · V : sipuoleisella teipillä kiinnitetty pidike isketään heilurilla irti arkista, jolloin arkki halkeaa.
··» V · 30 Laitteelta voidaan lukea tasosuuntaan tapahtuvaan halkaisuun tarvittava energia. Näin voi- * : tiin siis jossain määrin kvantitatiivisesti määrittää kemikaalien vaikutusta kuitujen väliseen • · ·:··: sitoutumiseen.
• · • · · • · · • · • · · • · * »
• M
10 107951
Taulukko 2. Lujittamiskyky eri koostumuksilla
Scott Bond Tester -laitteella mitattuna 5 Esimerkki Pinta-aktii- UF-hartsi* PAM- Halkaisu nro vinen aine* kopolymeeri* energia p-% p-% p-% J/m2 9 221 10 10 3 96,7 12 3 372 13 3 257 14 2,5 1 118 15 2,5 2 122 15 16 2,5 1 0,5 118 17 20 75,7 18 20 1 84,1 . . Esimerkissä 9 arkkien väliin ei ole lisätty kemikaaleja.
• · φ 20 Esimerkeissä 10-16 pinta-aktiivinen aine oli etoksyloidun alkyylisulfaatin Na-suola.
• · · ' I Esimerkeissä 17-18 pinta-aktiivinen aine oli synteesituotteen SI natriumsuola.
• * · y * = Pitoisuudet on esitetty painoprosentteina kuidun kuivamassasta.
• · · • · · • · ·
Esimerkki 19 -23 • · · 25
Standardia SCAN-C26:2 mukaillen valmistettiin 60g/m2 arkkeja 1 p-% kuitulietteestä. Lietteeseen lisättiin ureaformaldehydihartsia, etoksyloidun alkyylisulfaatin tai synteesi-/ . tuotteen Na-suolaa SI ja polyakryyliamidin kopolymeeriä erilaisina koostumuksina, joiden lujittavaa vaikutusta liuoksesta valmistettuun arkkiin mitattiin Scott Bond Tester -laitteella • · 30 ja vetolujuuden avulla. Vetolujuus mitattiin SCAN-P 38:80 standardia mukaillen. Tulokset • i · « · · ;,; on esitetty taulukossa 3.
• · • · • · · jj 107951
Taulukko 3. Koostumuksen lujittamiskyky liuosarkeissa
Esimerkki Pinta-aktii- UF-hartsi1 PAM- Halkaisu Veto- 5 nro vinen aine1 kopolymeeri1 energia lujuus p-% p-% p-% J/m2 Nm/g 19 334 95,9 20 0,025 0,01 267 77,5 10 21 0,025 0,02 183 75,4 22 0,025 0,01 0,005 193 55,8 23 0,2 174 65,7
Esimerkissä 19 arkin valmistuksessa ei ole lisätty kemikaaleja.
15 Esimerkeissä 20-22 pinta-aktiivinen aine oli etoksyloidun alkyylisulfaatin Na-suola.
Esimerkissä 23 pinta-aktiivinen aine oli synteesituotteen SI natriumsuola.
* = Pitoisuudet on laskettu sulpun kokonaismassasta; mikäli ne halutaan ilmaista kuidun kuivamassan perusteella, lukuarvot kerrotaan 100:11a.
20 Esimerkki 4 • · • 1 · • · • · • · | ; 1.· 1 p-% kuitulietteestä valmistettiin arkkeja vaahdottamalla lietettä ensin vaahdotuslaitteessa nopeudella 3000 rpm neljän minuutin ajan, jonka jälkeen vaahdosta valmistettiin 60 g/m2 • · *. 1: arkkeja arkkimuotilla standardin SCAN-C 26:2 mukaisesti. Arkeista mitattiin Scott Bond • · · • · $ *·’ 1 25 -lujuus ja vetolujuus. Tulokset on esitetty taulukossa 4.
• · 1 « « « • · · • 4« • · · • « · • · · • · · • · · * * * 4 · • 1 · • · · • · • · · · · • · • « • » «
» 4 I
• ♦ ·· • « • · 444
Taulukko 4. Koostumuksen lujittamiskyky vaahtoarkeissa 12 107951
Esimerkki Pinta-aktiivinen UF-hartsi1 PAM- Vaahdon Halkaisu- Veto- 5 nro aine1 kopolymeeri1 ilmapitoisuus energia lujuus p-% p-% p-% til-% J/m2 Nm/g 24 0,02 0,01 67 237 44,2 25 0,02 0,02 72 261 42,6 10 26 0,02 0,01 0,005 68 267 53,5 27 0,2 0,01 74 231 51,6
Esimerkeissä 24-26 pinta-aktiivinen aine oli etoksyloidun alkyylisulfaatin Na-suola.
Esimerkissä 27 pinta-aktiivinen aine oli synteesituotteen SI natriumsuola.
15 1 = Pitoisuudet on laskettu sulpun kokonaismassasta; mikäli ne halutaan ilmaista kuidun kuivamassan perusteella, lukuarvot kerrotaan 100:11a.
« 1 • · · • « • · • · · • · · • · « · • » · • 4 · 4 · « « · <1 · · • »· • · • · 1 * · 1 • · · * • 1 · • « 1 • · · « • · · • · · • · · • « · λ m · « • 1 • · · • · » • · • · · · · • · * Y • · » · i • · · • 1 · · • · • · • · ·

