FI108059B - Savikoostumukset ja niiden käyttö paperin valmistuksessa - Google Patents

Description

\ 108059

SAVIKOOSTUMUKSET JA NIIDEN KÄYTTÖ PAPERIN VALMISTUKSESSA

Tämän keksinnön kohteena on primäärisesti paperin valmistusmenetelmät ja edullisesti turpoavien bentoniittisavien käyt-5 töön muodossa, joka on erityisen sovelias käytettäväksi paperitehtaalla. Keksinnön kohteena on myös tällaisten dispersioiden käyttö muihin tarkoituksiin.

Useita menetelmiä on tunnettu, joissa paperi on tehty tarjo-10 amalla selluloosasuspensio paperitehtaalle, sekoittamalla turpoava bentoniittisavi selluloosasuspensioon vesidispersiona ja vedetöimällä selluloosasuspensio.

Ei ole mahdollista tehokkaasti lisätä jauhetta suoraan vesipi-15 toiseen selluloosasuspensioon, koska tällainen lisäys ei olisi riittävän tasainen suspension läpi. Sen sijaan jauhe on muutettava suhteellisen laimeaksi vesidispersioksi, ja tämä liete sitten lisätään vesisuspensioon. Vesidispersio on suhteellisen laimea (tavallisesti alle 10 % ja usein alle 5 % kuivapainosta 20 bentoniittia pohjautuen dispersion kokonaispainoon), koska bentoniitti dispersiossa on turvonnut, ja jos dispersio on väkevämpi, silloin sen ominaisuudet tekevät dispersion epäsopivaksi käsitellä ja sekoittaa. Täten dispersiolla on hyvin korkea viskositeetti ja se on tavallisesti tiksotrooppinen ja 25 näin se voi johtaa geelin muodostumiseen.

• ·

Bentoniittia on yleensä syötetty pienen hiukkaskoon omaavana jauheena ja tämä voi aiheuttaa ongelmia huonojen virtausominaisuuksien ja pölyämisvaaran johdosta. Vaihtoehtoisesti 30 bentoniittia voidaan syöttää aggregaatteina tai granuleina.

Bentoniitti on tavallisesti syötetty yhdessä aktivaattorin kanssa, joka edistää turpoamista vesikosketuksen jälkeen. Ak-tivaattori on yleensä natriumlähde, joka voi vaihtua kalsiumin 35 kanssa bentoniitissa. Esimerkiksi kuiva bentoniitti voidaan syöttää sekoituksena, jossa on 3-10 paino-% natriumkarbonaattia.

• · t 2 108059

On myös tunnettua laajentaa bentoniittia lisäämällä pieniä määriä, yleensä alle 1 %, anionisia tai ei-ionisia polymeerejä.

5 Muodostettu bentoniitin vesidispersio alussa on oltava suhteellisen laimea, tyypillisesti alle 10 % tai usein alle 5 % bentoniittia kuivapainosta pohjautuen dispersion kokonaispainoon, koska muuten dispersiolla on ominaisuuksia, jotka tekevät sen epäsoveliaaksi käsitellä tai sekoittaa. Tämä on siksi, 10 koska bentoniitti turpoaa nopeasti dispersiossa eikä vain pyri aiheuttamaan korkeaa viskositeettia vaan myös aiheuttaa tikso-trooppisia reologisia ominaisuuksia. Täten leikkausta poistamalla viskositeetti nousee ajan mukana, ja jos dispersio on riittämättömän laimea, se johtaa geelin muodostumiseen, jonka 15 tuloksena dispersio ei ole enää nestemäinen eikä sitä voida käsitellä tyydyttävästi konventionaalisilla pumpuilla.

Turvonneen bentoniitin laimean nestemäisen dispersion muodostaminen kuivasta bentoniitista edellyttää kuivan bentoniitin 20 sekoittamisen vedellä voimakkaasti ja pitkällisen ajanjakson, esimerkiksi sekoittamalla rumpusekoittimella “tumble mixing" kahden tunnin ajan. Koska dispersion on oltava laimea ja sekoitus kestää pitkän ajan, tämä edellyttää hyvin suuriin investointikustannuksiin varautumisen sekoituslaitteessa.

25

Lisäksi käyttäjä on varustettava kiinteän aineen käsittelemistä varten alussa, ja jos konvantionaalisesti hienoksi jauhettua bentoniittia on käytetty, silloin tämä edellyttää laitetta, joka välttää virtaus- ja pölyämisvaikeuksia. Käyttäjällä 30 täytyy tietysti myös olla laite laimean nestemäisen vesidis-persion käyttämiseksi ja käsittelemiseksi.

Olisi toivottavaa, että bentoniitti olisi mahdollista tuoda käyttöön tiivistettynä nestemäisenä dispersiona, joka olisi 35 helposti laimennettavissa sopivasti laimeaan väkevyyteen paperitehtaassa pelkästään yksinkertaisella veteen sekoituksella. Täten olisi toivottavaa, että kyettäisiin eliminoimaan laimeiden dispersioiden pitkällisen ja voimakkaan sekoittamisen tar- 3 108059 ve ja olisi useimmissa tapauksissa toivottavaa tarjota käyttäjälle neste, niin että eliminoidaan käyttäjän tarve laitteisiin sekä kiinteätä ainetta että nestemäistä ainetta varten.

5 JP-julkaisussa A-6461588 (Sho 62-216354) on ehdotettu lisätä bentoniittia vesipitoiseen suspensioon samanaikaisesti anioni-sen korkeamolekyylipainoisen yhdisteen kanssa. Esimerkeissä asiaankuuluvien anioniyhdisteiden rajaviskositeetti on alueella 2,1-10, tämä osoittaisi hyvinkin yli 1 miljoonan molekyyli-10 painoja. Esimerkissä bentoniitti ja anioninen korkeamolekyyli-painoinen yhdiste on tuotu muotoon, jossa se on sopiva lisättäväksi vesipitoiseen selluloosasuspensioon dispergoimalla 99 vesipaino-osaan seoksen, jossa on 0,9 paino-osaa bentoniittia ja 0,1 paino-osaa anionista korkeamolekyylipainoista yhdistet-15 tä. Sen mukaisesti tämä on vain toinen kuvaus menetelmästä, jossa tehdas dispergoi bentoniittijauhetta veteen, ja eroaa konventionaalisesta tekniikasta vain sisältämällä jotakin korkeamolekyylipainoista anionista polymeeriä bentoniitin kanssa, ja se ei edistä edellä esitetyn ongelman ratkaisua.

20

Kun bentoniitti on turvonnut vedessä, bentoniitin alussa hienot hiukkaset (jotka aikaisemmin aikaansaivat hiukkaspinta-alan) tulevat hajotetuksi, niin että bentoniitin ominaispinta-alassa tapahtuu valtava kasvu, ja siksi voidaan ottaa huomi-25 oon, että pienet hiukkaset on hajotettu turpoamisella lukumäärältään hyvin suureen vielä pienempiä hiukkasia. Tuloksena syntyvä bentoniitin valtava ominaispinta-ala on juuri se, joka myötävaikuttaa sen menestystä useissa paperinvalmistusprosesseissa. Bentoniitin lisäämisen haittana yhdessä korkeamolekyy-30 lipainoisen anionisen polymeerin kanssa, kuten JP-julkaisussa A-6461588 on se, että korkeamolekyylipainoisella polymeerillä voi olla pyrkimys höytälöidä bentoniitti ja niin vaikka vähän turpoamista voi tapahtua, voi olla, että hyvin pienet turvonneet hiukkaset pyrkivät tulemaan aggregaateiksi, jonka tulok-35 sena turvonneen bentoniitin tehollinen ominaispinta-ala on suuresti vähentynyt. Tämä on selvästi epätoivottavaa niissä tapauksissa, joissa, kuten usein on tapaus, korkein mahdolli-: nen ominaispinta-ala on vaadittu.

