FI108060B - Production of filled paper - Google Patents

Production of filled paper Download PDF

Info

Publication number
FI108060B
FI108060B FI940390A FI940390A FI108060B FI 108060 B FI108060 B FI 108060B FI 940390 A FI940390 A FI 940390A FI 940390 A FI940390 A FI 940390A FI 108060 B FI108060 B FI 108060B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
pulp
filler
added
thin
suspension
Prior art date
Application number
FI940390A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI940390A0 (en
FI940390A (en
Inventor
Anthony John Burke
Original Assignee
Ciba Spec Chem Water Treat Ltd
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 Ciba Spec Chem Water Treat Ltd filed Critical Ciba Spec Chem Water Treat Ltd
Publication of FI940390A0 publication Critical patent/FI940390A0/en
Publication of FI940390A publication Critical patent/FI940390A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI108060B publication Critical patent/FI108060B/en

Links

Landscapes

  • Paper (AREA)

Description

108060108060

TÄYTETYN PAPERIN VALMISTUSMANUFACTURE OF FILLED PAPER

Keksintö koskee täytetyn paperin (mukaanlukien kartonki) pysymän, etenkin täyteaineen pysymän parantamista täytetyn paperin valmistuksessa.The invention relates to improving the stability of filled paper (including paperboard), in particular of the filler, in the manufacture of filled paper.

Täytettyä paperia valmistetaan menetelmällä, jossa muodostetaan selluloosakuitujen ja täyteaineen laimea suspensio (jota kutsutaan ohueksi paperimassaksi), poistetaan vesi ohuesta paperi-massasuspensiosta arkin muodostamiseksi, ja kuivataan arkki. On toivottavaa pidättää arkkiin niin suuri täyteainemäärä ja kuitua kuin mahdollista, mukaanlukien hienot kuidut, ja usein lisätään pysytettä ohueen paperimassaan pysymän lisäämiseksi.Filled paper is made by a process of forming a dilute suspension of cellulose fibers and filler (called a thin paper pulp), dewatering a thin paper pulp suspension to form a sheet, and drying the sheet. It is desirable to retain as much filler and fiber as possible in the sheet, including fine fibers, and often additive is added to increase the consistency of the thin paper pulp.

Ohut paperimassa valmistetaan yleensä laimentamalla vedellä (erityisesti veden poistossa saadulla kiertovedellä) konsentroitu täyteaineen ja selluloosakuidun suspensio. Tätä väkevämpää suspensiota kutsutaan yleensä paksuksi paperimassaksi.Thin pulp is generally made by diluting a concentrated suspension of filler and cellulosic fiber with water (especially circulating water obtained by dewatering). This more concentrated suspension is generally referred to as thick paper pulp.

Paksu paperimassa voidaan valmistaa sekoittamalla tarpeellinen määrä yhdestä lähteestä saatua kuitua, yhdestä lähteestä saatua täyteainetta sekä vettä, tai sekoittamalla useasta eri lähteestä saatua kuitua ja/tai täyteainetta ja vettä.A thick paper pulp can be made by mixing the required amount of fiber from a single source, filler from one source and water, or by mixing fiber and / or filler from a variety of sources and water.

Osa paksun paperimassan syötöstä voi olla kierrätettyä ainetta, '·· esimerkiksi siistaussulppua, ja jos kierrätetty sulppu sisältää täyteainetta tämä aikaisemmin käytetty täyteaine tulee sisällettyä paksuun paperimassaan. Usein lisätään vielä uutta täyteainetta paksuun tai ohueen paperimassaan.Part of the supply of thick paper pulp may be recycled material, such as deinking stock, and if the recycled stock contains filler, the previously used filler will be included in the thick paper stock. Often, new filler is added to the thick or thin paper pulp.

Pysytteenä voidaan käyttää polymeerejä, joilla on laaja molekyylipainoalue, ja on myös tunnettua, että ohueen paperimassaan voidaan lisätä korkean molekyylipainon omaava polymee-ripysyte sen jälkeen kun ohueen paperimassaan tai jopa paksuun paperimassaan on lisätty alemman molekyylipainon omaava koagu-lantti.Polymers having a broad molecular weight range can be used as a stick, and it is also known that a high molecular weight polymeric paste can be added to a thin paper pulp after adding a lower molecular weight coagulant to the pulp.

2 108060 Tällä hetkellä on tunnettua käsitellä uutta täyteainetta polymeerisellä koagulantilla ennen kuin täyteaine lisätään paksuun paperimassaan. Koagulantin lisäämisen tarkoituksena on koaguloida täyteaine ja täten parantaa sen pysymää. Ikävä kyllä tämä menetelmä johtaa siihen, että täyteaine antaa vähemmän tyydyttävät tulokset (s.o. se antaa pienemmän läpikuultamatto-muuden) ja täten koagulantin lisääminen tällä tavalla ei ole täysin tyydyttävää.2 108060 It is presently known to treat a new filler with a polymeric coagulant before the filler is added to the thick paper pulp. The purpose of adding the coagulant is to coagulate the excipient and thereby improve its retention. Unfortunately, this process results in the filler giving less satisfactory results (i.e., it gives less opacity) and thus the addition of coagulant in this way is not entirely satisfactory.

Monissa täytetyn paperin valmistusmenetelmissä lisätään ka-tioniaktiivinen korkean molekyylipainon omaava pysyte hyvälaatuisesta paperimassasta (pieni kationintarve) valmistettuun ohueen paperimassaan. Tällaisissa menetelmissä pysytteen lisääminen yleensä johtaa sekä täyteaineen että hienokuitujen lisääntyneeseen pysymään, EP-A-17353 hakemuksessa käsitellään suhteellisen raakaa paperimassaa, jolla on korkea kationintarve, bentoniitilla ja tämän jälkeen olennaisesti nonionisella polymeerisellä pysytteellä. AU-A-63977/86 hakemuksessa kuvataan muunnelma, jossa vaikkakin tässä menetelmässä käytetään olennaisesti täyteaineetonta suspensiota, suspensioon voidaan lisätä täyteaine ja jossa ben-toniittia lisätään paksuun paperimassaan, joka sitten laimennetaan ohuen paperimassan muodostamiseksi, jonka jälkeen ohueen paperimassaan lisätään suhteellisen pienen molekyylipainon '** omaava kationiaktiivinen polyelektrolyytti sekä tämän jälkeen korkean molekyylipainon omaava nonioninen pysyte. Siten tässä menetelmässä käytetään koaguloivaa polymeeriä ja se lisätään ohueen paperimassaan bentoniitin jälkeen.In many methods for making filled paper, cationic active high molecular weight adherence is added to thin paper pulp made from good quality paper pulp (low cation requirement). In such methods, the addition of a retention agent generally results in an increased retention of both filler and fine fibers, EP-A-17353 discloses a relatively crude paper stock having a high cationic need, with bentonite followed by a substantially nonionic polymeric retention aid. AU-A-63977/86 describes a modification wherein, although this process employs a substantially fillerless suspension, a filler may be added to the suspension and the benonite is added to a thick paper pulp which is then diluted to form a lightweight pulp. * a cationic active polyelectrolyte followed by a nonionic high molecular weight adherent. Thus, this process uses a coagulating polymer and is added to the thin paper pulp after the bentonite.

EP-17353 ja AU-63977/86 hakemuksissa kuvattujen menetelmien kaltaiset menetelmät ovat tyydyttäviä kun valmistetaan paperia suspensiosta, jolla on suhteellisen korkea kationintarve ja suhteellisen pieni täyteainepitoisuus, mutta nämä menetelmät antavat suhteellisen huonoja tuloksia täyteaineen pysymälle kun suspensio sisältää huomattavia määriä täyteainetta.Methods similar to those described in EP-17353 and AU-63977/86 are satisfactory for making paper from a suspension having a relatively high cationic requirement and a relatively low filler content, but these methods give relatively poor results in filler retention when the suspension contains significant amounts of filler.

3 1080603 108060

Olisi toivottavaa saada parannettua täyteaineen pysymää sellaisissa paperinvalmistusmenetelmissä kuin on kuvattu hakemuksissa EP—17353 ja AU-63977/86.It would be desirable to obtain improved filler retention in papermaking processes such as those described in EP-17353 and AU-63977/86.