Claims (9)

13 107951
1. Vaahtoava kuitumateriaalin lujuuteen vaikuttava koostumus, tunnettu siitä, että koostumus käsittää lämmön tai hapon avulla kovettuvaa hartsia tai hartsien seoksia, 5 pinta-aktiivista ainetta ja vettä sekä valinnaisesti kationista akryyliamidin kopolymee- riä, ja pinta-aktiivinen aine on etoksyloitu alkyylisulfaatti tai sen suola, alkyyliglykosi-di tai sen suola, alkenyylimeripihkahappoanhydridin ja alkyyliglykosidin synteesituote tai sen suola tai edellämainittujen seos.
2. Sammansättning enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att det med hjälp av värme eller syra härdande hartset är ureaformaldehyd- eller melaminformaldehydharts eller en blandning av dessa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että lämmön tai hapon avulla kovettuva hartsi on ureaformaldehydi- tai melamiiniformaldehydihartsi tai niiden seos.
3. Sammansättning enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknad därav, att hartset är ureafor- maldehydharts, vars torrsubstanshalt är 30-60 vikt-%, fördelaktigt 35-50 vikt-%, och mol-förhällandet av formaldehyd och urea är 1,8-3,8:1.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että hartsi 15 on ureaformaldehydihartsi, jonka kuiva-ainepitoisuus on 30 - 60 p-%, edullisesti 35 - 50 p-%, ja formaldehydin ja urean moolisuhde on 1,8 - 3,8 : 1.
4. Sammansättning enligt nägot av patentkraven 1-3, kännetecknad därav, att samman- 20 sättningen omfattar 0,1-7 vikt-% av det ytaktiva ämnet räknat ffän fibertorrmassan, när det ytaktiva ämnet är ett etoxylerat alkylsulfat, vars alkylkedja uppvisar 12-14 kolatomer, ·.·. eller ett Na-salt av detta eller en alkylglykosid eller ett Na-salt av denna, eller samman- • · • · sättningen omfattar 1-30 vikt-% av det ytaktiva ämnet räknat ffän fibertorrmassan, när • · « · . det ytaktiva ämnet är en syntesprodukt av en alkenylbämstenssyraanhydrid och en alkyl- ··· .1.J 25 glykosid. • · • · · -• · · • · ·
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että koostumus käsittää 0,1-7 p-% pinta-aktiivista ainetta kuidun kuivamassasta laskettuna, kun pinta- 20 aktiivinen aine on etoksyloitu alkyylisulfaatti, jonka alkyyliketjussa on 12 - 14 hiili- atomia, tai sen Na-suola tai alkyyliglykosidi tai sen Na-suola, tai koostumus käsittää 1 - • · : 1.♦ 30 p-% pinta-aktiivista ainetta kuidun kuivamassasta laskettuna, kun pinta-aktiivinen • · · I .1 aine on alkenyylimeripihkahappoanhydridin ja alkyyliglykosidin synteesituote. • ♦ · • ♦ » ··♦ • ♦ ♦ · · *· '· 25 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 4 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että koostumus »·· • · · ’·1 1 käsittää lämmön tai hapon avulla kovettuvaa hartsia 0,5 - 5 p-% ja kationisen akryyli- • · · **’ amidin kopolymeeriä 0-3 p-% laskettuna kuidun kuivamassasta. • · · • ♦ • « *** 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että kationinen • · r · 30 akryyliamidin kopolymeeri voidaan valmistaa monomeereistä, jotka käsittävät akryyli- φ 1 amidin, tai monomeereistä kopolymeerisessä kationisessa muodossa kuten kvatemääri- ♦ sestä akryyliamidin alkyyli-n-alkyyliamiinista, sekundäärisestä tai tertiäärisestä akryy- • · · · liamiinin alkyyli-n-alkyyliamiinista tai primäärisestä akryyliamiinista, akryylihapon • · • · · • · ♦ • « 14 107951 esteristä, jonka alkoholiosuus on kvatemäärinen n-alkyyliamiinialkoksidi, tai sekundäärisestä tai tertiäärisestä n-alkyyliamiinialkoksidista tai primäärisestä amiinialkoksi-dista.