4 108059

On tunnettua (esim. US-patenttijulkaisusta 3705838) sekoittaa bentoniittia epäorgaanisen metallisuolan, kuten kalsiumkarbonaatin ja rasvahapon, kanssa, niin että estetään turpoaminen ja vettyminen katteen vedenpitävässä koostumuksessa. On myös 5 ehdotettu, että lisätään tiettyjä elektrolyyttejä bentoniitin turpoamisen estämiseksi porausliejuissa ja pienennetään sa-visuspensioiden viskositeettia, niin että putkessa kuljettaminen on mahdollista.

10 Sych on kuvannut Journal of the Kharrkov Polytechnic Institu-te:ssa 1968, 26(74), 23-28 savien turpoamisen estämistä elektrolyyttejä käyttämällä.

On myös standardi käytäntö sisällyttää vähän elektrolyyttiä 15 kuivaan bentoniittiin aktivaattoriksi, niin että edistetään kuivan bentoniitin dispersiota veteen, esimerkiksi kuten on kuvattu JP-julkaisussa A-6445754.

Muutamia ehdotuksia on esitetty käyttää bentoniittidispersioi-20 ta, jotka sisältävät polymeeristä polyelektrolyyttia, paperin valmistuksessa. Esimerkiksi US-patenteissa 4613542 ja 4624982 saven dispersion juoksevuutta vedessä on edistetty laskien mukaan pieni määrä (esim. 0,25 % pohjautuen bentoniittiin) matalamolekyylipainoista natriumpolyakrylaattia tai muuta ak-25 ryylipolymeeria ja esimerkeissä tuote on myöhemmin kuivattu ja lämmitetty bentoniitin turpoamisen palauttamiseksi. Myös Derrick, esimerkiksi EP-julkaisussa 373306 ja US-patentissa 5015334 kuvataan paperin valmistusprosesseja, joissa ben-toniitti on syötetty anionisen orgaanisen polymeerin kanssa.

30 Siinä todetaan, että dispersion olisi oltava savipitoisuudel-taan ainakin 5 % maksimipitoisuuteen, jossa se on pumputtavis-sa, ja joka on edullisesti yli 10 % ja esimerkiksi 25 %;in asti (sarake 4 rivit 14-18 US-julkaisu 5015334). Kuitenkaan siellä ei ole selvää selitystä savipitoisuuksiin, jotka voi-35 daan itse asiassa aikaansaada.

Huolimatta pitkäaikaisesta tiedosta, että on mahdollista pie-: nentää bentoniittidispersion viskositeettia sisällyttämällä 5 108059 tiettyjä liuenneita aineita dispersioon/ traditionaalinen käytäntö on ollut tarjota paperitehtaalle jauhettua bentoniittia ja sitten tehtaalla on tehty laimea dispersio sekoittamalla tämä jauhettu bentoniitti veteen. Kuten edellä on mainittu, 5 tämä on vaikeata suorittaa tyydyttävästi. Esimerkiksi US-julkaisun 5015334 selitys ei tuo käyttöön mitään merkittävää opetusta muutoksen mahdollisuudesta tähän.

Keksinnön mukainen menetelmä paperin valmistamiseksi käsittää, 10 että selluloosasuspensio tuodaan käyttöön paperitehtaalle, sekoitetaan turpoavaa bentoniittisavea selluloosasuspensioon, kun savi on vesidispersiona ja poistetaan vettä selluloosasus-pensiosta, tunnettu siitä, että turpoava bentoniittisavi tuodaan käyttöön paperitehtaaseen nestemäisenä väkevöitynä dis-15 persiona ja savi sekoitetaan selluloosasuspensioon joko tänä väkevöitynä dispersiona tai laimennettuna dispersiona, joka aikaansaadaan laimentamalla väkevöityä dispersiota, ja jossa väkevöity dispersio sisältää ainakin 15 % (kuivapainosta) turpoavaa bentoniittisavea, joka on dispergoitu olennaisesti tur-20 poamattomassa muodossa vesiväliaineessa, joka sisältää riittävästi liuennutta monomeerista elektrolyyttiä estääkseen turpoavan bentoniittisaven olennaisen turpoamisen.

Turpoava bentoniittisavi on usein syötetty seoksena aktivaat-25 torin kanssa (kuten esitetty jäljempänä) sisältäen vettä, joka ... on absorboitunut ilmakehästä. Esimerkiksi tyypillinen kaupallisena aineena myyty bentoniittisavi voi sisältää noin 5 % aktivaattoria, 10-15 % mitattavaa absorboitunutta kosteutta ja tasapainoon (100 %:in) itse mineraalia. Selityksessä prosent-30 tiosuudet ja pitoisuudet on laskettu itse mineraaliin pohjautuen (so. poislukien aktivaattorin ja mitattavan absorboituneen kosteuden).

Selluloosasuspensio on tuotu käyttöön paperitehtaaseen joko 35 valmistamalla kuivasta massasta tai yhdistetyssä tehtaassa tavallisilla massanvalmistustekniikoilla.

Turpoava bentoniittisavi on tuotu käyttöön tehtaaseen neste- r 108059 maisena väkevÖitynä dispersiona joko toimittamalla tiiviste tehtaaseen tai valmistamalla tiiviste tehtaalla sekoittamalla kuivaa bentoniittia, elektrolyyttiä ja vettä kuten jäljempänä on kuvattu.

5

Bentoniitti voidaan sekoittaa selluloosasuspension kanssa joko sakeassa paperikoneeseen menevän massan vaiheessa (so. ennen suspension laimentamista lopulliseen väkevyyteen, jossa se vedetöidään) tai lamean massan vaiheessa. Bentoniitti voidaan 10 lisätä tiivisteenä tai dispersiona, joka on aikaansaatu laimentamalla tätä tiivistettä. On tarpeellista varmistaa, että bentoniitti on tasaisesti jakaantunut selluloosasuspension läpi ja tämä on tavallisesti helpompaa aikaansaada lisäämällä se.laimennettuna dispersiona. Kuitenkin, jos huolehditaan ja 15 varmistutaan riittävästä sekoituksesta, se voidaan lisätä tiivisteenä.

Kun se on lisätty laimennettuna dispersiona, se voidaan lisätä muodossa, jossa elektrolyytin pitoisuus on vielä riittävän 20 korkea, että bentoniitti on olennaisesti turpoamattomassa muodossa, mutta edullisesti väkevöity dispersio laimennetaan vedellä niin, että muodostetaan laimennettu vesidispersio, joka sisältää alle 10 % (kuivapaino) turpoavaa bentoniittisavea, jossa savi on turvonneessa muodossa ennen selluloosasuspensi-25 oon lisäämistä.