Keksinnön mukainen menetelmä täytetyn paperin valmistamiseksi käsittää seuraavat vaiheet: - valmistetaan vesipitoinen syöttösuspensio, joka sisältää 2,5 - 20 paino-% täyteainetta ja selluloosakuitua suhteessa 10:1 - 1:50 kuivaineen mukaan laskettuna, - valmistetaan veispitoinen ohut paperimassasuspensio laimentamalla vedellä vesipitoinen paksu paperimassa, joka koostuu syöttösuspensiota tai joka on valmistettu syöttösuspensiosta, jossa ainakin 30 paino-% ohuen paperimassan valmistukseen käytetystä sellusta on valittu ryhmästä johon kuuluvat siistaus-sellu, mekaaninen massa, kuumahierre ja kemimekaaninen massa, - lisätään anioniaktiivista hienojakoista materiaalia ohueen paperimassaan tai paksuun paperimassaan, josta ohut paperimassa muodostetaan, - lisätään tämän jälkeen polymeeristä pysytettä ohueen paperimassaan, - poistetaan vesi ohuesta paperimassasta arkin muodostamiseksi, ja kuivataan arkki, ja tässä menetelmässä - täyteaine koaguloidaan kuidun kanssa syöttösuspensiossa lisäämällä syöttösuspensioon kationiaktiivista koagulanttia.The process for producing the filled paper according to the invention comprises the following steps: - preparing an aqueous feed suspension containing from 2.5 to 20% by weight of filler and cellulose fiber in a ratio of 10: 1 to 1:50 based on dry matter, - preparing an aqueous thin paper pulp slurry consisting of a feed suspension or made from a feed suspension in which at least 30% by weight of the pulp used for the production of the thin paper pulp is selected from the group consisting of deinking pulp, mechanical pulp, heat pulp and chemimechanical pulp, forming a thin pulp, - subsequently adding a polymeric retention to the thin pulp, - dewatering the thin pulp to form a sheet, and drying the sheet, and in this process - coagulating the filler with the fiber n in the feed suspension by adding a cationic active coagulant to the feed suspension.

Vaikkakin on tunnettua lisätä samantapaisia kationiaktiiveja koagulantteja täyteaineeseen ennen sen lisäämistä syöttösus-pensioon tai ohueen paperimassaan, saavutetaan merkittävä parannus lisäämällä koagulantti siinä vaiheessa, jossa täyteaine on seoksessa kuidun kanssa suhteellisen konsentroidussa täyteaineen ja kuidun suspensiossa. Tähän näyttää löytyvän kolme syytä. Ensiksi, kuidun läsnäolo täyteaineen kanssa tarkoittaa sitä, että täyteaine koaguloituu kuidun läsnäollessa, jolloin "· muodostuu täyteaineen ja kuidun aggregaatteja, jotka sitten jäävät arkkiin veden poiston aikana, täten parantaen pysymää. Toiseksi, seurauksena siitä, että koagulantti lisätään suspension ollessa suhteellisen konsentroitunut, koagulantti voi tehokkaammin vaikuttaa suspensiossa olevaan materiaaliin muodostaen täyteaineen ja kuitujen seka-aggregaatteja eikä koagu-lantin tehoa pääse laskemaan, esimerkiksi, ohuen paperimassan 4 108060 valmistukseen käytettävän jäteveden tai muun laimennusveden epäpuhtauksien kemialliset vuorovaikutukset. Kolmanneksi täyteaine pidättyy ensisijaisesti koska se on läsnä korkeassa suhteellisessa konsentraatiossa, varsinkin jos hienojen kuitujen konsentraatio on alhainen.Although it is known to add similar cationic active coagulants to the filler prior to its addition to the feed suspension or the thin paper pulp, a significant improvement is achieved by adding the coagulant at a time when the filler is in admixture with the fiber in a relatively concentrated filler and fiber suspension. There seem to be three reasons for this. First, the presence of the fiber with the excipient means that the excipient coagulates in the presence of the fiber, thereby "forming aggregates of the excipient and fiber, which then remain in the sheet during dewatering, thereby improving stability. Secondly, as the coagulant is added at a relatively concentrated may more effectively affect the material in the suspension to form aggregate aggregate and fiber aggregates and the efficacy of the coagulant cannot be reduced, for example, by chemical interactions of wastewater or other dilution water impurities used to make thin paper pulp 4 108060. Third, if the fine fiber concentration is low.

Paksu paperimassa voi koostua täysin määritellystä vesipitoisesta syöttösuspensiosta, jossa tapauksessa tämä syöttösuspen-sio laimennetaan koagulointivaiheen jälkeen ohuen paperimassan muodostamiseksi. Yleensä, kuitenkin paksu paperimassa valmistetaan sekoittamalla määritelty vesipitoinen syöttösuspensio yhden tai useamman selluloosakuitua sisältävän konsentroidun suspension kanssa.The thick paper pulp may consist of a fully defined aqueous feed suspension, in which case this feed suspension is diluted after the coagulation step to form a thin paper pulp. Generally, however, a thick pulp is prepared by mixing a defined aqueous feed suspension with one or more concentrated cellulosic fiber-containing suspensions.

Yleensä niin suuri osa kuin mahdollista täyteaineesta käsitellään koagulantilla kuidun läsnäollessa kuten on kuvattu. Voi kuitenkin olla toivottavaa lisätä pieni osa täyteaineesta erikseen s.o. ohueen paperimassaan, jotta saadaan aikaan nopeammat vaihtelut täyteainelisäyksessä, ennaltamäärätyn laadun ylläpitämiseksi. Pieni määrä täyteainetta voi joutua ohueen paperimassaan laimennettaessa paksua paperimassaa vedenpoisto-vaiheesta saadulla kiertovedellä. Esimerkiksi, yleensä ainakin 50%, ja edullisesti ainakin 70%, täyteaineen kokonaismäärästä ohuessa paperimassassa käsitellään yllä mainitulla tavalla. Edullisesti ainakin 50%, ja yleensä ainakin 70% paksun paperimassan täyteaineesta käsitellään yllä mainitulla tavalla ja joissakin menetelmissä on mahdollista käsitellä 100% paksun paperimassan täyteaineesta tällä tavalla.Generally, as much of the filler as possible is treated with a coagulant in the presence of the fiber as described. However, it may be desirable to add a small amount of filler separately, i.e., thin paper pulp to provide faster fluctuations in filler additive to maintain a predetermined quality. A small amount of filler may enter the thin paper pulp when diluting the thick pulp with the recycled water from the dewatering step. For example, generally at least 50%, and preferably at least 70%, of the total amount of filler in thin paper pulp is treated as above. Preferably, at least 50%, and generally at least 70%, of the thick pulp filler is treated as above and in some methods it is possible to treat 100% of the thick pulp filler in this manner.

Paksun paperimassan täyteaine yleensä tulee osittain kierrätetystä selluloosamateriaalista ja osa on vastalisättyä (s.o. uutta) täyteainetta. Kierrätetty selluloosamateriaali voi olla täytetyn paperin tai päällystetyn paperin hylkypaperia, tai etenkin siistaussulppua, joka on saatu täytetystä paperista.The filler for the thick pulp generally comes from partially recycled cellulosic material and some is newly added (i.e., new) filler. The recycled cellulosic material may be recycled paper or coated paper, or, in particular, deinking pulp obtained from filled paper.

Keksinnön mukaan täyteaine lisätään täyteainetta ja selluloosakuitua sisältävään syöttösuspensioon lisäämällä uutta täyteainetta tai kierrätettyä täyteainetta sisältävää 108060 5 selluloosamateriaalia (erityisesti siistaussulppua) tai kumpaakin .According to the invention, the filler is added to the feed suspension containing the filler and cellulose fiber by adding 108060 5 cellulosic material (in particular deinking stock) or both containing a new filler or recycled filler.

Käytettävä syöttösuspensio sisältää edullisesti oleellisesti kaiken täyteaineen, joka on peräisin paksuun paperimassaan lisättävästä kierrätetystä selluloosamateriaalista, joten olennaisesti kaikki kierrätetty selluloosamateriaali (s.o. ainakin 70% ja edullisesti 100%)(mukaanlukien täyteaine) on syöttösuspensiossa. Syöttösuspensio sisältää edullisesti osan (s.o. ainakin 25 tai yleensä ainakin 50 paino-%) tai olennaisesti kaiken (s.o. ainakin 70% ja edullisesti 100%) uudesta täyteaineesta, joka halutaan lopulliseen ohueen paperimassaan.Preferably, the feed suspension used contains substantially all of the filler material derived from the recycled cellulosic material to be added to the thick paper pulp, so that substantially all recycled cellulosic material (i.e., at least 70% and preferably 100%) (including filler) is present in the feed suspension. The feed suspension preferably contains a portion (i.e. at least 25% or generally at least 50% by weight) or substantially all (i.e. at least 70% and preferably 100%) of the new filler material desired for the final thin paper stock.

Edullisessa menetelmässä, paksu paperimassa valmistetaan sekoittamalla ainakin yksi olennaisesti täyteaineesta vapaa selluloosakuitususpensio vesipitoisen syöttösuspension kanssa, joka valmistetaan sekoittamalla uutta täyteainetta siistaussul-pun kanssa (ja vaihtoehtoisesti muun sulpun kanssa), ja tämän syöttösuspension täyteaine koaguloidaan kuitujen kanssa keksinnön mukaisella menetelmällä. Koaguloitu syöttösuspensio sekoitetaan toiseen kuitupitoiseen suspensioon tai suspensioihin, jolloin muodostuu paksu paperimassa, joka sitten laimennetaan ohueksi paperimassaksi.In a preferred method, a thick paper pulp is prepared by mixing at least one substantially filler-free cellulose fiber suspension with an aqueous feed suspension prepared by mixing a new filler with a de-icing barrier (and optionally another stock) and coagulating the fibers with this feed suspension. The coagulated feed suspension is mixed with the other fibrous suspension or suspensions to form a thick paper pulp which is then diluted to a thin paper pulp.