5. Sammansättning enligt nägot av patentkraven 1-4, kännetecknad därav, att sammansättningen omfattar 0,5-5 vikt-% av det med hjälp av värme eller syra härdande hartset ·:**: och 0-3 vikt-% av den katjoniska sampolymeren av alaylamid räknat ffän fibertorrmas- * : 30 san.
·«· • · • · · « · · :***: 6. Sammansättning enligt nägot av patentkraven 1 - 5, kännetecknad därav, att den katjo- t · · niska sampolymeren av akrylamid kan ffamställas av monomerer, som omfattar akryl- • · · • · · · 16 107951 amid, eller av monomerer i sampolymerisk katjonisk form, säsom kvatemär alkyl-n-alkylamin av akrylamid, sekundär eller tertiär alkyl-n-alkylamin av akrylamin eller primär akrylamin, ester av akrylsyra vars alkoholandel är kvatemär n-alkylaminalkoxid, eller sekundär eller tertiär n-alkylaminalkoxid eller primär aminalkoxid. 5
7. Sammansättning enligt nägot av patentkraven 1-6, kännetecknad därav, att katjonicite-ten hos den katjoniska sampolymeren av akrylamid är 20-100 %, fordelaktigt 25-80 %, och molekylvikten är 10.000-300.000, fordelaktigt 50.000-300.000.
7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että kationisen akryyliamidin kopolymeerin kationisuus on 20 - 100 %, edullisesti 25 - 80 %, ja mole-kyylipaino on 10.000 - 300.000, edullisesti 50.000 - 300.000.
8. Användning av en sammansättning enligt nägot av patentkraven 1 - 7 vid förfaranden for tillverkning av papper eller fibervävnad fungerande enligt skumbanformningsprincipen.
8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukaisen koostumuksen käyttö vaahtorainausperi- 10 aatteella toimivissa paperin tai kuitukankaan valmistusmenetelmissä.
9. Menetelmä kuitumateriaalin lujuuden lisäämiseksi, tunnettu siitä, että vaahtorainaus-periaatteella toimivissa paperin tai kuitukankaan valmistusmenetelmissä kuitulietteen joukkoon lisätään jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukaista koostumusta tai koostu- 15 muksen komponenttej a. • i • · • · • · • · · • · · • I • · • « · • · · • · · • · • 1 · • · · • · • » · I I « » · » • · · • · · • · · • · · • · • · • · · ··1 • · • · · V • · • · • « · • 1 · • · · · • · · • · · • · 15 107951 <· 1. Skummande sammansättning som inverkar pä hällfastheten av ett fibermaterial, känne- tecknat därav, att sammansättningen omfattar ett med hjälp av värme eller syra härdande 5 harts eller blandningar av hartser, ett ytaktivt ämne och vatten samt valfiitt en katjonisk sampolymer av akrylamid, och det ytaktiva ämnet är ett etoxylerat alkylsulfat eller ett salt av detta, en alkylglykosid eller ett salt av denna, en syntesprodukt av en alkenylbämstens-syraarihydrid och en alkylglykosid eller ett salt av denna eller en blandning av ovannämn-da. 10
9. Förfarande för ökning av hällfastheten av ett fibermaterial, kännetecknat därav, att vid förfaranden för tillverkning av papper eller fibervävnad fungerande enligt skumbanform-15 ningsprincipen tillsätts i en fiberuppslamning en sammansättning enligt nägot av patent kraven 1-7 eller komponenter av sammansättningen. • · • · • · • · • · · • · · • · • « • · · • · · • · · • · • · ♦ • ♦♦ « · • · · • · ♦ • · · ··· • · · • · · • ♦ • · · • · • ♦ · • · • ♦ · • · · ·· · · ··» • · • · • · · « • · · • ♦ · ··♦ 1 ♦
FI992633A 1999-12-08 1999-12-08 Vaahtoavat kuitumateriaalin lujuuteen vaikuttavat koostumukset FI107951B (fi)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI992633A FI107951B (fi) 1999-12-08 1999-12-08 Vaahtoavat kuitumateriaalin lujuuteen vaikuttavat koostumukset
AU21746/01A AU2174601A (en) 1999-12-08 2000-11-29 Compositions having influence on the strength of paper
PCT/FI2000/001041 WO2001042564A1 (en) 1999-12-08 2000-11-29 Compositions having influence on the strength of paper