Keksinnön tärkeä piirre on siinä, että on mahdollista tuoda käyttöön turpoava bentoniittisavi dispersiona, jolla on hyvin korkea kiintoainepitoisuus sisältäen riittävästi epäorgaanista 30 elektrolyyttiä estämään olennaisesti turpoamisen ja sitten mahdollistaen bentoniitin turpoamisen (joko ennen lisäystä selluloosasuspensioon tai lisäyksen jälkeen) elektrolyyttivä- • « kevyyden laimentamisen tuloksena.

35 Anioniset polymeerit, joita on ehdotettu esimerkiksi US-julkaisussa 5015334 ovat paljon tehottomampia mahdollistaakseen väkevöidyn, nestemäisen, ei-turvonneen turpoavan bentoniitti-: saven dispersion käyttöön oton ja näin ne eivät mahdollista 7 108059 korkeita savipitoisuuksia, jotka ovat saavutettavissa keksinnöllä. Erityisesti keksinnössä on helppoa käytännössä aikaansaada nestemäinen väkevöity suspensio, joka sisältää ainakin 15 % turpoavaa bentoniittisavea lisätyn elektrolyytin suhteel-5 lisen alhaisilla määrillä, esimerkiksi ei enempää kuin 7 % ja usein ei enempää kuin 5 % elektrolyyttiä elektrolyytin painolle pohjautuen nestemäisen dispersion tilavuuteen. Jos polymeerisiä elektrolyyttejä on käytetty, on tarpeen joko lisätä po-lymeerimäärää (ja tämä voi olla tarpeettoman kallista ja voi 10 sisältää muita epätoivottavia vaikutuksia) tai vähentää ben-toniitin määrää.

Olennaisesti turpoamattoman bentoniitin nestemäinen tiiviste voidaan valmistaa sekoittamalla bentoniittia missä tahansa 15 tavallisessa fysikaalisessa muodossa, tavallisesti jauheena tai granulaattina, elektrolyyttivesiliuoksen kanssa. Usein jauhettu bentoniitti, jauhettu elektrolyytti ja vesi on sekoitettu ja usein bentoniitti ja elektrolyytti on syötetty esise-koitteena. Bentoniitti (ja elektrolyytti, jos kiinteänä) voi-20 daan syöttää jauheena mutta on erityisen edullista syöttää ne aggregaatteina tai granuleina, jotka voivat hajota veteen lisäämisen jälkeen. Bentoniitti voi olla lisäaineista vapaa kuten aktivaattoreista ja täyteaineista mutta bentoniitti on tavallisesti kaupallisen lähteen bentoniitti, jossa tapaukses-25 sa se voi sisältää jo jotakin akativaattoria, kuten natrium-., karbonaattia tai muuta elektrolyttia. Kuitenkin elektrolyytti- määrä, joka on tavallisesti lisätty aktivaattorina, on riittämätön estämään bentoniitin turpoamisen nestemäisissä tiivisteissä, ja niin lisäelektrolyyttia täytyy laskea mukaan.

30

Nestemäinen tiiviste voidaan valmistaa sekoittamalla kuivaa bentoniittia veden ja lisätyn elektrolyytin kanssa (ja valinnaisesti dispergointiainetta ja/tai stabilointiainetta) riittävällä sekoituksella ja riittävälllä kestolla, jotta aikaan-35 saadaan homogeeninen stabiilidispersio. Koska bentoniitti ei turpoa olennaisesti, tämä sekoitus voidaan aikaansaada paljon helpommin kuin kun bentoniitti muutetaan yhdessä vaiheessa : kuivasta muodosta laimeaan turvonneeseen dispersioon. Myös θ 108059 tähän vaiheeseen tarvitun sekoituslaitteen tilavuus on paljon pienempi kuin tilavuus, joka on tarvittu kuivan bentoniitin muuttamiseen turvonneeseen laimeaan dispersioon. Esimerkiksi tiiviste voidaan valmistaa pelkästään sekoittamalla ainekset 5 1-10 minuuttia käyttämällä mitä tahansa konventionaalista se-koitinta, joka on varustettu kohtuullisen voimakkaalla sekoi-tinvälineellä, kuten esimerkiksi vaivainsekoittimella tai se-koittimella, johon on sovitettu potkurisekoitin. Tyypillisesti tiiviste voidaan valmistaa sekoittamalla tiivistettä 500 kier-10 rosta/minuutti 5 minuutin ajan.

Vaihtoehtoisesti bentoniitti ja elektrolyytti voidaan sekoittaa sopivissa määrissä ja lisätä tuoreeseen veteen tarvitun korkeakiintoainepitoisuuksisen tiivisteen aikaansaamiseksi 15 esimerkiksi sekoittamalla 500 kierrosta/minuutti 5 minuutin ajan.

Bentoniitti ja elektrolyytti voidaan agglomeroida tai granuloida kuivien komponenttien läpikotaisen sekoittamisen varmis-20 tamiseksi ja käsittelyn helpottamiseksi. Kuiva sekoitettu, agglomeroitu tai granuloitu tuote voidaan lisätä tuoreeseen veteen sopivina määrinä keksinnön mukaisen korkeakiintoainepitoisuuksisen nestemäisen lietteen aikaansaamiseksi.

25 Tämä voidaan suorittaa missä tahansa tavallisessa paikassa si-.. sältäen loppukäyttäjän tilat, joissa käyttäjän etu olisi vesi pitoisten lietteiden valmistukseen tarvitun valmistusvälineis-tön pienennetty koko ja pienemmät kustannukset.

30 Tiivisteen juoksevuus laskee, kun bentoniitin määrä kasvaa ja yleensä koostumus sisältää niin paljon bentoniittia kuin mah-*. dollista juoksevuuden mukaisesti, joka on tarvittu käsittely laitetta varten, jota on käytettävä koostumuksen valmistamiseksi ja käyttämiseksi. Edullisesti nestekoostumuksen vis-35 kositeetti on alle 50 poisea, joka on mitattu 20 °C:ssa käyttäen Brookfieldin RVT viskometria, akselikierrintä 4 kierrosno-peudella 20 kierrosta/minuutti ja 10 minuutin geelilujuus on edullisesti alle 10 lb/100 sq. ft mitattuna käyttäen Fann-vis- 9 108059 kometriä kierrosnopeudella 3 kierrosta/minuutti.

Koska bentoniitti on paljon vähemmän turvonnut kuin se on, kun tiiviste on sekoitettu veden kanssa, bentoniitin määrä tiivis-5 teessä voi olla hyvin paljon suurempi (ekvivalenttia juokse-vuutta varten) kuin jos bentoniitti oli dispergoitu veteen elektrolyyttiä lisäämättä, mitä on tarvittu keksinnössä. Tavallisesti bentoniitin määrä on noin yli 15 % ja usein se on yli 20 % ja joissain tapauksissa se voi olla yli 30 tai jopa 10 35 % koko koostumuksen painosta. Tämä vastaa koostumuksia, jotka ovat olennaisesti vapaita elektrolyytistä tai jotka sisältävät vain aktivoitavia määriä elektrolyyttiä, ja jotka eivät tavallisesti sisällä enempää kuin 10 % bentoniittia, ja usein sisältävät vain noin 5 % bentoniittia tai jopa vähemmän, 15 kun varataan sopiva juoksevuus ja muut reologiset ominaisuudet.