Koaguloitavalla syöttösuspensiolla on oltava kokonaiskuiva-ainepitoisuus, joka on ainakin noin 2,5 paino-% ja yleensä ainakin noin 3 paino-%. Kun kuiva-ainepitoisuus on yli 10%, suspension viskositeetti ja virtausominaisuudet voivat johtaa siihen, että se vaikeasti käsiteltävissä, eikä suspension kuiva-ainepitoisuus yleensä ylitä noin 6%. Yleensä suspensiossa oleva kuiva-aine koostuu kokonaan tai olennaisesti täyteaineesta ja selluloosakuidusta (sisältäen hienot kuidut).The feed suspension to be coagulated must have a total solids content of at least about 2.5% by weight and generally at least about 3% by weight. At a solids content of more than 10%, the viscosity and flow characteristics of the suspension may result in poor handling and the solids content of the suspension will generally not exceed about 6%. Generally, the solids in the suspension consist wholly or substantially of a filler and cellulosic fiber (including fine fibers).

On tarpeellista, että syöttösuspensio sisältää kuitua (myös hienoja kuituja) koaguloitumisen aikana. Edullisesti hienojen kuitujen määrä minimoidaan. Syöttösuspension selluloosakuitujen määrä (sisältäen hienot kuidut) pitäisi yleensä olla ainakin noin 0,1 kuivapaino-osaa täyteaineen kuivapaino-osaa kohti, 6 108060 koska jos tämä määrä on pienempi ei kuitujen määrä ole riittävä jotta saavutettaisiin haluttu hyöty. Yleensä kuidun määrä on ainakin noin 0,5-1 osa ja aina 10 osaa täyteaineosaa kohden. Kun kuitujen määrä nousee yli 50 osaan täyteaineen paino-osaa kohden, voi keksinnön taloudellinen arvo jäädä varsin pieneksi, sillä silloin jäisi lopullisen paperin kokonaistäyteainemäärä väistämättä alhaiseksi, jolloin täyteaineen pysymä ei muodostu ongelmaksi.It is necessary for the feed suspension to contain fibers (including fine fibers) during coagulation. Preferably, the amount of fine fibers is minimized. The amount of cellulosic fibers in the feed suspension (including fine fibers) should generally be at least about 0.1 parts by weight dry weight per filler, because if this amount is lower the amount of fibers is not sufficient to achieve the desired benefit. Generally, the amount of fiber is at least about 0.5 to 1 part and always 10 parts per filler part. When the amount of fibers rises to more than 50 parts per part by weight of filler, the economic value of the invention may be quite small, since in that case the total amount of filler in the final paper would inevitably be low, so that filler retention does not become a problem.

Ohuen paperimassan täyteainemäärä on tyypillisesti välillä noin 0,05 - 3 täyteaineen kuivapaino-osaa, edullisesti 0,1-1 kuivapaino-osaa, selluloosakuidun kuivapaino-osaa kohden. Valmiin paperin täyteainemäärä on yleensä noin 2 - 50%, usein yli 5% tai 10% ja usein aina 20% tai 30%, laskettuna kokonaiskuiva-painosta.The amount of filler in the thin paper pulp is typically in the range of about 0.05 to 3 parts by dry weight, preferably 0.1 to 1 parts by weight, of dry weight cellulose fiber. The filler content of the finished paper is generally about 2 to 50%, often more than 5% or 10%, and often always 20% or 30%, based on the total dry weight.

Täyteaine voi olla mikä tahansa täytetyn paperin valmistamiseen käytettävistä täyteaineista, sisältäen kaoliinin ja kalsiumkarbonaatin.The filler may be any of the fillers used to make the filled paper, including kaolin and calcium carbonate.

Paksun paperimassan kokonaiskuiva-ainepitoisuus on yleisesti välillä noin 2,5 - 10%, yleensä välillä noin 3-6 paino-% ja ohuen selluloosamassan kokonaiskuiva-ainepitoisuus on tyypillisesti välillä noin 0,25 - 2 paino-%.The total dry solids content of the thick pulp is generally in the range of about 2.5 to 10%, generally in the range of about 3 to 6% by weight, and the total dry solids content of the thin pulp is typically in the range of about 0.25 to 2%.

*· Kationiaktiivinen koagulantti, joka lisätään vesipitoiseen syöttösuspensioon voi olla epäorgaaninen koagulantti kuten aluminiumsulfaatti, natriumaluminaatti tai polyaluminiumkloridi tai -sulfaatti, mutta se on edullisesti kationiaktiivinen polymeerinen koagulantti. Tämä voi olla kationiaktiivinen luonnossa esiintyvä polymeeri (sisältäen modifioidut luonnolliset polymeerit) kuten kationiaktiivinen tärkkelys, mutta on yleensä synteettinen, matalan molekyylipainon omaava kationiaktiivinen polymeeri, jonka rajaviskositeetti yleensä on alle noin 3 dl/g. Rajaviskositeetti määritetään suspended level viskosimetrillä 25°C:ssa 1 molaarisessa natriumkloridin vesiliuoksessa, joka on puskuroitu pH-arvoon 7. Yleensä rajaviskositeetti on välillä ·* 0,1-3 dl/g, ja parhaat tulokset saadaan yleensä kun se on 7 108060 välillä 0,2 - 2,4 dl/g. Sopivilla polymeereillä on yleensä molekyylipaino, mitattuna geelipermeaatiokromotografiällä, joka on alle 2 miljoonaa, edullisesti alle 1,5 miljoonaa ja edullisimmin alle 1 miljoona, ja usein alle 100 000, s.o. aina 30 000 asti vaikkakin alhaisemmat arvot, s.o. aina 10 000 asti ovat sopivia joillekin polymeereille kuten disyaanidiamideille.* · The cationic active coagulant added to the aqueous feed suspension may be an inorganic coagulant such as aluminum sulfate, sodium aluminate or polyaluminium chloride or sulfate, but is preferably a cationic polymeric coagulant. This may be a cationic naturally occurring polymer (including modified natural polymers) such as cationic starch, but is generally a synthetic low molecular weight cationic polymer generally having an intrinsic viscosity of less than about 3 dl / g. The intrinsic viscosity is determined by a suspended level viscometer at 25 ° C in a 1 molar aqueous solution of sodium chloride buffered to pH 7. Generally, the intrinsic viscosity is between · * 0.1 to 3 dl / g and the best results are generally obtained between 7 108060 and 0 , 2 - 2.4 dl / g. Suitable polymers generally have a molecular weight, as measured by gel permeation chromatography, of less than 2 million, preferably less than 1.5 million, and most preferably less than 1 million, and often less than 100,000, m.p. up to 30,000 albeit lower values, i.e. up to 10,000 are suitable for some polymers such as dicyandiamides.

Koagulanttipolymeeri voi olla polyetyleeni-imini, disyaani-diamidi tai polyamiini (s.o. saatu kondensoimalla epikloorihyd-riiniä amiinin kanssa) mutta on edullisesti etyleenisesti tyydyttämättömän kationiaktiivisen monomeerin polymeeri, joka on vaihtoehtoisesti kopolymeroitu yhden tai useamman etyleenisesti tyydyttämättömän monomeerin kanssa, yleensä nonionisten nronomeerien kanssa. Sopivia kationiaktiivisia monomeereja ovat dialkyylidiallyyli kvarternaasiset monomeerit (erityisesti diallyylidimetyyliammoniumkloridi) ja dialkyyliaminoalkyyli-(met)-akryyliamidit ja -(met)-akrylaatit happoadditio tai kvarteernaaristen ammoniumsuolojensa muodossa. Edullisia polymeerejä ovat diallyylidimetyyliammoniumkloridipolymeerit tai kvarternisoidut dimetyyliaminoetyyliakrylaatti- tai -metakrylaattipolymeerit, joko homopolymeereina tai kopolymee-reina akryyliamidin kanssa. Kopolymeeri käsittää yleensä 50 -100%, usein 80 - 100%, kationiaktiivista monomeeria lopun ollessa akryyliamidia tai muu vesiliukoinen nonioninen etyleenisesti tyydyttämätön monomeeri.The coagulant polymer may be polyethyleneimine, dicyandiamide or polyamine (i.e. obtained by condensation of epichlorohydrin with an amine), but is preferably a polymer of an ethylenically unsaturated cationic monomer which is optionally copolymerized with one or more ethylenically monomeric monomers. Suitable cationic monomers include dialkyldiallyl quaternary monomers (in particular diallyl dimethylammonium chloride) and dialkylaminoalkyl (meth) acrylamides and (meth) acrylates in the form of their acid addition or quaternary ammonium salts. Preferred polymers are diallyl dimethylammonium chloride polymers or quaternized dimethylaminoethyl acrylate or methacrylate polymers, either as homopolymers or copolymers with acrylamide. The copolymer generally comprises 50-100%, often 80-100%, of the cationic monomer, the remainder being acrylamide or other water-soluble nonionic ethylenically unsaturated monomer.