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI992633A FI107951B (fi) 1999-12-08 1999-12-08 Vaahtoavat kuitumateriaalin lujuuteen vaikuttavat koostumukset
FI992633 1999-12-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI19992633A FI19992633A (fi) 2001-06-09
FI107951B true FI107951B (fi) 2001-10-31

Family

ID=8555713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI992633A FI107951B (fi) 1999-12-08 1999-12-08 Vaahtoavat kuitumateriaalin lujuuteen vaikuttavat koostumukset

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2174601A (fi)
FI (1) FI107951B (fi)
WO (1) WO2001042564A1 (fi)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI124556B (fi) * 2012-04-26 2014-10-15 Stora Enso Oyj Hydrofobiliimattu kuituraina ja menetelmä liimatun rainakerroksen valmistamiseksi
FI124235B (fi) 2012-04-26 2014-05-15 Stora Enso Oyj Kuituperustainen paperi- tai kartonkiraina ja menetelmä sen valmistamiseksi

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0150777B2 (en) * 1984-01-26 1994-11-30 James River Corporation Of Virginia Method for the manufacture of a non-woven fibrous web
US4959125A (en) * 1988-12-05 1990-09-25 The Procter & Gamble Company Soft tissue paper containing noncationic surfactant
FR2693213B1 (fr) * 1992-07-03 1994-08-05 Kaysersberg Sa Procede destine a diminuer l'interaction entre fibres dans un tissue et mise en óoeuvre de ce procede, notamment pour fabriquer des tissues multi-strates.
US5415798A (en) * 1994-01-14 1995-05-16 Betz Paperchem Inc. Concentrated high flash point surfactant compositions
FR2715671B1 (fr) * 1994-02-01 1996-03-15 Kaysersberg Sa Procédé de fabrication d'une feuille de papier ou de non tissé en milieu mousse, utilisant un agent tensio-actif non ionique.
SE503065C2 (sv) * 1994-07-13 1996-03-18 Moelnlycke Ab Förfarande och anordning för framställning av en skumformad fiber- eller pappersbana

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001042564A1 (en) 2001-06-14
AU2174601A (en) 2001-06-18
FI19992633A (fi) 2001-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI321178B (en) Sizing of paper
US6103060A (en) Method for manufacturing a sheet of paper or non-woven in a foam medium using a nonionic surfactant
CA2033265C (en) Paper sizing composition and sizing method
JP2005538808A (ja) 第四級アンモニウム化合物及び高水準の遊離アミンを含有する紙柔軟化組成物並びに前記組成物を含む柔軟ティッシュ・ペーパー製品
US5169886A (en) Paper sizing agents containing cationic dispersants
CA2624451A1 (en) Temporary wet strength resin for paper applications
TWI247025B (en) Modified starch and process therefor
US5817214A (en) Rosin emulsion sizing agent for paper making and method for paper sizing using the same
JP4754481B2 (ja) カチオン性液体デンプン質組成物及びその使用
US5837768A (en) Creping adhesives containing oxazoline polymers and methods of use thereof
CA2385485C (en) Use of hydrophobically modified polyaminamides with polyethylene glycol esters in paper products
CN100591850C (zh) 纸和纸板的制备方法
FI107951B (fi) Vaahtoavat kuitumateriaalin lujuuteen vaikuttavat koostumukset
FI69157C (fi) Skumblandningar vilka aer menade foer utbredning pao ytor av fiberaktiga aemnen
JP3928416B2 (ja) ロジン系エマルション組成物、紙のサイジング方法及び紙
US4309338A (en) Process for preparing aqueous dispersion of rosin-base materials
JP5268210B2 (ja) ロジン系エマルション組成物、紙のサイジング方法及び紙
JP3491325B2 (ja) ロジン系エマルション組成物、その製造方法、サイズ剤、サイジング方法及びサイズされた紙
JP3477932B2 (ja) 製紙用ロジン系エマルジョンサイズ剤および紙サイジング方法
JP6927738B2 (ja) 紙質向上剤
CN110998023B (zh) 干聚合物涂布方法
JPS6249905B2 (fi)
JPS584938B2 (ja) ロジン物質の水性エマルジヨンの製法
JPH1136184A (ja) 製紙用サイズ剤組成物およびサイジング紙
KR830002700B1 (ko) 로진물질의 수성에멀션의 제법