Mikä tahansa monomeerinen elektrolyytti (tai elektrolyyttien seos), joka läsnäolevassa pitoisuudessa aiheuttaa bentoniitin 20 turpoamisen riittävän estämisen, voidaan käyttää varauksella, että se mahdollistaa bentoniitin turpoamisen riittävästi sen aiottua tarkoitusta varten, kun nestemäinen tiiviste on laimennettu vedellä. Kokonaiselektrolyytti voi käsittää yksinomaan materiaalia, joka on lisätty bentoniittiin, jossa ei ole 25 olennaisesti aktivaattoria tai muuta elektrolyyttiä, mutta .. usein koko elektrolyytti käsittää aktivaattorielektrolyytin (kuten natriumkarbonaatin) ja lisätyn elektrolyytin.

Lisätyt elektrolyytit, joissa on divalenssisia tai korkeampi 30 valenssisia kationeita (esimerkiksi kalsiumia) voidaan käyttää joissain tapauksissa, mutta nämä di-valenssiset ionit pyrkivät vaihtumaan natriumionien kanssa, jotka ovat läsnä bentoniitis- • * sa alunpitäen ja tämä voi esittää bentoniitin myöhempää turpoamista. Siksi on yleensä edullista, että elektrolyytin katio-35 nien pitäisi olla monovalenssinen ja erityisesti ammonium tai alkalimetalli, yleensä natrium.

:>t Lisätty elektrolyytti täytyy koostua tai käsittää monomeerisen i0 1 08059 elektrolyytin, so. se ei ole polymeerinen. Edullisesti lisätty elektrolyytti on kokonaan epäorgaaninen. On joskus toivottavaa sisällyttää myös polymeerinen orgaaninen elektrolyytti, kuten mikä tahansa matalamolekyylipainoisen polymeerin alkalimetal-5 li- tai ammonium (yleensä natrium) suola, joka on etyleenises-ti kyllästämättömän karboksyyli- tai sulfonihappojen homopoly-meeri tai jommankumman tai näiden molempien kopolymeeri ei-ionisen monomeerin, kuten akryyliamidin kanssa. Edullinen orgaaninen polymeerinen elektrolyytti on natriumpolyakrylaatti 10 mutta muita polyakryylisia happosuoloja voidaan käyttää. Mole-kyylipaino on edullisesti suhteellisen alhainen, koska muuten polymeerillä voi olla pyrkimys aiheuttaa flokkulaatiota tai koagulaatiota, ja tämä voi merkittävästi vähentää käytettävissä olevaa ominaispinta-alaa ja bentoniitin suoritusominaisuuk-15 siä vedessä turpoamisen jälkeen. Yleensä molekyylipaino pitäisi olla alle noin 20000 ja usein alle 10000, esimerkiksi 1000-5000. Tämä orgaaninen elektrolyytti sisältää yleensä primäärisesti hilseilyn estoaineena ja/tai dispergointiaineena ja näin se on yleensä läsnä alhaisilla määrillä, so. 2 tai 3 % pohjau-20 tuen nestemäiseen aineeseen.

Epäorgaanisia polymeerejä, kuten polyfosfaatteja voitaisiin käyttää.

25 Edullisesti kuitenkin lisätty elektrolyytti on yksinkertainen ’ natrium- tai ammonium- tai muu yksivalenssinen suola, esimerkiksi kloridi, sulfaatti tai karbonaatti tai ei-polymeerisen hapon muu anioni, edullisesti epäorgaaninen happo.

30 Vaikka elektrolyytin olemassaolo ehkäisee tai estää bentoniitin turpoamisen ja täten estää koostumusta menettämästä juok-; sevuutta geelinmuodostuksen takia korkeissa kiintoainepitoi-suuksissa, joita nyt voidaan tuoda käyttöön, siinä voi olla taipumusta puolestaan ainakin tiivisteelle, että se menettää 35 juoksevuuden kiintoaineiden laskeutumisen tuloksena tiivisteessä. Tämä taipumus voidaan ehkäistä lisäämällä stabilointi-polymeeria. Tämä stabilointipolymeeri voi itse olla elektrolyytti, mutta tämä on yleensä tarpeetonta ja erityisesti on 11 108059 toivottavaa valita stabilointipolymeeri, joka ei aiheuta merkittävää höytälöityrnistä tai koaguloitumista. Sopiviin polymeereihin kuuluvat vedessä turpoavat tai veteen liukenevat polymeerit, jotka voivat olla selluloosajohdannaisia, esim.

5 metyyliselluloosa, hydroksietyyliselluloosa ja karboksimetyy-liselluloosa, natriumalginaatti tai tärkkelys tai muut luonnon polymeerit tai akryyli- tai muut synteettiset polymeerit. Edullisiin polymeereihin kuuluvat assosiaatiopolymeerit, kuten on kuvattu EP-julkaisussa 216479 (esimerkiksi sen esimerkissä 10 1) tai EP-julkaisun 216479 esitetyssä tekniikan tasossa. As-sosiaatiopolymeeri voi olla silloitettu. Stabilointipolymeere-ja käytetään yleensä 1-50, usein noin 5-20 g tiivistelitraa kohti.

15 Valitun elektrolyytin tai elektrolyyttien kokonaismäärä täytyy olla sellainen, että se estää bentoniitin hydratoitumisen ja turpoamisen vesipitoisessa elektrolyytissä siihen määrään, jossa tiiviste pysyy juoksevana myös pitkäaikaisen ajanjakson seisomisen jälkeen. Määrä on yleensä 20-200 g elektrolyyttiä 20 kuivapainona juoksevan nesteen litraa kohti. Kun elektrolyytin kokonaismäärä sisältää yksinomaan yksinkertaisia epäorgaanisia suoloja, määrä on yleensä alueella 20-150 g/1, edullisimmin noin 25-100 g/1 (2,5-10 %), usein noin 50-75 g/1.

25 Koska on yleensä edullista käyttää bentoniittia, joka jo sisältää aktivaattorina epäorgaanista elektrolyyttiä, edullisia juoksevan aineen koostumuksia on muodostettu käyttäen 5-30 g/1 (0,15-3 %), usein noin 10-20 g/1 aktivaattorielektrolyyttia ja 10-100 g/1 (1-10%) usein noin 30-60 g/1 lisättyä elektrolyyt-30 tia.

Tiivisteessä olevan elektrolyytin kokonaismäärä pohjautuen bentoniitin kuivapainoon on yleensä 8-50 %, 12-30 %, usein 15-25 % pohjautuen bentoniitin kuivapainolle. Yleensä lisätyn 35 elektrolyytin paino on 0,5-5, usein 1-3 kertaa minkä tahansa aktivaattorielektrolyytin paino, joka voi olla läsnä alussa.

Kuten mainittu, on mahdollista käyttää myös polymeerielektro- 12 108059 lyyttia, esimerkiksi matalamolekyylipainoista natriumpolyakry-laattia. Yleensä tämän kaltaiset aineet on lisätty vain dis-pergointiaineina tai hilseilyn estäjinä esimerkiksi 0,1-2 %, usein noin 0,2-1 % (tilavuuspaino). Kuitenkin on mahdollista 5 käyttää suurempia määriä esimerkiksi 15 %:iin asti, jossa tapauksessa epäorgaanisen elektrolyytin määrää voidaan vähentää. Kuitenkin se vielä jää yleensä edulliselle alueelle 2,5-10 %.