Syöttösuspensioon lisättävä koagulanttipolymeerin määrä on tyypillisesti välillä noin 0,005 - 2%, edullisesti noin 0,01 -1%, laskettuna suspension kuivapainolle, mutta kun koagulantti on epäorgaaninen voi sen määrä tyypillisesti olla noin 2 - 10% s.o. noin 5%. Orgaanisen koagulantin määrä laskettuna paperin kuivapainolle on tyypillisesti noin 0,005 - 0,5%, edullisesti 0,01 - 0,2%.The amount of coagulant polymer added to the feed suspension is typically in the range of about 0.005% to 2%, preferably about 0.01% to 1%, based on the dry weight of the suspension, but when the coagulant is inorganic it may typically be in the range of about 2% to 10%. about 5%. The amount of organic coagulant, based on the dry weight of the paper, is typically about 0.005-0.5%, preferably 0.01-0.2%.

Yleensä on toivottavaa, että koagulanttia lisätään paperimassaan, joka sisältää täyteainetta ja kuitua, määritellyssä vaiheessa (nimittäin täyteainetta ja kuitua sisältävään syöttösus-* pensioon). Koagulanttia voidaan kuitenkin lisätä myös muissa 8 108060 vaiheessa. Kun halutaan esimerkiksi lisätä tavanomaisia lisäaineita kuten lisäaineita pihkan torjuntaan, esimerkiksi alkuperäiseen kuitupitoiseen paksuun paperimassaan, voidaan käyttää kuten on tavanomaista kationiaktiivisia polymeerejä, joilla on matala molekyyylipaino.Generally, it is desirable that the coagulant be added to the pulp containing the filler and fiber at a defined step (namely, a feed suspension containing the filler and fiber). However, the coagulant may also be added in other 8 108060 steps. For example, when it is desired to add conventional additives such as additives for resin protection, for example, to the original fibrous thick paper stock, conventional low molecular weight cationic polymers may be used.

Keksintöä voidaan soveltaa suureen määrään erilaisia paperimassoja, sisältäen paperimassat, jotka ovat suhteellisen puhtaita ja joilla on alhainen tai suhteellisen alhainen kationin tarve. Menetelmän eräs etu on kuitenkin se, että sitä voidaan myös käyttää menestyksellä kun ohut paperimassa sisältää suhteellisen suuria määriä anioniaktiivista jäteainetta. Jäteainetta voi syntyä kun ohut paperimassa muodostetaan merkittävistä määristä (s.o. ainakin 30 paino-% ja usein ainakin 50 paino-% laskettuna kokonaispaperimassan painosta) siistaussulppua, mekaanista massaa, kuumahierrettä tai kemimekaanista massaa. Se voi syntyä kiertoveden pitkäaikaisen kierrätyksen tuloksena, myös silloin kun käytetään yllämainittuja paperimassoja pienissäkin painosuhteissa (laskettuna koko paperimassan suhteen).The invention can be applied to a large variety of paper pulps, including paper pulps that are relatively pure and have a low or relatively low cation requirement. However, one advantage of the process is that it can also be used successfully when the thin paper pulp contains relatively large amounts of anionic waste material. The waste material may be formed when the thin paper pulp is formed in significant amounts (i.e., at least 30% by weight and often at least 50% by weight based on the total weight of the pulp) deinking pulp, mechanical pulp, hot pulp or chemimechanical pulp. It can be the result of long-term recycling of recycled water, even when using the above-mentioned pulps at low weight ratios (based on total pulp).

Yleensä tällaisen ohuen paperimassan anionipitoisuus on sellainen, että ohuen paperimassan kationin tarve on suhteellisen korkea (kun koagulanttia ei ole lisätty). Tämä voi esimerkiksi saavuttaa arvon ainakin 0,6%, ja yleensä ainakin arvon 0,1%, kun ohut paperimassa on esillä olevan menetelmän mukainen mutta kun koagulantti puuttuu, ja kun ohuesta paperimassasta otettu näyte titrataan polyetyleeni-iminillä (PEI), jolloin saadaan määritettyä miten paljon polyetyleeni-iminiä on lisättävä ennen kuin saavutetaan huomattava parannus pysymään. Arvo 0,06% osoittaa, että tarvitaan ainakin 600 g/t PEI-lisäys, jotta saavutettaisiin huomattava pysymän paraneminen.Generally, the anion content of such a thin paper pulp is such that the need for a thin paper pulp cation is relatively high (when no coagulant is added). For example, this can reach a value of at least 0.6%, and generally at least 0.1% when the thin paper pulp is in accordance with the present method but in the absence of coagulant and when titrating a sample of the thin pulp with polyethyleneimine (PEI) how much polyethylene imine must be added before a significant improvement in staying is achieved. A value of 0.06% indicates that a PEI increase of at least 600 g / t is required to achieve a significant improvement in persistence.

Toinen tapa ilmaista kationin tarve on suodattaa ohueesta paperimassasta otettu näyte nopen suodatuspaperin läpi ja titrata filtraatti standardoidulla polyDADMAC-1iuoksella, käyttämällä esimerkiksi Mutec Partikkelivaraus Detektoria. Ohut paperimassa, jolla on korkea kationin tarve antaa filtraatin, jossa 108060 9 anionivarausten pitoisuus on yleensä yli 0,01 millimoolia/1, ja usein yli 0,1 millimoolia/1.Another way to express the need for a cation is to filter a sample of fine paper pulp through a rapid filter paper and titrate the filtrate with a standardized polyDADMAC solution, using, for example, the Mutec Particle Charge Detector. A thin paper pulp having a high cationic need to provide a filtrate having a concentration of 108060 9 anionic charges generally greater than 0.01 millimole / L, and often greater than 0.1 millimole / L.

Anioniaktiivinen hienojakoinen aine lisätään paperimassaan ennen kuin polymeerinen pysyte lisätään. Hienojakoinen aine voidaan lisätä ohueen paperimassaan tai paksuun paperimassaan, mutta kun se lisätään paksuun paperimassaan se tulee lisätä koagulantin jälkeen, koska muuten se voi koaguloitua kuidun ja täyteaineen kanssa. Kun paksuun paperimassaan tulee vain yksi syöttö, se on lisättävä tähän syöttöön koaguloitumisen jälkeen mutta kun syöttöjä on useita se voidaan lisätä joko sen jälkeen kun syötöt on sekoitettu keskenään tai sellaiseen syöttöön, johon koagulanttia ei ole lisätty.The anionic active fines are added to the pulp before the polymeric adherent is added. The fines may be added to the thin paper pulp or to the thick paper pulp, but when added to the thick pulp, it must be added after the coagulant, otherwise it may coagulate with the fiber and filler. When there is only one feed of thick paper pulp, it must be added to this feed after coagulation, but when there are multiple feeds, it can be added either after the feeds have been mixed with each other or in a feed to which no coagulant has been added.

Hienojakoinen aine voi olla mikä tahansa turpoava savi ja se on yleensä materiaali, jota kutsutaan bentoniitiksi. Yleensä turpoavana savena käytetään vihreää vanutussavea, montmorilloniit-tia tai hektoriittia, kuten esimerkiksi EP-17353 tai EP-253893 on kuvattu. Kaupallisilla nimityksillä "bentoniitti ja "Fullers Earth" saatavana olevat materiaalit ovat sopivia. Turpoavan saven sijasta voidaan käyttää muita anioniaktiivisia aineita, joilla on hyvin suuri pinta-ala. Näillä tulee olla hyvin pieni hiukkaskoko, esimerkiksi alle 3 pm ja edullisesti alle 0,3 pm ja jopa alle 0,1 pm. Esimerkkejä näistä ovat piihappopitoiset aineet kuten hienojakoiset polypiihappojohdannaiset, zeoliitti, ja anioniaktiiviset polymeeriset emulsiot. Kokonaan anioniak-tiivisen saven tai polymeerin sijasta voidaan myös käyttää amfoteerista savea tai polymeeriä (joka sisältää joitakin kationiaktiivisia ryhmiä ja yleensä suuremman määrän anioniaktiivisia ryhmiä).The finely divided material can be any swelling clay and is generally a material called bentonite. Usually, green swelling clay, montmorillonite or hectorite, such as described in EP-17353 or EP-253893, is used as the swelling clay. The materials available under the commercial names "bentonite and" Fullers Earth "are suitable. Instead of the swelling clay, other anionic substances having a very large surface area may be used. They should have a very small particle size, e.g. less than 3 µm and preferably less than 0.3 µm. and even less than 0.1 µm. Examples of these are silica-containing substances such as finely divided polysilicic acid derivatives, zeolite, and anionic polymeric emulsions. Amphoteric clay or polymer (containing some cationic active groups and generally higher amounts of anionic clay or polymer may also be used) ) groups.