Tiivisteen laimentamiseksi käytetty vesi laimean turvonneen 10 dispersion muodostamiseksi voi olla tuoretta vettä tai mikä tahansa vesipitoinen väliaine (esimerkiksi selluloosasuspen-sio), joka suo riittävän laimennusvaikutuksen elektrolyytillä niin, että elektrolyyttipitoisuus vähenee arvoon, jossa sillä on pieni tai ei mitään ehkäisevää vaikutusta bentoniitin tur-15 poamiseen, ja yleensä lopullisen vesipitoisen väliaineen koko-naiselektrolyyttipitoisuus on alle 10 g/1, edullisesti alle 5 g/1 ja usein alle 1 g/1. Kovuussuolojen läsnäolo laimeassa vedessä voi ehkäistä bentoniitin turpoamisen ja niin jos lai-mennusvesi sisältää kovuussuoloja, kuten kalsiumsuoloja näiden 20 määrä on edullisesti alle 0,7 g/1, edullisimmin alle 0,2 g/1. Jos laimennusvesi sisältää merkittäviä määriä kovuussuoloja, niiden vaikutus voidaan minimoida käyttämällä, alkuelektro-lyyttinä, saman anionin aikaiimetallia tai ammoniumsuolaa. Erityisesti on edullista käyttää ammonium- tai natriumkar-25 bonaattia.

On tavallisesti edullista aikaansaada olennaisesti bentoniitin täysi turpoaminen ennen laimennetun koostumuksen lisäämistä pääasiassa selluloosasuspensioon, joka on vedetöitävä ja niin 30 yleensä nestetiiviste on laimennettu ainakin 5, esimerkiksi 5-50, laimennusveden tilavuusosalla bentoniittipitoisuuden aikaansaamiseksi, joka ei ole yleensä enempää kuin 5 % tai enimmillään 10 %. Edullisesti kuitenkin laimennuspitoisuudet ovat huomattavasti suuremmat, tyypillisesti 10-500, edullisesti 50-35 200 laimennusveden tilavuusosaa nestemäisen tiivisteen tila-vuusosaa kohti, koska tämä voi johtaa laimennetussa vesikoos-tumuksessa 0,06-3 %:n, edullisesti 0,15-0,8 %, bentoniittipi-toisuuksiin bentoniitin kuivapainosta pohjautuen laimennetun 13 108059 koostumuksen painoon.

Bentoniitin määrä laimennetussa dispersiossa on riittävän alhainen, että laimea dispersio pysyy riittävän juoksevana ta-5 vallisesti käsiteltäväksi ja näin se on alle 10 %, usein alle 5 % ja usein alle 3 %.

Luonnollisesti, kun laimennus on suunnattu pääasiassa sellu-loosasuspensioon, lopullinen pitoisuus on hyvin alhainen.

10

Tiivisteen sekoittaminen laimealla vedellä voidaan aikaansaada hyvin helposti millä tahansa tavallisella sekoitusvälineellä. Esimerkiksi, se voidaan aikaansaada pelkästään suihkuttamalla tiivistettä virtaavaan vesivirtaan, jota seuraa valinnaisesti 15 varovaisen turbulenssin käyttäminen virtaan sekoituksen edistämiseksi. Luonnollisesti sopiva lepoaika voidaan tarvita ottaa käyttöön ennen laimennetun dispersion käyttöä bentoniitin täyden turpoamisen mahdollistamiseksi.

20 Täten keksintö tuo käyttöön suuren edun, että laimennettu koostumus voidaan valmistaa käyttäen erittäin yksinkertaista sekoituslaitetta ja tarve pitkäaikaiseen voimakkaaseen sekoitukseen suurissa sekoituslaitteissa on eliminoitu. Lisäksi tiiviste voidaan valmistaa käyttämällä suhteellisen yksinker-25 täistä ja pientä sekoituslaitetta. Täten käyttäjä voi joko ostaa kuivaa bentoniittia ja sekoittaa sen kahdessa yksinkertaisessa vaiheessa tai tavallisemmin voi ostaa korkeapitoi-suuksista nestemäistä tiivistettä ja muuttaa sen toivottuun laimeaan koostumukseen yhdellä ainoalla hyvin yksinkertaisella 30 sekoitusvaiheella.

Turpoavina bentoniittisavina voidaan käyttää mitä tahansa anionisia turpoavia savia, jotka on tavallisesti esitelty bentoniittisavina tai bentoniitteinä. Ne ovat yleensä smektiitte-35 jä. Sopivia materiaaleja ovat sepialiitti, attapulgiitti ja montmorilloniitti, viimeksi mainitun ollessa edullinen. Sopiviin smektiitti- tai montmorilloniittisaviin kuuluvat Wyomin-gin bentoniitti ja Fullers Earth ja erilaiset savet, jotka 14 108059 kuuluvat kemiallisin termein tunnettuihin hektoriittiin ja bentoniittiin. Jos halutaan, savet voidaan modifioida kemiallisesti, esim. alkalikäsittelyllä muuttamalla kalsiumbento-niitti alkalimetallibentoniitiksi. Kuten edellä on esitetty, 5 hentoniitti on yleensä tuotu käyttöön luonnon saven ja 2-10 %:sen (bentoniitin kuivapainosta) aktivaattorin, kuten aikaii-metallisuolan, seoksena.

Keksinnön paperin valmistusprosessi voi olla mikä tahansa pa-10 perin valmistusprosessi (sisältäen kartongin), joka sisältää selluloosasuspension vedetöitämisen paperimateriaalin muodostamiseksi, joka sitten voidaan kuivata tavallisella tavalla.

On tunnettua sisällyttää bentoniittia paperin valmistusproses-15 seissa eri tarkoituksiin ja keksintö on käyttökelpoinen kaikille näistä. Esimerkiksi bentoniittia voidaan sisällyttää pihkan dispergointiaineena.

Yksi paperin valmistusprosessi, johon keksintöä voidaan käyt-20 tää, on prosessi, jossa bentoniitti lisätään selluloosasuspen-sioon, tyypillisesti määrältään 0,02-2 % kuivapainosta, ja keski- tai korkeamolekyylipainoista (esim. yli 500000) poly-meeriretentioapuainetta lisätään myöhemmin yleensä viimeisen voimakkaan leikkauspisteen jälkeen (esimerkiksi perälaatikossa 25 välittömästi ennen suodattamista). Korkeamolekyylipainoinen polymeeri voi olla ei-ioninen, anioninen tai kationinen. Sel-luloosasuspensio voi olla valmistettu suhteellisen puhtaasta massasta tai massasta, jolla on suhteellisen korkea kationinen tarve.

30 Tämän tyypin prosesseista ovat erityisen arvokkaita sellaiset, joissa massalla on suhteellisen korkea kationinen tarve ja polymeeri on olennaisesti ei-ioninen ja paperituote on edullisesti sanomalehti tai aallotuskartonki. Tämän tyypin proses-35 seja, joissa kokonalstäyteainepitoisuus on suhteellisen matala, on kuvattu US-patentissa 4305781, johon viittaus pitäisi tehdä sopivien polymeerien ja sopivien selluloosasuspensioiden . lisäyksityiskohtia varten, ja joka on tällä tavalla liitetty 15 108059 viitteenä. Nämä prosessit ovat erityisen arvokkaita, kun sel-luloosasuspensio sisältää siistattua jätettä.

Keksintö on erityisen arvokas, kun sitä käytetään prosessei-5 hin, joissa keski- tai korkeamolekyylipainoinen kationinen polymeerinen retentioapuaine lisätään vesisuspensioon, suspensiota leikataan ja bentoniitti lisätään sitten leikkaamisen jälkeen ja usein viimeisen korkean leikkauspisteen jälkeen, esimerkiksi perälaatikossa ennen vedenpoistoa.

10

Kationinen polymeeri voi olla luonnon materiaali, kuten kationinen tärkkelys, mutta se on edullisesti olennaisesti lineaarinen synteettinen kationinen polymeeri, jonka molekyylipai-no. on yli 500000. Leikkauksen aikana dispersiosssa läsnäolevan 15 kationisen polymeerin määrä pitäisi olla riittävä, jotta höy-täleet muodostetaan polymeerin lisäyksellä ja höytäleet rikotaan leikkauksella mikrohöytäleiden muodostamiseksi, jotka vastustavat leikkauksella tapahtuvaa lisäpilkkoutumista, mutta että niillä on riittävä varaus niin, että ne vaikuttavat ben-20 toniitin kanssa aikaansaaden paremman retention kuin on saatavissa, kun lisätään polymeeriä yksin korkean leikkauksen viimeisen pisteen jälkeen.

Leikkaus voi tapahtua vain turbulenssiputkessa johtoa pitkin 25 tai se voi tapahtua putkessa keskipakoseulan, pumpun tai muun leikkauslaitteen kautta.

Edulliset prosesseihin kuuluvat hakijoiden Hydrocol-tavara-merkkinä kaupallisesti tunnetut prosessit ja edullisia mene-30 telmiä on kuvattu esimerkiksi US-patenteissa 4753710, 4913775 ja 4969976, joihin kaikkiin viitataan. Polymeerin optimimäärä mitä tahansa erityistä menetelmää varten voidaan määrittää rutiinikokeilla ja se voi riippua mm. siitä, onko matala- tai keskimolekyylipainoista kationista polymeeriä ja/tai kuivalu-35 juushartsia käytetty vesisuspensiossa jossakin aiemmassa vaiheessa.

Keksintö sisältää kuvatuilla menetelmillä valmistetun paperin.

16 108059

Keksintö sisältää muita teollisia menetelmiä, joissa alle 10 %:n kuivapainoisen turvonneen bentoniitin laimeaa, vesipitoista nestemäistä dispersiota on valmistettu tuomalla käyttöön yli 15 %:n (kuivapainoisen) olennaisesti turpoamattoman 5 bentoniitin väkevöity nestemäinen vesidispersio vesipitoisessa väliaineessa, joka sisältää riittävästi liuennutta elektrolyyttiä niin, että estetään bentoniitin olennainen turpoaminen, ja muodostetaan laimea dispersio lisäämällä riittävästi vettä väkevöityyn dispersioon niin, että elektrolyytti laimen-10 netaan väkevyyteen, jossa bentoniitti joutuu olennaisen turpoamisen alaiseksi.

Keksintö sisältää myös uuden koostumuksen, joka on väkevöity yli 15 %:n kuivapainoisen olennaisesti turpoamattoman ben-15 toniitin väkevöity nestemäinen vesidispersio vesipitoisessa väliaineessa, joka sisältää riittävästi liuennutta elektrolyyttiä niin, että estetään bentoniitin olennainen turpoaminen. Tietyt koostumukset tämän yleisen määrittelyn sisällä ovat erityisen edullisia ja ne ovat uusia, erityisesti koostu-20 mukset, jotka sisältävät suhteellisen suuria määriä yksinkertaisia elektrolyyttejä, kuten natriumkarbonaattia ja natrium-kloridia, ja koostumukset, jotka sisältävät sekä yksinkertaisen epäorgaanisen elektrolyytin että myös polymeerisen materiaalin, joka voi olla dispergointiaine tai suspendoimisaine. 25 Näissä menetelmissä, kuten paperinvalmistusprosesseissa, väkevöity nestemäinen dispersio voidaan sekoittaa suoraan lopulliseen vesiväliaineeseen, jossa sitä on käytettävä, yleisesti se on muutettu turvonneen bentoniitin laimeaksi vesipitoiseksi 30 suspensioksi ennen kuin lisätään laimeata susensiota vesipitoiseen väliaineeseen, jossa sitä on käytettävä.

Tällaiset menetelmät sisältävät keksinnön mukaisia muita menetelmiä sisältäen viskositeettiin vaikuttavat menetelmät, kuten 35 menetelmät, joissa bentoniitti (joko nestemäisenä tiivisteenä sisältäen riittävästi elektrolyyttiä tai laimeana liuoksena, joka on aikaansaatu tiivisteen laimennuksella) lisätään vesipitoiseen väliaineeseen muuttamaan sen viskositeettia tai mui- 17 1 08059 ta Teologisia ominaisuuksia. Tällainen nestemäinen aine sisältää reikiin pumpattavat nesteet, kuten porausnesteet.

Seuraavassa esitetään pari esimerkkiä: 5

Esimerkki 1

Erilaisia nestemäisiä tiivisteitä olennaisesti turpoamattoman bentoniitin liikkuvien lietteiden muodossa on valmistettu se-10 koittamalla bentoniittia, joka sisältää 2 - 10 % aktivointi-ainetta (yleensä 7 % natriumkarbonaattia) valitun lisätyn elektrolyytin esimuodostettuun vesipitoiseen liuokseen. Kussakin esimerkissä lisätyn bentoniitin määrä oli riittävä tekemään koostumuksen stabiiliksi jopa pitkähkön seisomisen jäl-15 keen ja osoitti viskositeettia alle 100 poisea lämpötilassa 20 °Cf kun mitattiin käyttämällä Brookfield RVT viskometriä, akse-likierrintä 6 kierrosnopeudella 20 rpm ja geelilujuus oli alle 10 lb/100 sq.ft, kun mitattiin käyttämällä Fann-viskometriä kierrosnopeudella 3 rpm.

20

Valittu bentoniitti, elektrolyytti, elektrolyytin annos ja bentoniitin maksimimäärä, joka voitiin sisällyttää, kun koostumus pysyi nestemäisenä, kuten edellä määritelty, on esitetty seuraavassa taulukossa: 25

Lisätty Lisätty

' Bentoniitti elektolyytti elektrolyyttiannos kiintoainepit. X

(paino/tilavuus)

English Brown Na2COa 3% 30% 2Q " NaCl 3% 27% „ * natrium poiyakry-laatti » ” 5% 24%

NaijSO^ 3% 22% (NHJjSO., 3% 34% „ American White Na.CO, 3% 21% 35

NaCl 3% 27% " n&2soi 3% 19% « (NH<)2SO< 3% 23% „ « natrium • poiyakry- 9% laatti - * 5% 14% 18 108059 " . " 10% 2S%

English Grey NaCl 3% 27%

English White NaCl 3% 27%

Imported White NaCl 3% 27% 5 English Pale

Broun NaCl 3% 27%

Neu Zealand Brown NaCl 3% 27%

Imported Pale

Grey NaCl 3% 27% 10 * Tämän taulukon tieto kuvaa sitä, että natriumpolyakrylaatti-koostumukset ovat huonompilaatuisia kuin keksinnössä.