Lisättävän bentoniitin tai muun hienojakoisen aineen määrä on yleensä noin 0,02 - 2% laskettuna kuivapainona suspension kuivapainoon nähden.The amount of bentonite or other fines added is generally from about 0.02% to about 2% by weight on a dry weight basis relative to the dry weight of the suspension.

Keksinnössä käytettävä polymeerinen pysyte on edullisesti syn teettinen polymeeri, jonka rajaviskositeetti on yli noin 4 dl/g ja usein yli noin 6 dl/g.The polymeric binder used in the invention is preferably a synthetic polymer having an intrinsic viscosity of greater than about 4 dl / g and often greater than about 6 dl / g.

108060 ίο108060 ίο

Pysyte voi olla kationiaktiivinen, jolloin se yleensä on ko-polymeeri, jossa on akryyliamidia ja aina 50 paino-% kationi-aktiivista raonomeeria, yleensä dialkyyliaminoalkyyli-(met)-akrylaatti tai akryyliamidisuola. Se voi olla anioniaktiivinen, jolloin se voi olla kopolymeeri, jossa on aina 50 paino-% anioniaktiivista etyleenisesti tyydyttämätöntä monomeeria, yleensä natriumakrylaattia.The resin may be cationic, in which case it is generally a copolymer of acrylamide and up to 50% by weight of a cationic raonomer, usually a dialkylaminoalkyl (meth) acrylate or acrylamide salt. It may be anionic, in which case it may be a copolymer containing up to 50% by weight of the anionic ethylenically unsaturated monomer, usually sodium acrylate.

Polymeeri on kuitenkin edullisesti olennaisesti nonioninen. Se voidaan myös valita niin, että se on täysin nonioninen, jolloin se voi esimerkiksi olla polyetyleenioksidi- tai polyakryyliami-dihomopolymeeri (vaihtoehtoisesti sisältäen aina 2 mooli-% natriumakrylaattia polymeerissä) tai se voi olla lievästi anioni-aktiivinen tai lievästi kationiaktiivinen. Se voi esimerkiksi sisältää aina 10 - 15 mooli-% anioniaktiivisia ryhmiä ja aina 5-10 mooli-% kationiaktiivisia ryhmiä.Preferably, however, the polymer is substantially nonionic. It may also be selected to be completely nonionic, for example, it may be a polyethylene oxide or polyacrylamide dihomopolymer (optionally containing up to 2 mole% sodium acrylate in the polymer), or it may be slightly anion active or slightly cationic. For example, it may contain up to 10-15 mole% of anionic groups and up to 5-10 mole% of cationic groups.

Edullisia polymeerejä ovat ne, joiden rajaviskositeetti on ainakin 4 dl/g ja jotka käsittävät yksinomaan akryyliamidia tai sisältävät aina 5 mooli-% saakka kationiaktiivisia ryhmiä (edullisesti dialkyyliaminoalkyyliakrylaatin tai -metakrylaatin kvarternaarinen suola) ja/tai aina 8 mooli-% anioniaktiivisia ryhmiä (edullisesti natriumakrylaatti). Natriumakrylaatin sijasta voidaan myös käyttää muita vesiliukoisia akrylaat-tisuoloja tai muita anioniaktiivisia monomeereja.Preferred polymers are those having an intrinsic viscosity of at least 4 dl / g and comprising acrylamide alone or containing up to 5 mol% of cationic groups (preferably a quaternary salt of dialkylaminoalkyl acrylate or methacrylate) and / or up to 8 mol% of anionic groups (preferably ). Other water-soluble acrylate salts or other anionic monomers may also be used instead of sodium acrylate.

Lisätyn polymeerisen pidätysaineen määrä on yleensä välillä 100 - 1500 g yhtä tonnia kuiva-ainetta kohti. Optimimäärä voidaan määrätä tavanomaisen tavan mukaan.The amount of polymeric retention agent added is generally between 100 and 1500 g per ton of dry matter. The optimum amount may be determined according to conventional methods.

Paperinvalmistusprosessi kokonaisuudessaan, lukuunottamatta mainittua koagulantin ja täyteaineen lisäystä, voi olla tavanomainen ja sillä voidaan valmistaa sanomalehtipaperia tai muunlaatuista paperia, käsittäen myös kartongin.The papermaking process as a whole, except for the mentioned addition of coagulant and filler, can be conventional and can produce newsprint or other types of paper, including cardboard.

Seuraavassa esitetään muutamia esimerkkejä. Jokaisessa näistä lievästi anioniaktiivinen pysyte on kopolymeeri, joka koostuu 11 108060 95 mooli-%:sta akryyliamidia ja 5 mooli-%:sta natrium-ak-rylaattia ja sen rajaviskositeetti on 12 dl/g.The following are some examples. Each of these mildly anionic adherents is a copolymer consisting of 11 108060 95 mole% acrylamide and 5 mole% sodium acrylate and has an intrinsic viscosity of 12 dl / g.

Esimerkki 1Example 1

Valmistettiin vesipitoinen syöttösuspensio sekoittamalla 10% (laskettuna kokonaiskuiva-ainepitoisuudesta) poltettua savi-täyteainetta siistaussellun (DIP) kanssa, vesipitoisen syöt-tösuspension muodostamiseksi, jossa kokonaiskuiva-ainepitoisuus on 3,5% ja kuiva-ainesuhde täyteaine:kuitu on 1:4. Toisessa kokeessa vesipitoinen syöttösuspensio muodostettiin yksinomaan DIPsstä.An aqueous feed suspension was prepared by mixing 10% (based on total solids) of burnt clay filler (DIP) to form an aqueous feed suspension of 3.5% total solids to 1: 4 solids to fiber. In the second experiment, the aqueous feed suspension was formed exclusively from DIP.

Syöttösuspensio sekoitettiin suspensioon, joka koostui TMPsstä,The feed suspension was mixed with a suspension consisting of TMP,

Gounwood ja Magnafite sulpusta (johon myöhemmässä viitataan nimityksellä paperimassasyöttö). Näiden suspensioiden seos antoi paksun paperimassan, jonka kokonaistäyteainemäärä oli 16% ja kokonaiskuitupitoisuus oli 84%, laskettuna kokonaiskuiva-aineesta.Gounwood and Magnafite pulp (hereinafter referred to as pulp feed). The mixture of these suspensions gave a thick paper pulp with a total filler content of 16% and a total fiber content of 84% based on the total dry matter.

Tämä paksu paperimassa laimennettiin sitten kirkastetulla kiertovedellä, jolloin saatiin ohut paperimassa, jonka kuiva-ainepitoisuus oli 0,79%.This thick paper pulp was then diluted with clarified circulation water to give a thin paper pulp having a solids content of 0.79%.

Ohuen paperimassan suspensioon lisättiin 4000 g/t bentoniittia, : ja kun oli sekoitettu perusteellisesti, lisättiin 400 g/t (kuiva-aineen mukaan) lievästi anioniaktiivista polyakryyliami-dipysytettä ja sekoitettiin. Käsitellystä ohuesta paperimassasta poistettiin vesi arkin muodostamiseksi ja kuivattiin.4000 g / t bentonite was added to the thin paper stock suspension, and after thorough mixing, 400 g / t (based on dry matter) of a slightly anionic polyacrylamide suspension was added and mixed. The treated light pulp was dewatered to form a sheet and dried.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä, kationiaktiivinen koagulant-ti, joka koostui polydiallyyliammoniumkloridista, jonka raja-viskositeetti oli noin 0,4 dl/g lisättiin alla annetuissa määrissä ja prosessivaiheissa. Määrättiin first pass pysymä.In the process of the invention, a cationic coagulant consisting of polydiallyl ammonium chloride having an intrinsic viscosity of about 0.4 dl / g was added in the amounts and process steps given below. A first pass stay was ordered.

Lisäyskohta A on lisäys vesipitoiseen syöttöön, joka sisältää vain DIP:iä. B on lisäys vesipitoiseen syöttöön, joka sisältää DIP:iä ja poltettua savea. C on lisäys "paperimassasyöttöön". D r on lisäys ohueen paperimassaan ennen bentoniittilisäystä. ’ 12 108060Addition point A is an addition to an aqueous feed containing only DIP. B is an addition to an aqueous feed containing DIP and burnt clay. C is an addition to the "pulp feed". D r is the addition of fine pulp before the addition of bentonite. '12 108060

Taulukko l kationiaktiivinen kationiaktiivinen first pass koagulantti koagulantti pysymä (%) annos (g/t) lisäysvaihe _ _0__-___ 80.6_ 500 A 81.5 _1000__A___82.6_ 500 B 82.6 1000 B 83.4 _2000__B__85.8_ 500 C 80.6 _1000 __C_____80.8_ 500 D 80.5 1000 D 78.4 _2000__D 7 9.6 Nämä tulokset osoittavat selvästi, että lisäämällä kationiakti-vinen koagulantti ohueen paperimassaan heikennetään pysymää, ja että, koagulantin lisääminen täyttämättömään paperimassaan ei anna merkittävää parannusta, kun taas voidaan saavuttaa parannus pysymään lisäämällä kationiaktiivinen koagulantti DIP:iin, erityisesti DIP:iin, johon on esisekoitettu poltettua savea.Table 1 Cationic Active Cation Active First Pass Coagulant Coagulant Persistence (%) Dose (g / t) Incremental Step _ _0 __-___ 80.6_ 500 A 81.5 _1000__A ___ 82.6_ 500 B 82.6 1000 B 83.4 _2000__B__85.8_ 500 C 80.6_1000 1000 D 78.4 _2000__D 7 9.6 These results clearly show that the addition of a cationic coagulant to a thin paper pulp reduces the stability, and that adding the coagulant to the unfilled paper pulp does not result in a significant improvement, whereas the improvement to remain by the addition of cationic with premixed burnt clay.