15 Esimerkki 2

Laboratorioprosessi suoritettiin niin, että se simuloi suoritusta, joka aikaansaadaan kaupallisessa menetelmässä suurin piirtein kuten on kuvattu US-patentissa 4753710. Täten syn-20 teettinen jätekuitumassa on valmistettu 0,5 %:ssa. 1 kg/t (kuivapainot) lisäys kationista polyakrylamidia on tehty 1000 mls massaan. Tämä on sitten leikattu 1500 rpm:llä yhden minuutin ajan. Tätä seuraa bentoniitin 2 kg/t:n lisäys (kuivapainot) . Bentoniitin lisäyksen jälkeen massan vedenpoistumisno-?5 peus on arvioitu käyttämällä modifioitua Schopper Riegler lai- • tetta.

Keksinnön prosessissa nestemäinen tiiviste on muodostettu sekoittamalla 27 paino-% bentoniittia (joka sisältää 7 paino-%, 30 pohjautuen bentoniitin painolle, natriumkarbonaattia) natrium-kloridin 30 g/l:n vesiliuokseen. Tämä tiiviste laimennetaan . suhteessa 270:1 aikaansaamaan laimea vesipitoinen turvonnut bentoniittikoostumus, joka sisältää 0,1 % bentoniittia ja noin 0,1 g/1 natriumkloridia.

35

Lukuisia vertailuja tehtiin käyttämättä lisäaineita, käyttämällä polymeeriä yksistään ja käyttämällä bentoniittia, joka • oli syötetty jauheena ja joka oli sekoitettu rumpusekoittimel- \ 108059 19 la kahden tunnin ajan 5 %:sen bentoniittilietteen valmistamiseksi/ joka sitten laimennettiin 0/1 %:in ennen lisäystä sel-luloosasuspensioon. Kussakin tapauksessa vedenpoistumisaika sekunneissa kirjattiin. Seuraavat tulokset aikaansaatiin: 5

Bentoniittityyppi millaisena syötetty vedenpoistoaika _Ui.

English Brown 27 %:na 30 g/l:ssa NaCl 16 10 American White 27 %:na 30 g/l:ssa NaCl 19

English Brown 5 %:na vedessä 14

English White 5 %:na vedessä 20 (polymeeri yksin) ei yhtään 59 (ei lisäaineita) ei yhtään 119 15 Tästä voidaan nähdä, että bentoniitin teho on olennaisesti muuttumaton, kun se tuodaan käyttöön keksinnön mukaisena nestemäisenä aineena mieluummin kuin jauheena, mutta keksinnön prosessilla on suuri etu bentoniitin helpompaan käsittelyyn.

20

Esimerkki 3

Esimerkin 2 prosessi toistetaan mutta käytetään eri elektrolyyttejä ja erikovuuksisia vesiä laimennusvettä varten. Seu-25 raavat tulokset saavutetaan: • · «

Bentoniitti Elektolyytti Elektrolyytin Veden Vedenpoisto- määrä kovuus aika (paino/tilavuus) (ppm) (s) 30 ~— --—-

English Brown NaCl 3% O 16 ” NaCl 3% 500 36 ' . : " Na2C03 3% O 19 • c

Na2C03 3% 500 22 35 Esimerkki 4

Lukuisia eri turpoamattoman bentoniitin liikkuvien lietteiden ·. nestemäisiä koostumuksia on valmistettu sekoittamalla ben- 20 108059 toniittia valitun elektrolyytin esimuodostettuun vesiliuokseen. Valittu elektrolyytti on yksinkertaisen elektrolyytin seos bentoniitin ja polyelektrolyyttien hydraation poistamiseksi aikaansaadakseen vähän viskositeettia vesifaasiin ja 5 lisätäkseen fysikaalista stabiilisuutta, samalla kun ylläpidetään väkevöity bentoniittiliete nestemäisenä jopa pitkittyneen seisomisen jälkeen. Kussakin tapauksessa lisätyn lisätyn bentoniitin määrä oli riittävä tekemään koostumus stabiiliksi jopa pitkittyneen seisomisen jälkeen ja viskositeetti oli alle 10 50 poisea 20 °C lämpötilassa, kun mitattiin käyttämällä Brookfield RVT-viskometriä, akselikierrintä 4 kierrosnopeudella 100 rpm ja 10 minuutin geelilujuus on alle 10 Ib/100 sq.ft mitattuna Fann-viskometrillä kierrosnopeudella 3 rpm.

15 Valittu bentoniitti, elektrolyytti, polyelektrolyytti ja elektrolyytin ja polyelektrolyytin annos ja bentoniitin maksimimäärä, joka voitiin sisällyttää, kun koostumus pysyi nestemäisenä, kuten edellä on mainittu, on esitetty seuraavassa taulukossa: 20

Lisätty Lietteen

Bentoniitti elektrolyytti Polyelektrolyytti kiintoaine (paino/paino) (paino/paino) (paino/paino)

English Brown 5% NaCl 0.75% Rheovis CR* 30% z o " 5% Na2C03 0.75% Rheovis CR* 30% " 5% NaCl 0.75% Rheovis CRX 30% 30 NB Rheovis CR on lineaarinen Rheovis CRX on silloutettu

English Brown -bentoniitti sisältää 7 % Na2C03 pohjautuen ben-toniitille. Rheovis CR on allyylieetterin rasva-alkoholietok-35 sylaatin alkaalisesti turpoava kopolymeeri metakryylihapon ja etyyliakrylaatin kanssa, ja Rheovis CRX on tämän silloutettu versio, kuten on kuvattu EP-hakemusjulkaisussa 216479. Rheovis on Allied Colloids Ltd.:n tavaramerkki.

Claims (10)

21 1 08059 Edellä kuvatut muodostelut saivat aikaan tasaiset, nestemäiset suspensiot, joilla ei ole ilman taipumusta geeliksi seisomisen aikana eikä mitään taipumusta sekoitetun bentoniitin laskeutumiselle. Tuoreen veden laimennuksella bentoniitin teho on sama 5 kuin normaalilla tavalla valmistetuilla bentoniit- tisuspensioilla ja sekoitettu rumpusekoittimella tuoreessa vedessä useita tunteja edistääkseen täyttä hydraatiota. Esimerkki 5 10 Edullinen koostumus käytettäväksi US-patentin 4753710 mukaisessa menetelmässä (ja muissa paperinvalmistusprosesseissa, on muodostettu sekoittamalla noin 7 paino-osaa vettä 5 paino-osaan natriumkloridia ja 25 paino-osaan kaupallisesti saatavaa 15 bentoniittia, joka on valmistettu noin 1 osasta epäorgaanista elektrolyyttiaktivaattoria, noin 3 osasta mitattavaa vettä ja noin 21 osasta (kuivapaino) bentoniittisavea). 20

1. Menetelmä paperin valmistamiseksi, jossa menetelmässä tuodaan käyttöön selluloosasuspensio paperitehtaalle, sekoitetaan ;,· turpoavaa bentoniittisavea suspensioksi, kun savi on vesidis- persion muodossa, ja poistetaan vettä selluloosamassasta, 25 tunnettu siitä, että turpoava bentoniittisavi tuodaan paperitehtaaseen nestemäisenä väkevöitynä dispersiona ja savi sekoitetaan selluloosasuspensioon tämän väkevöidyn dispersion muodossa tai väkevöityä dispersiota laimentamalla aikaansaadun laimennetun dispersion muodossa, ja jossa väkevöicy dispersio 30 koostuu ainakin 15 paino-%:sta (kuiva-ainetta) turpoavasta bentoniittisavesta, joka on dispergoitu olennaisesti turpoa-mattomassa muodossa vesiväliaineessa, joka sisältää riittävästi liuennutta monomeerista elektrolyyttiä niin, että estetään 22 1 08 059 turpoavan hentoni ittisaven olennainen turpoaminen, ja jota on vähintään 20 g/i.