Esimerkki 2Example 2

Valmistettiin vesipitoinen syöttösuspensio sekoittamalla kuu-mahierrettä (TMP) kylmäalkalimassaa (CCS) ja valkaisematonta sulfaattiselluloosaa (UBK), jolloin saatiin vsipitoinen syöttösuspensio, joka sitten sekoitettiin poltetun savitäyteaineen kanssa. Näiden suspensioiden seos muodosti paksun paperimassan, jonka kuiva-ainepitoisuus oli 3,5% ja täyteaineen suhde kuituun on 1:1,5 laskettuna kuivapainon mukaan.An aqueous feed suspension was prepared by mixing mooncurrant (TMP) cold alkali pulp (CCS) and unbleached sulphate cellulose (UBK) to give an aqueous feed suspension which was then mixed with the burnt clay filler. The mixture of these suspensions formed a thick paper pulp having a dry solids content of 3.5% and a filler to fiber ratio of 1: 1.5 on a dry weight basis.

13 108060 Tämä paksu paperimassa laimennettiin kiertovedellä ohuen paperimassan saamiseksi, jonka täyteainepitoisuus oli 26%, kuituainepitoisuus oli 74%, ja kuiva-ainepitoisuus oli 0,887%.108060 This thick paper pulp was diluted with circulating water to give a thin paper pulp having a filler content of 26%, a fiber content of 74%, and a dry matter content of 0.887%.

Tähän suspensioon lisättiin bentoniittia määrässä 3000 g/t, ellei muuta ilmoiteta, ja kun oli sekoitettu perusteellisesti lisättiin 250 g/t lievästi anioniaktiivista polyakryyliamidi-pysytettä ja sekoitettiin. Käsitellystä ohuesta paperimassasta poistettiin tämän jälkeen vesi arkin muodostamiseksi, joka kuivattiin.Bentonite was added to this suspension at 3000 g / h, unless otherwise stated, and after thorough mixing, 250 g / h of mildly anionic polyacrylamide was added and mixed. The treated thin pulp was then dewatered to form a sheet which was dried.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä, lisättiin kationiaktiivinen koagulentti, joka koostui polydiallyylidimetyyliammoniumklori-dista (polyDAMAC), jonka rajaviskositeetti oli 0,4 dl/g, vain saveen tai erilaisiin taulukossa 2 esitettyihin savikuitusus-pensioihin, ja määritettiin first pass pysymät.In the process of the invention, a cationic active coagulant consisting of polydiallyl dimethylammonium chloride (polyDAMAC) with an intrinsic viscosity of 0.4 dl / g was added to the clay alone or to various clay fiber suspensions shown in Table 2, and first pass constants were determined.

Taulukko 2 kationiakt. koagulantin . . , kationiakt. lisäysvaihe f?okku? ' first pass koagulantti rlokkul. aine annos (g/t) annos (g/t) pysyma 0 - 100 45.0 0 - 250 53.8 _0__-__500___66.3 , * 3000 poltettu savi 2 50 52.0 6000 " 250 52^8 _9000__2__£12__55.2 3000 paksu paperimassa + poltettu savi 250 55.2 6000 " 250 60.2 9000__"__250__69.2 ohut paperimassa 3000 (esibentoniitti) 250 51.2 6000 " 250 52.6 9000__[__250__52.1 ohut paperimassa 3000 (jälkibentoniitti) 250 46.3 6000 " 250 41.4 9000 ”__ 250___40.0 3000 kiertovesi + poltettu savi 250 50.2 6000 " 250 48.9 9000 " 250 50.7 ............ 1 - ~!1 Ί 08 060 14Table 2 Cationic Act. coagulant. . , cationic act. addition step f? okku? 'first pass coagulant in the rock. substance dose (g / t) dose (g / t) persistence 0 - 100 45.0 0 - 250 53.8 _0 __-__ 500 ___ 66.3, * 3000 burnt clay 2 50 52.0 6000 "250 52 ^ 8 _9000__2__ £ 12__55.2 3000 thick paper pulp + burnt clay 250 55.2 6000 "250 60.2 9000 __" __ 250__69.2 thin paper pulp 3000 (pre-bentonite) 250 51.2 6000 "250 52.6 9000 __ [__ 250__52.1 thin paper pulp 3000 (post-bentonite) 250 46.3 6000" 250 41.4 9000 "__ 250 ___ 40.0 3000 circulating water + burnt clay 250 50.2 6000 "250 48.9 9000" 250 50.7 ............ 1 - ~! 1 Ί 08 060 14

Ylläolevat tulokset osoittavat selvästi, että lisäämällä ka-tioniaktiivinen koagulantti bentoniittilisäyksen jälkeen (kuten AU-hakemuksessa 63977/86) pysymä heikkenee. Lisäämällä se poltettuun saveen antaa minimaalisen tai huonon tuloksen, kun taas lisäämällä se paksuun paperimassaan, joka sisältää esi-sekoitettua poltettua savea parannetaan first pass pysymää.The above results clearly show that the addition of the cationic active coagulant after the addition of the bentonite (as in AU application 63977/86) reduces the stability. Adding it to burnt clay gives minimal or poor results, while adding it to a thick paper pulp containing pre-mixed burnt clay improves first pass retention.

Esimerkki 3Example 3

Paperimassalle, joka oli samanlainen kuin esimerkissä 2, tehtiin kokeita kahdelle systeemille. Yksi näistä oli samanlainen kuin esimerkissä 2 käytetty paperimassa, jossa lisättiin poly-DADMAC koagulanttia paksuun paperimassaan, joka sisälsi poltettua savea. Toisessa systeemissä, joka on merkitty *:llä taulukossa 3, lisättiin bentoniittiä sekoitettuun paksuun paperimassaan, ja tämä laimennettiin ohueksi paperimassaksi, lisättiin modifioitua polyetyleeni-iminikoagulanttia ohueen paperimassaan ja tämän jälkeen lisättiin pidätysaine. Tässä menetelmässä poltetttu savi lisättiin paksuun paperimassaan ennen koagulanttia .For a paper pulp similar to Example 2, two systems were tested. One of these was similar to the paper pulp used in Example 2, in which a poly-DADMAC coagulant was added to a thick paper pulp containing burnt clay. In another system, denoted by * in Table 3, bentonite was added to the blended thick paper pulp, and this was diluted to a thin paper pulp, modified polyethyleneimine coagulant was added to the thin paper pulp, and then a retention agent was added. In this process, the burnt clay was added to the thick paper pulp before the coagulant.

Taulukko 3 I - — Γ- = —----------- ----I — kationiakt. , . . . . . ... anioniakt. first pass L ht *’ pro·» annos (g/t) lisaysvaine annos (g/t) {%) r (%) I-------—----—---- I O - O 40.4 3.0 ! 0 " 100 47.6 15.4 ' 0 " 250 53.5 28.2 _0____”_ 500__71.0__49.0 paksu paperimassa + 1500 poltettu savi 250 54.3 34.7 3000 ·' 250 59.4 42.4 6000 " 250 61.6 46.9 9000 ___"__250 __62.2__51.2 0* „ 250 59.5 36.6 , 1500* (jälkibentonii tti) 250 52.9 27.1 ί 3000* " ' 250 42.3 10.3 i| 6000* __ 250 39.4 0.6 Nämä tulokset osoittavat selvästi, että lisäämällä kationiak-tiivinen koagulantti ohueen paperimassaan bentoniitin jälkeen (kuten AU-hakemuksessa 63977/86) vähentää pysymää, kun taas 15 108060 saadaan aikaan paras pysymän parannus kun kationiaktiivinen koagulantti lisätään poltettua savea sisältävään paksun paperimassan syöttösuspensioon.Table 3 I - - Γ- = —----------- ---- I - Cation Act. ,. . . . . ... anion act. first pass L ht * 'pro · »dose (g / t) additive dose (g / t) {%) r (%) I -------—----—---- IO - O 40.4 3.0! 0 "100 47.6 15.4 '0" 250 53.5 28.2 _0 ____ "_ 500__71.0__49.0 Thick Pulp + 1500 Burnt Clay 250 54.3 34.7 3000 ·' 250 59.4 42.4 6000" 250 61.6 46.9 9000 ___ "__ 250 __62.2__51.2 0 * "250 59.5 36.6, 1500 * (Post Bentonite) 250 52.9 27.1 ί 3000 *" '250 42.3 10.3 i | 6000 * __ 250 39.4 0.6 These results clearly show that by adding cationic coagulant to thin paper pulp after bentonite (as in the AU application) 63977/86) reduces stability, while the best stability improvement is achieved when the cationic active coagulant is added to a thick paper pulp feed suspension containing burnt clay.