2. Metod eniigt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av, att 20 den koncentrerade dispersionen innehaller 25 - 100 g/i oorganiskt monomer eiektrciyt.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 5 siitä, että väkevöity dispersio sisältää 25 - 100 g/1 epäorgaanista monomeer;sta elektrolyyttiä.

3. Metod edict patentkravet . viler 2, k. a n n e t e c k r. a d • av, att monomer elektrcdvt ar ett ammo :n urns a It viler en 2. a 1 kai imet a 1 1 liar g on men en 15 m: ri-, sd rat- viler kerb ana ran mm. . a. Metod eniigt nagor av Inrecaenco career or av, k a n n e - tl 6 C K Π G G dV, all G0G ill T ϊ C 0111 0 I a /.10 - ^Vla'iG0 G 1 3 p 0 Γ 0 - Gil 01 innehaller 20-35 1 benrcnir ; rcrrvi.kL och rtanguen elemrrprer 30 baserande pa benrcn:ran ar 12-50 vikr- .

3. Patenttivaatimuksen 1 im 1 mukainen meneoelma, 10 moniumsuola tai alkalimetalLi kationi kloridi-, sulfaani- tai karbonaattianionin kanssa.

4. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että väkevälty nestemäinen 15 dispersio sisältää 20-35 i bentoniittia kuivapainona ja elektrolyytin määrä pöhj autuen hentoniittiin on 12-50 paino-ϊ.

5. Metod edict naaot. av it. re väenne cat enter av, k a n r: a:· dispersionen ar under Or pain : 5. vracers remperamr, maar ran:

25. O 8 U b 9 Brookfield Rotational -viskometer, axelskruv 4, varvhastighet 20 varv/minut.

5. Minkä tahansa edellä c c-van patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu silta, että väkevöidyn dispersion 20 viskosireetti on alle 5C puusea lämpötilassa 20 0 mitattuna Brookfield Rotational -viskonen : i la, aksei:kieri imellä 4, kierrosnopeudella 20 kierrosta/m:nuutti. o . Minkä tahansa o i e v a n ρ a e n 11 i v a a t _ mu k s e n mu κ a ^ n e n 25 menetelmä, i u n n e t t u siitä, että väkevöidyn dispersion 10 minuutin geelilujuus on ai le il lb/lOO sq.ft 01,48 kg / m : mitattuna käysuäen haun-v , s mut ru a k ι e r r us rmpeimi 1 : a 3 uer-. rosta/mmuuui i . menetelmä, u u n n o " i u 0::1.1, e: ia -:a 1 : un: s: a poiynoerm retent xoapua me 11 a Iisalmi su mi ocsasuspeusi mu, iota leiki 23 1 08059 tään seiluloosasuspensioon lei kkäämi sen jälkeen ja sitten suspensio kuivataan.

6. Metod enligt nägot av föregaende patentkrav, kanne-5 tecknad av, att 10 minuters gelhallfasthet av den koncentrerade dispersionen är under 10 lb/100 kvadratfot (0,48 kg/m2), mätt användande Fann-viskometer med varvhastighet 3 varv/minut. 10

7 . Metod enligt nägot av föregaende patentkrav, kanne- tecknad av, att katjoniskt polymerretentionshjälpmedel tillsätts i cellulosasuspensionen som skäras, och den koncentrerade eller utspädda bentonitdispersionen tillsätts i cellulosasuspensionen efter skärandet, varefter suspensionen 15 torkas.

8. Metod enligt nägot av patentkrav 1-6, kännetecknad av, att den koncentrerade eller utspädda bentonitdispersionen tillsätts i cellulosasuspensionen, varefter det icke-joniska, 20 katjoniska eller anjoniska polymerretentionshjälpmedlet tillsätts i suspensionen, varefter suspensionen torkas.

8. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, 5 tunnettu siitä, että väkevöity tai laimennettu ben-toniittidispersio lisätään selluloosasuspensioon ja sitten suspensioon lisätään ei-ioninen, kationinen tai anioninen po-lymeeriretentioapuaine ja sitten suspensio kuivataan.

9. Metod enligt nägot av föregaende patentkrav, k ä n n e - • tecknad av, att den koncentrerade bentonitdispersionen 25 utspäds med vatten sä, att en utspädd vattenbentonitdispersion, som innehäller under 10 vikt-ί (torrämne) svällande bentonit-lera, och dar leran är i svalid form och där den utspädda vattensuspensionen därefter fclandas i cellulosasuspensionen 'J utformas. 30

9. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että väkevöity bentoniitti-dispersio laimennetaan vedellä niin, että muodostetaan laimennettu vesibentoniittidispersio, joka sisältää alle 10 paino-% (kuiva-ainetta) turpoavaa bentoniittisavea, ja jossa savi on 15 turvonneessa muodossa ja laimennettu vesisuspensio sitten sekoitetaan selluloosasuspensioon.

10. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se sisältää konsent-20 raatin muodostamisen preliminäärivaiheen tehtaalla sekoittamalla olennaisesti kuivaa bentoniittia lisäelektrolyytin ja veden kanssa . 108059 I . Metod för ti liver knir.g av pepper, : virneen ire tod celiuiosa-suspension fcrses till ett pappersbruk, svailande bentonitlera 5 blandas till susper.sionen, nar lerar. är i form av vatter.-dispersion, och vatten avlaqsnas frar: cellulosamassar., känneteckrad av, alt den svällande hentoni ti erän förses till pappersbruket i form av flytande kor.centrerad dispersion och leran blandas i cel lulcsasuspens ioraen i form av 10 denna koncentrerade dispersion eiler : form av en utspäca dispersion sorr. framkallats gem utspacia den koncentrerade dispersionen, och dar den koncentrerade dispersicnen bestar av ätminstone 15 vikt-/ (tcrramne) av svallanae bentonitlera som har dispergerats i vasentligen csvallar.de form i ett varoen-15 medium, som innehaller till rSckligt rr.ec nopiost monomer elektrolyt sa, att väsentlig svallning av svällande bentonitlera förhindras, och är mnst 20 g/i.

10. Metod enligt nägot av föregaende patentkrav, kännetecknad av, att den innehäller en preliminaries av utformning av koncentrat pä pappersbruket genom att blanda väsentligen torr bentonit med tillaggselektrolyt och vatten