Kun verrataan taulukon 3 first pass pysymiä ja tuhkan first pass pysymiä, nähdään että lisäämällä kationiaktiivinen koagulantti paksuun paperimassaan, joka sisältää poltettua savea, edesautettiin nimeenomaan poltetun saven pysymää, koska tietylle first pass pysymälle tuhkan first pass pysymät olivat korkeampia, kun taas näin ei tapahtunut kun kationiaktiivinen koagulantti lisättiin bentoniittilisäyksen jälkeen ohueen paperimass aan.Comparing the first pass residues in Table 3 and the first pass residues in the ash, it can be seen that the addition of the cationic active coagulant to the thick paper pulp containing the burnt clay specifically promoted the incineration of the ash first because the first ash residues were higher. after the addition of the bentonite, the cationic active coagulant was added to the thin paper pulp.

Esimerkki 4Example 4

Paperitehdas on toiminut käyttämällä esimerkkien 2 ja 3 paperimassoja, jossa bentoniitti lisättiin paksuun paperimassaan ja poltettu savi lisättiin kokonaisuudessaan ohueen paperimassaan.The paper mill has operated using the pulps of Examples 2 and 3, where bentonite was added to the thick paper pulp and the entire burnt clay was added to the thin paper pulp.

Perustuen esimerkkien 2 ja 3 laboratoriokokeista saatuhin suosituksiin paperitehdas muutti märkäpääkemiaansa ja suoritti koeajon käyttämällä kationiaktiivisen koagulantin lisäystä.Based on the recommendations from the laboratory tests of Examples 2 and 3, the paper mill modified its wet head chemistry and performed a test run using the addition of cationic active coagulant.

Ohueen paperimassaan yleensä lisättävästä poltetusta savesta, 75% lisättiin nyt paksuun paperimassaan, siten että paksussa paperimassassa ja ohuessa paperimassassa oli savea suhteessa : 3:1. Paksun paperimassan ja poltetun saven seosta käsiteltiin sitten aina 400 g/t polyDAMAC koagulantilla (kuiva koagulantti laskettuna paperimassan kokonaiskuiva-ainepitoisuuden mukaan).Of the burnt clay generally added to the thin pulp, 75% was now added to the thick pulp such that the thick pulp and the thin pulp contained a ratio of 3: 1. The mixture of thick paper pulp and burnt clay was then always treated with 400 g / t polyDAMAC coagulant (dry coagulant based on total dry matter content of the pulp).

Kun käsiteltyä paksua paperimassaa oli sekoitettu, se laimennettiin kiertovedellä ja lisättiin loput savesta, jolloin saatiin ohut paperimassa. Bentoniitti ja anioniaktiivinen polyakryyliamidi lisättiin välittömästi ennen ja jälkeen viimeisen leikkauspisteen, vastaavasti, ennen perälaatikkoa.After mixing the treated thick pulp, it was diluted with circulating water and the remainder of the clay was added to give a thin pulp. Bentonite and anionic polyacrylamide were added immediately before and after the last intersection, respectively, before the headbox.

Jakamalla poltetun saven syöttö saatiin valtaosa savesta käsiteltyä keksinnön mukaan kun taas saven lisääminen ohueen paperimassaan antoi paperitehtaalle mahdollisuuden mukautua .. nopeasti arkkikapasiteettiin. [ 16 108060By dividing the feed of the burnt clay, most of the clay was treated according to the invention, while the addition of clay to the thin paper pulp allowed the paper mill to adapt quickly to sheet capacity. [16108060

Kun käytetään 400 g/t (kuivana polymeerinä kuivaa paperia kohti) esimerkkien 2 ja 3 mukaista kationiaktiivista koagulanttia, paperitehdas sai seuraavat hyödyt verrattuna menetelmään, jossa ei käytetty koagulanttia: a) 29% vähennys poltetun saven kokonaisvirtaan b) 51% vähennys perälaatikon tuhkassa c) 53% vähennys kiertoveden tuhkassa d) paperin läpikuultamattomuuden lisääntyminen arvosta 89 arvoon 91.When using 400 g / t (as dry polymer per dry paper) of the cationic coagulant of Examples 2 and 3, the paper mill received the following advantages over the non-coagulant method: a) 29% reduction in total burnt clay flow b) 51% reduction in headbox ash c) 53% reduction in circulating water ash d) Increase in opacity of paper from 89 to 91.

Koska läpikuultamattomuus oli ainoa kriteeri, jolla poltetun saven lisäämistä arvioitiin, paperitehdas olisi voinut vielä tästä vähentää poltetun saven käyttöä saavuttaen kuitenkin vielä läpikuultamattomuudelle asettamansa tuoteen laatuvaatimuksen .Since opacity was the only criterion for assessing the addition of burnt clay, the paper mill could still have reduced the use of burnt clay while still achieving the product quality requirement for opacity.

Esimerkki 5Example 5

Valmistettiin vesipitoinen syöttösuspensio sekoittamalla TMP ja DIP paksua paperimassaa suhteessa 1,5:1 kuiva-painon mukaan laskettuna, vesipitoisen syötön saamiseksi, jonka kokonais-kuiva-ainepitoisuus oli 3,3% ja jossa täyteaineen ja kuitujen (sisältäen hienot selluloosakuidut) suhde oli 0,05:1 laskettuna kuiva-aineen mukaan. Paksu selluloosamassa laimennettiin : kirkastetulla kiertovedellä kuiva-ainepitoisuuteen 0,9%.An aqueous feed suspension was prepared by mixing TMP and DIP with a thick paper pulp ratio of 1.5: 1 on a dry weight basis to obtain an aqueous feed having a total solids content of 3.3% and having a ratio of filler to fibers (including fine cellulose fibers) of 0, 05: 1 based on dry matter. Thick cellulose pulp was diluted with clarified recycled water to a solids content of 0.9%.

Lisättiin taulukossa 4 esitetyissä erilaisissa järjestyksissä ja eri prosessivaiheissa, esimerkeissä 2, 3 ja 4 käytettyä ben-toniittia (B) 4 kg/t ja polyDÄMAC koagulanttia (C) 0,5 kg/t. Kaikissa kokeissa lisättiin viimeisessä vaiheessa pysytteenä 0,4 kg/t lievästi ainoniaktiivista polyakryyliamidia.The benonite (B) used in the various order and process steps shown in Table 4, Examples 2, 3 and 4, was added at 4 kg / h and the polyDÄMAC coagulant (C) was added at 0.5 kg / h. In all experiments, 0.4 kg / t of mildly monoactive polyacrylamide was added as a final step in the final step.

Ohuen paperimassan suodoksille suoritettiin standardi first pass pysymien, sameuden ja kationitarpeen määrittäminen, jotka tulokset antoivat viitteen siitä tehosta millä paperinvalmistusprosessissa eri lisäysvaiheiden käyttäminen auttaa 108060 17 liukoisten ja kolloidisten materiaalien pysymässä ja näiden materiaalien poistamisesta vesifaasista.Thin paper pulp filtrates were subjected to a standard first pass determination of turbidity, turbidity and cation demand, the results of which gave an indication of the effectiveness of using various addition steps in the papermaking process to maintain and remove soluble and colloidal materials from the aqueous phase.

Taulukko 4 ensimmäinen toinen suodoksen suodoksen first pass lisäys lisäys kationin tarve sakeus pysymä ___milliekv/1__(NTU)__ C-paksu B-paksu 0,149 13,3 82,1 B-paksu C-paksu 0,115 14,5 79,8 C-paksu B-ohut 0,108 12,0 83,1 B-paksu C-ohut 0,156 14,0 80,8 C-ohut B-ohut 0,116 12,0 81,9 B-ohut_ C-ohut 0,110_ 13,0_ 80,5_Table 4 first second filtrate filtrate first pass addition increase cation need consistency constant ___ milliequiv / 1 __ (NTU) __ C thick B thick 0.149 13.3 82.1 B thick C thick 0.115 14.5 79.8 C thick B Thin 0.108 12.0 83.1 B Thick C Thin 0.156 14.0 80.8 C Thin B Thin 0.116 12.0 81.9 B Thin C Thin 0.110_13.0_80.5_

Kuten taulukosta ilmenee, parhaat tulokset first pass pysymälle saatiin aina kun kationiaktiivinen koagulentti lisättiin ensin, optimilisäysvaiheiden ollessa se, että kationiaktiivinen koagulentti lisättiin paksuun paperimassaan ja bentoniitti lisättiin ohueen paperimassaan. Lisäksi, optimilisäysvaiheet first pass pysymälle olivat myös optimilisäysvaiheita liukoisten ja kollodisten materiaalien pysymälle vesifaasista mitattuna sakeuden ja kationitarpeen mukaan.As shown in the table, the best results for first pass retention were obtained each time the cationic active coagulant was added first, with the optimum addition steps being that the cationic active coagulant was added to the thick paper stock and the bentonite was added to the thin paper stock. In addition, the optimum addition steps for first pass stability were also the optimum addition steps for soluble and colloidal materials from the aqueous phase as measured by consistency and cation requirement.

Kun lisätään bentoniitti paksuun paperimassaan ja kationiaktiivinen koagulantti ohueen paperimassaan (kuten AU-hakemuksessa 63977/83) saavutetaan suhteellisen alhainen first pass pysymä ja suhteellisen korkea sakeus ja kationin tarve.By adding bentonite to the thick paper pulp and the cationic active coagulant to the thin paper pulp (as in AU application 63977/83), relatively low first pass retention and relatively high consistency and cation demand are achieved.

»»

Claims (11)

1. Förfarande för framställning av fyllt papper, varvid frarnställs en vattenhaltig inmatningssuspension, vilken innehäller 2,5 - 20 vikt-% fyllmedel och cellulosafiber i förhällandet 10:1 - 1:50 beräknat enligt torrsubstans, - frarnställs en vattenhaltig tunn pappersmassesuspension genom att med vatten utspäda en vattenhaltig tjock pappersmassa, vilken be-stär av inmatningssuspensionen eller är framställd av inmatnings-suspensionen, i vilken ätmonstone 30 vikt-% av den tili framställ-ning av tunn pappersmassa använda cellulosan är vald ur en grupp, i vilken ingar avsvärtad cellulosamassa, mekanisk massa, termomeka-nisk massa och kemimekanisk massa, - tillsätts anjonaktivt finfördelat material i den tunna pappers-massan eller den tjocka pappersmassan, ur vilken den tunna pappers-massan bildas, - tillsätts därefter ett polymeriskt retentionsmedel i den tunna pappersmassan, - avvattnas den tunna pappersmassan för formande av ett ark och torkas arket, kännetecknat därav, att fyllmedlet koaguleras med fibern i inmatningssuspensionen genom att i inmatningssuspemsionen tillsätta ett katjonaktivt koaguleringsmedel.A process for preparing filled paper, wherein an aqueous feed suspension containing 2.5 - 20% by weight of filler and cellulose fiber in the ratio of 10: 1 - 1:50 calculated according to dry matter is removed, - an aqueous thin paper pulp suspension is removed water dilute an aqueous thick pulp, which is constituted by the feed suspension or made from the feed suspension, in which eating sample 30% by weight of the cellulose used for the preparation of thin pulp is selected from a group comprising deinked cellulose pulp , mechanical pulp, thermomechanical pulp and chemical mechanical pulp, - is added anionically active finely divided material in the thin pulp or thick pulp from which the thin pulp is formed, - then a polymeric retention agent is added to the thin pulp, - the thin pulp for forming a sheet and wiping the sheet, characteristic in that the filler is coagulated with the fiber of the feed suspension by adding in the feed suspension a cationic coagulant. 2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att i den tjocka pappersmassan tillsätts recirkulerat cellulosamaterial, och varvid väsentligen allt recirkulerat cellulosamaterial är i nämnda r inmatningssuspension.2. A process according to claim 1, characterized in that recycled cellulose material is added to the thick pulp, and substantially all recycled cellulose material is in said feed suspension. 3. Förfarande enligt patentkravet 2, kännetecknat därav, att fyllmedlet i den tunna pappersmassan dessutora innefattar nytt fyllmedel, och att i nämnda suspension tillsätts 50 vikt-% av nämnda nya fyllmedel.3. A process according to claim 2, characterized in that the filler in the thin pulp also comprises new filler and that in said suspension 50% by weight of said new filler is added. 4. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att nämnda inmatningssuspension tillverkas genom att inblanda nytt fyllmedel i den avsvärtade cellulosamassan, och da fyllmedlet har koagulerat med fibern i inmatningssuspensionen pä inverkan av det tillsatta 108060 koaguleringsmedlet, blandas inmatningssuspensionen med ätminstone en cellulosasuspension väsentligen fri frän fyllmedel.4. A process according to claim 1, characterized in that said feed suspension is manufactured by incorporating new filler into the deinked cellulose pulp, and since the filler has coagulated with the fiber of the feed suspension on the effect of the added 108060 cell pellet, the feed pellet is mixed with filler. 5. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, känne-tecknat därav, att mängden cellulosafiber i nämnda inmatningssus-pension är 0,5 - 10 viktdelar per en viktdel fyllmedel.Process according to any of the preceding claims, characterized in that the amount of cellulose fiber in said feed suspension is 0.5 - 10 parts by weight per one part by weight of filler. 6. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, känne-tecknat därav, att koaguleringsmedlet är ett oorganiskt koagule-ringsmedel, en katjonaktiv naturpolymer eller en syntetisk kat-jonaktiv polymer, vars gränsviskositet är under 3 dl/g.Process according to any of the preceding claims, characterized in that the coagulant is an inorganic coagulant, a cationic natural polymer or a synthetic cation-active polymer, whose intrinsic viscosity is below 3 dl / g. 7. Förfarande enligt patentkravet 6, kännetecknat därav, att koaguleringsmedlet är en syntetisk polymer, vilken är vald ur gruppen; polyetenimin, dicyandiamidpolymerer, polyaminer och polymerer bestäende till 50 - 100 % av följande katjonaktiva monomerer, till vilka hör dialkyldiallyl kvaternära monomerer, dialkylaminoalkyl-(met)-akrylater och dialkylaminoalkyl-(met)-akrylamider och till 0-50 vikt-% akrylamid.Process according to claim 6, characterized in that the coagulant is a synthetic polymer selected from the group; polyethylenimine, dicyandiamide polymers, polyamines and polymers constituting 50 to 100% of the following cation-active monomers, which include dialkyldiallyl quaternary monomers, dialkylaminoalkyl (meth) acrylates and dialkylaminoalkyl (meth) acrylamides and 0-50% by weight acrylamide. 8. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat därav, att den tunna pappersraassans katjonbehov är over 0,1 mmol/1.Process according to any of the preceding claims, characterized in that the cation requirement of the thin paper variety is above 0.1 mmol / l. 9. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, kanne-tecknat därav, att det polymeriska retentionsmedlet är en syntetisk polymer vald ur gruppen; polyetenoxid, polyakrylamidhomopolymer och kopolymerer av akrylamid med upp tili 5 mol-% katjonaktiv monomer och/eller upp till 8 mol-% anjonaktiv monomer.9. A process according to any of the preceding claims, characterized in that the polymeric retention agent is a synthetic polymer selected from the group; polyethylene oxide, polyacrylamide homopolymer, and copolymers of acrylamide having up to 5 mole percent cation-active monomer and / or up to 8 mole percent anion-active monomer. 10. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat därav, att det anjonaktiva finfördelade materialet är bentonit.Process according to any of the preceding claims, characterized in that the anionic atomized material is bentonite. 11. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat därav, att det anjonaktiva finfördelade materialet är .·. bentonit och att det tillförs den tunna pappersmassan.Method according to any of the preceding claims, characterized in that the anionic active atomized material is. bentonite and that it is added to the thin pulp.
FI940390A 1993-01-26 1994-01-26 Production of filled paper FI108060B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9301545 1993-01-26
GB939301545A GB9301545D0 (en) 1993-01-26 1993-01-26 Light source

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI940390A0 FI940390A0 (en) 1994-01-26
FI940390A FI940390A (en) 1994-07-27
FI108060B true FI108060B (en) 2001-11-15

Family

ID=10729366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI940390A FI108060B (en) 1993-01-26 1994-01-26 Production of filled paper

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI108060B (en)
GB (1) GB9301545D0 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI940390A0 (en) 1994-01-26
GB9301545D0 (en) 1993-03-17
FI940390A (en) 1994-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2113740C (en) Production of filled paper
EP0335575B1 (en) Production of paper and paper board
US4925530A (en) Loaded paper
US5827398A (en) Production of filled paper
CA1168404A (en) Production of paper and board
FI85397B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV PAPPER OCH KARTONG.
US6103065A (en) Method for reducing the polymer and bentonite requirement in papermaking
EP1792010B1 (en) Method for the production of paper, paperboard and cardboard
EP0357574B1 (en) A process for the production of paper
EP0000922B1 (en) A process for preparing a non-woven fibrous web from fibers and a latex, and the non-woven fibrous material so prepared
US5837100A (en) Use of blends of dispersion polymers and coagulants for coated broke treatment
FI108060B (en) Production of filled paper
CA2405649C (en) Papermaking furnish comprising solventless cationic polymer retention aid combined with phenolic resin and polyethylene oxide
AU744781B2 (en) Use of blends of dispersion polymers and coagulants for coated broke treatment
EP0893538A1 (en) Use of blends of dispersion polymers and coagulants for papermaking
WO1997030219A1 (en) Production of filled paper and compositions for use in this

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed