FI114231B - Menetelmä paperin tai kartongin päällystämiseksi - Google Patents

Menetelmä paperin tai kartongin päällystämiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI114231B
FI114231B FI20020845A FI20020845A FI114231B FI 114231 B FI114231 B FI 114231B FI 20020845 A FI20020845 A FI 20020845A FI 20020845 A FI20020845 A FI 20020845A FI 114231 B FI114231 B FI 114231B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
eller
paste
coating
paper
att
Prior art date
Application number
FI20020845A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20020845A0 (fi
FI20020845A (fi
Inventor
Anna-Liisa Tammi
Paeivi Miettinen
Jonas Hannus
Original Assignee
Raisio Chem Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Raisio Chem Oy filed Critical Raisio Chem Oy
Priority to FI20020845A priority Critical patent/FI114231B/fi
Publication of FI20020845A0 publication Critical patent/FI20020845A0/fi
Priority to PCT/FI2003/000344 priority patent/WO2003093579A1/en
Priority to EP03725230A priority patent/EP1504157A1/en
Priority to AU2003227782A priority patent/AU2003227782A1/en
Publication of FI20020845A publication Critical patent/FI20020845A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI114231B publication Critical patent/FI114231B/fi

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/22Addition to the formed paper
    • D21H23/50Spraying or projecting
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/78Controlling or regulating not limited to any particular process or apparatus

Landscapes

  • Paper (AREA)

Description

114231
Menetelmä paperin tai kartongin päällystämiseksi
Keksintö liittyy paperin ja kartongin päällystykseen spraypäällystystekniikkaa käyttäen ja koskee erityisesti menetelmää, jossa päällystettävän paperin tai kartongin pinta-5 energian perusteella säädetään käytettävän päällystyspastan pintajännitys sopivaksi hyvän päällystystuloksen, erityisesti hyvän tasaisuuden ja peittävyyden, aikaansaamiseksi.
Keksinnön taustaa 10 Päällystyksen tarkoituksena on parantaa paperin tai kartongin pinnan ominaisuuksia, kuten esimerkiksi kiiltoa, tasaisuutta ja painettavuutta. Päällystykseen on kehitetty erilaisia tekniikoita, joista nykyisin yleisimmin käytetty on teräpäällystysmenetelmä. Teräpäällystysmenetelmä vaatii kuitenkin päällystettävältä pohjapaperilta tiettyä lu-15 juutta. Lujuusvaatimus on asettanut ehtoja pohjan koostumukselle. Lujuutta antavan sellukuidun osuuden pohjan kuitumateriaalista on oltava suuri. Teräpäällystykseen sopivaa on esimerkiksi sellainen LWC-pohjapaperi, jossa sellun osuus kuitumateriaalista on tyypillisesti vähintään 40 %, sekä hienopaperilaatu, jossa sellua on kuituma-*; teriaalista lähes tai tasan 100 %.
;· 20 . Hinnaltaan paljon sellukuitua sisältävät pohjapaperit ovat kalliimpia kuin puupitoiset :paperi- tai kartonkilaadut. Tämän takia olisi edullista voida päällystää lujuudeltaan heikompitasoisia pohjapaperilaatuja, joissa sellukuidun osuus on pieni tai jotka sisäl-*... · tävät paljon keräyskuitua. Taloudellisesti kannattavaa on käyttää vähemmän pohja- 25 paperia rasittavaa päällystysmenetelmää. Viime vuosina kehitetty spraypäällystysme- • · ♦ · · '; netelmä, jossa ei tapahdu kosketusta paperirainan ja päällystystä annostelevan pinnan •; · välillä, sopii hyvin tähän tarkoitukseen. Menetelmää kuvataan esimerkiksi US- : patentissa 6,106,902.
* • 30 Spraypäällystysmenetelmässäpäällystyspasta johdetaan korkealla paineella useiden • I » \* vierekkäin sijoitettujen suuttimien kautta paperi- tai kartonkirainalle. Suutinrivi on 114231 2 asetettu rainan poikki niin että päällystyspasta leviää koko rainan alueelle tasaisesti pieninä pisaroina. Pastan saamiseksi pieniksi pisaroiksi käytetään sopivaa pumpun avulla aikaansaatua painetta.
5 Tasaisen päällysteen aikaansaaminen paperi- tai kartonkipinnalle on osoittautunut hankalaksi spraypäällystyksessä. Suuttimista suurella paineella leviävä päällystyspasta leviää huonosti absorptiokykyisen paperin tai kartongin pinnalla. Tarpeellisen peiton saamiseksi suihkun suuttimet asetetaan siten, että pastasuihkujen reunat menevät päällekkäin.
10
Pastasuihkujen reunat pyrkivät kuivumaan päällystyksen aikana ja muodostamaan näkyviä paksumman päällysteen raitoja. Raitoja tai vanoja päällysteeseen muodostuu helpommin korkeamman kuiva-aineen pastoilla. Pigmenttipastan kuiva-aineen osuuden laskeminen eli vesimäärän lisääminen parantaa päällysteen vanaisuuden vähen-15 tämisessä. Päällysteeseen ei ole kuitenkaan edullista tuoda kovin paljon vettä, koska se on kuivatettava pois rainasta. Pastan alhainen kuiva-aine voi aiheuttaa myös sen, että runsaasti vettä tunkeutuu pastasta pohjarainaan, mikä saattaa esimerkiksi venyttää rainaa heikentäen sen ajettavuutta sekä huonontaen paperin laatua.
f » • · • · ;: · 20 Päällystäminen spraytekniikalla asettaa vaatimuksia paperin pinnan tasaisuudelle.
: _: Spraypäällystysmenetelmässä päällystys tulee koko pohjapaperin pinnalle, ja se seu- ,, raa pohjan epätasaisuuksia antaen tulokseksi epätasaisen päällystetyn pinnan. Terä- *: päällystyksessä sitä vastoin pinnan fyysinen käsittely tuottaa tasaisen pinnan pohja- * · ·. ’ paperin pinnan vaihteluista huolimatta. Teräpäällystykseen soveltuvat päällystyspas- 25 takoostumukset ovat osoittautuneet spraypäällystystekniikkaa käytettäessä epätyy- ; / dyttäviksi erityisesti päällysteen tasaisuuden suhteen.
♦ 114231 3 tasaisen päällysteen aikaansaamiseksi. Varsinkin suuret pigmenttipartikkelit spraypastassa muodostavat nopeasti eteerisen esteen pisaraan. Tämä estää tehokkaasti pastan leviämistä ja päällysteen tasaisuus jää huonoksi.
5 Keksinnön yhteenveto
Keksinnön mukaisesti on nyt havaittu, että päällystettäessä pohjapaperia tai -kartonkia spraypäällystystekniikalla on etenkin päällysteen tasaisuuden suhteen hyväksyttävän lopputuloksen saamiseksi jommankumman, joko pohjan (eli paperin tai 10 kartongin) tai päällystyspastan oltava luonteeltaan hydrofobinen. Hydrofiiliselle pohjapaperille tai -kartongille spraypäällystettävä pasta on siten säädettävä luonteeltaan hydrofobiseksi ja hydrofobiselle pohjapaperille tai -kartongille spraypäällystettävä pasta on edullisesti säädettävä luonteeltaan hydrofiiliseksi.
15 Keksintö koskee näin ollen menetelmää paperin tai kartongin päällystämiseksi spraypäällystystekniikalla ainakin toiselta puolelta, jossa menetelmässä päällystettävän pinnan pintaenergian dispersiivisen komponentin arvon ollessa (i) enintään 20 mN/m, edullisesti enintään 10 raN/m, päällystyspastan dy- : * naaminen pintajännitys säädetään vähintään arvoon 65 mN/m, edullisesti i * 20 vähintään 70 mN/m; (ii) yli 20 mN/m, edullisesti 30 - 60 mN/m, päällystyspastan dynaaminen pintajännitys säädetään enintään arvoon 60 mN/m, edullisesti enintään ar- * ' voon55mN/m; ' · minkä jälkeen näin saadulla päällystyspastalla päällystetään kyseinen pinta spraypääl-25 lystystekniikkaa käyttäen.
« » ♦
Keksinnön mukaista menetelmää käytetään edullisesti runsaasti mekaanista massaa * * * ‘;;, * tai kierrätyskuitua sisältävän kartongin tai paperin, kuten sanomalehtipaperin tai ’ * LWC-pohjapaperin, jossa sellun osuus on 20 - 40 %, päällystämiseen.
I · • » • ♦ · 30 114231 4
Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus Hydrofiilinen pohja 5 Hydrofiilisella paperilla tai kartongilla tarkoitetaan paperia tai kartonkia, jonka pin-taenergian polaarinen komponentti on suuri ja dispersiivinen komponentti lähes nolla. Hydrofiilisen paperin tai kartongin pintaenergian polaarinen komponentti on siten noin 30 - 70 mN/m, edullisesti 40 - 60 mN/m, ja dispersiivinen komponentti alle 20 mN/m, vielä edullisemmin alle 10 mN/m.
10
Hydrofiilinen pohjapaperi voi olla esimerkiksi mekaaninen ilman liimaavia lisäaineita valmistettu pohjapaperi tai -kartonki, tärkkelyksellä tai muulla hydrofiilisellä polymeerillä massaan tai pintaan liimattu paperi tai kartonki, tai hydrofiilisellä esipastalla esipäällystetty paperi tai kartonki.
15
Mekaaninen, ilman liimaavia lisäaineita valmistettu pohjapaperi valmistetaan hydro-fiilisistä kuiduista. Paperin rakenne muodostuu erikokoisista ja -muotoisista kapillaareista. Johtuen huokoisesta rakenteesta ja kuitujen taipumuksesta imeä vettä pa-: peri on hyvin absorboivaaj a hydrofiilistä.
Γ 20 , · Tärkkelys on hydroksyyliryhmistään johtuen luonteeltaan hydrofiilistä. Tärkkelyksen i > lisääminen paperimassaan tai pinnalle muuttaa paperin pintaenergian polaarista kom- * f 9 ponenttia suuremmaksi. Pintaliimana se muuttaa paperin pintarakennetta, mutta hyd- 9 rofiilisyys lisääntyy.
. . 25 * I » 4 ... ’ Paperi tai kartonki voi olla myös päällystetty hydroksyyliryhmiä sisältävällä hydrofii- • [ lisellä esipäällysteellä. Esipäällysteen sideaine voi sisältää hydroksyyliryhmiä tai pig- » ♦ ; / mentti voi olla esimerkiksi hydrofiilinen kaoliini. Esipäällysteen pastan valmistukses- I' sa voi olla tarpeen käyttää runsaasti dispergointiainetta, joka alentaa hydrofobisuut- i * · ·’ · * 30 ta. Dispergointiaineet vaikuttavat pintaenergiaan dispersiivistä komponenttia alenta- I · *··* maila.
114231 5
Keksinnön mukaisessa menetelmässä hydrofiilinen pohjapaperi tai -kartonki spraypäällystetään pastalla, joka on luonteeltaan hydrofobinen. Hydrofobisella pastalla tarkoitetaan tässä pastaa, jonka dynaaminen pintajännitys on vähintään 65 mN/m, edullisesti vähintään 70 mN/m mitattuna bubble pressure -menetelmällä 10 5 millisekunnin kohdalta.
Hydrofobinen spraypasta saadaan lisäämällä pastaan kemikaaleja, jotka nostavat pastan pintaenergian dispersiivistä komponenttia. Tällaisia kemikaaleja ovat sty-reeniakrylaatti-pohjaiset polymeerit, alkenyylimeripihkahappoanhydridi-yhdisteet, 10 styreenimaleiinianhydridipohjaiset polymeerit, alkyyliketeenidimeeri-yhdisteet, muut vahat, muut käytetyt hydrofobointiaineet (esim. hartsi) tai näiden erilaiset yhdistelmät. Lisäksi sideaine voidaan valita siten, että siinä ei ole reaktiivisia hydrofobisuutta alentavia hydroksyyliryhmiä. Myös pastan pigmentti voi olla hydrofobinen.
15 Peittävyyden parantamiseksi on myös pyrittävä rakentamaan mahdollisimman vähän eteeristä estettä muodostava koostumus. Olemme havainneet, että parhaan tuloksen hydrofiilisellä pohjalla antavat hydrofobisessa pastassa pigmentin pienet, kooltaan alle 1 pm:n pyöreät tai neulamaiset partikkelit.
:. 20 Lisäksi pastan vesiretention tulisi olla hyvä, jotta päällystyspasta pidättäisi vettä ; *. mahdollisimman kauan. Pastan vesiretentiota voidaan parantaa erilaisilla vettä sito- ’': villa kemikaaleilla. Tällaisia ovat tärkkelys, soija, karboksimetyyliselluloosa, poly- : *,: meeriset paksuntajat ja assosiatiiviset paksuntajat. Spraypäällystyksessä pasta ei saa I * · ' '· olla viskositeetiltaan korkea teknisen toimivuuden takia. Siksi näiden kemikaalien · · 25 käyttö on tarkoin rajoitettua. Spraypäällystyksessä käytettävän pastan Haake-*. *: viskositeetin leikkausnopeudella 25 000 rpm tulisi karbonaattipigmenttejä käytettä essä jäädä alle 11, edullisesti alle 10, ja kaoliinipigmenttejä käytettäessä alle 7, edulli-•, I i sesti alle 6.
»» · : * · *: 30 Teräpäällystyksessä pastan kuiva-aine voi karbonaattipigmenttiä käytettäessä olla jopa 65 - 70 %, kun taas spraypäällystyksessä 55 - 60 % on tavanomainen taso.
114231 6
Hydrofobinen pohja
Hydrofobisella paperilla tai kartongilla tarkoitetaan paperia tai kartonkia, jonka pin-taenergian dispersiivinen komponentti on suuri ja polaarinen komponentti lähes nol-5 la. Hydrofobisen paperin tai kartongin pintaenergian dispersiivinen komponentti on siten yli 20 mN/m, edullisesti 30-60 mN/m, ja polaarinen komponentti alle 15 mN/m, vielä edullisemmin alle 10 mN/m. Dispersiivinen komponentti on siis selvästi suurempi kuin polaarinen.
10 Hydrofobinen pohjapaperi tai kartonki voi olla esimerkiksi massa- tai pintaliimattu hydrofobisella kemikaalilla tai se voi olla päällystetty hydrofobisella esipäällysteellä.
Tavallisesti paperin hydrofobisuutta nostetaan lisäämällä massaan hydrofobiliimaavaa yhdistettä, jolloin samalla parannetaan paperin ajettavuutta koneella vetolujuuden 15 kasvaessa. Tällaisia hydrofobointiaineita ovat esimerkiksi styreeniakrylaatti-pohjaiset polymeerit, alkenyylimeripihkahappoanhydridi-yhdisteet, styreenimaleiinianhydridi-pohjaiset polymeerit, alkyyliketeenidimeeriyhdisteet, muut vahat, muut käytetyt hyd-rofobointiaineet (esim. hartsi) tai näiden erilaiset yhdistelmät. Paperin tai kartongin pintaliimauksessa käytetään saman tapaisia kemikaaleja pintaliimatärkkelyksen seas-.;. 20 sa antamaan hydrofobisuutta.
"; Hydrofobinen esipäällyste sisältää kemikaaleja, jotka nostavat paperin pinnan pinta- : *.: energian dispersiivisen komponentin selvästi polaarista suuremmaksi. Tällaisia kemi- : _: kaaleja ovat edellä luetellut hydrofobointiaineet. Lisäksi sideaine valitaan siten, että 25 siinä ei ole reaktiivisia hydrofobisuutta alentavia hydroksyyliryhmiä. Myös pastan *. ’ ·: pigmentti voi olla hydrofobinen.
*, * j Fysikaalisesti tiivistetty pohjapaperi tai -kartonki käyttäytyy spraypäällystyksessä :: kuten hydrofobinen pohjapaperi tai -kartonki. Pienentyneen huokoskoon ansiosta 30 paperin pinta absorboi vähemmän vettä kuin käsittelemätön pohjapaperi. Tällainen : _: fysikaalisesti tiivistetty pohjapaperi tai -kartonki voi olla esimerkiksi päällystämätön 114231 7 pohjapaperi, joka on tiivistetty kuumakalanteroinnilla, tai esipäällystetty paperi tai kartonki, joka on kalanteroitu.
Kuumakalanteroinnilla päällystämättömän paperin pintaa muutetaan sileämmäksi ja 5 samalla paperin huokoset tiivistyvät. Kuumennus nostaa paperin pintaan mahdollisia liima-aineita alemmista kerroksista. Liima-aineet voivat olla massaan lisättyjä hydro-fobointiaineita tai alkuperäisestä puuaineksesta peräisin olevia ligniinejä. Näiden vaikutuksesta pintaenergian dispersiivinen komponentti tulee suuremmaksi polaariseen nähden eli pinnasta tulee hydrofobinen.
10
Keksinnön mukaisessa menetelmässä hydrofobinen pohjapaperi tai -kartonki spraypäällystetään hydrofiilisellä pastalla. Hydrofobinen pohjapaperi tai -kartonki ei kuitenkaan ole aivan yhtä vaativa spraypäällysteen suhteen kuin hydrofiilinen. On kuitenkin havaittu, että paras pinta hydrofobiselle tai fysikaalisesti tiivistetylle pohja-15 paperille saadaan spraytekniikalla päällystettäessä käyttämällä hydrofiilista spraypas-taa, edullisesti hydrofiilista pastaa, jossa enimmäkseen on pieniä kooltaan alle 1 pm:n pyöreitä tai neulamaisia pigmenttipartikkeleita. Hydrofiilisellä pastalla tarkoitetaan tässä pastaa, jonka dynaaminen pintajännitys on enintään 60 mN/m, edullisesti enintään 55 mN/m, mitattuna bubble pressure -menetelmällä 10 millisekunnin kohdalta.
V. 20
Hydrofiilinen pasta saadaan aikaan esimerkiksi käyttämällä hydrofiilistä sideainetta, ' ·. joka sisältää reaktiivisia hydroksyyliryhmiä. Esimerkki tällaisesta hydrofiilisestä pas- •, j tan komponentista on tärkkelys. Tärkkelys nostaa kuitenkin viskositeettia, mistä * ' *: syystä on edullisempaa käyttää pastan hydrofiilisyyttä lisääviä pinta-aktiivisia aineita.
25 Näistä mainittakoon alkyylifenolietoksylaatit, alkyylifenolisulfonaatit, alkoholietok-,' ·: sylaatit, polymaleinaatit, alkylenoksidiblokkikopolymeerit ja muut polymeeriset pin- ,..: ta-aktiiviset aineet sekä näiden yhdistelmät.
:: Myös hydrofiilisissä pastoissa hyvä vesiretentio on tärkeä seikka. Hydrofiilisen pas- • ‘ ‘: 30 tan vesiretentiota voidaan parantaa samoilla vettä sitovilla kemikaaleilla, jotka mai- : ’: nittiin edellä hydrofobisen pastan yhteydessä.
114231 8
Sekä hydrofobisissa että hydrofiilisissä pastoissa pastan Teologiaa voidaan säätää poistamalla pastasta sekoitusvaiheessa tullut ilma mahdollisimman tarkoin. Pastan viskositeetti alenee pastaan sekoitetun ilman vähentyessä. Spraypäällystyksessä suih-5 kun tasaisuus paranee, kun suuttimista tuleva pasta-aines on homogeenista ilman ilmakuplia. Pastassa olevan ilman poistamiseen sopivia kemikaaleja ovat orgaaniset silaaniyhdisteet, hiilivedyt, kasvi- tai mineraaliöljypohjaiset rasvahappoesterit tai rasvahapon ja -esterin seokset.
10 Pastan Teologiaan voidaan vaikuttaa myös dispergointiaineilla. Niiden avulla muutetaan päällystyspastan viskositeettia spraypäällystyksessä käyttöön tulevissa leikkaus-nopeuksissa. Yleisesti tunnettuja dispergointiaineita ovat esimerkiksi polymeeriset akryylihapon suolat, rasva-alkoholietoksylaatit, propyleenioksidi-etyleenioksidi-blokkikopolymeerit, polykarbonihapon suolat sekä naftaleenisulfonihapon ja fenoli-15 sulfonihapon johdannaiset.
Pastan leviämiseen vaikuttavia aineita ovat ns. voiteluaineet, joilla ei ole kemiallisia vuorovaikutuksia pigmentin tai sideaineen kanssa. Stearaatti ei toimi tässä tarkoitettuna voiteluaineena, koska sillä on kemiallisia vuorovaikutuksia pastassa ja se nostaa .:. 20 viskositeettia. Sopivia voiteluaineita ovat esimerkiksi polyalkyleeniglykolit, rasva- ; *; happojen suolat ja vahaemulsiot.
•.: Keksinnön mukainen spraytekniikkaan perustuva päällystysmenetelmä mahdollistaa _,: hyvälaatuisen, peittävän ja tasaisen päällystystuloksen aikaansaamisen hydrofobisuu- 25 deltaan/hydrofiilisyydeltään erilaisille pohjapapereille tai -kartongeille. Menetelmä ,' ·: soveltuu käytettäväksi useiden erilaisten puupitoisten paperilaatujen, samoin kuin pääasiallisesti sellukuitua sisältävien paperien päällystykseen.
• I
:: Keksintö koskee myös menetelmää paperin tai kartongin päällystämiseksi spraypääl- :' · ‘: 30 lystystekniikalla ainakin toiselta puolelta, jossa menetelmässä päällystettävä pinta :tii: säädetään hydrofobiseksi, minkä jälkeen se päällystetään päällystyspastalla 114231 9 spraypäällystystekniikalla. Päällystettävä paperi tai kartonki voidaan säätää hydrofobiseksi esimerkiksi massaliimaamalla paperi tai kartonki hydrofobisella kemikaalilla.
Keksintöä havainnollistetaan lähemmin seuraavan esimerkin avulla.
5
Taulukon 2 pinnaltaan hydrofobista (pohjapaperi 1) tai hydrofiilista (pohjapaperi 5) neliömassaltaan 70 g/m2 olevaa pohjapaperia spraypäällystettiin taulukossa 1 esitetyillä pastoilla päällystemäärällä 10 g/m2.
10 Taulukko 1. Spraypäällystyksessä käytettyjen pastojen ominaisuudet
Pasta__1_10_23
Pigmentti__GCC PCC Kaoliini kap.__60,0 60,0_59,1
pH__9J1_9J__9J
Brookfield (mpas)__102_126_154
Haake (mpas)__10,2_6^_9,7
Vesiretentio (g/m2)__337 461 131 dyn pintajän. lOms (mN/m) _68_55]_52
Taulukko 2. Spraypäällystyksessä käytettyjen pohjapaperien ominaisuudet
Pohjapaperi__1_5 kok.pintaenergia (mN/m)__35,53 56,72 : pol.komp. (mN/m)__10,2 47,3 ' j' disp.komp. (mN/m)__25,33 9,42
Karheus (nm)__87,2 55,6 i5 •. i Kuivatuksen jälkeen spraypäällystetyistä papereista otettiin valokuvat, jotka on esi- , tetty suurennoksina liitteenä olevissa kuvissa.
. ·: 20 Kuva 1 kuvastaa tilanteen kun hydrofobista pohjapaperia 1 on spraypäällystetty hyd rofobisella pastalla 1, jossa pigmenttipartikkelit olivat enimmäkseen pieniä ja pyörei-:, · j tä (GCC eli ground calcium carbonate).
• ♦ · 114231 10
Kuva 2 kuvastaa tilanteen kun hydrofobista pohjapaperia 1 on spraypäällystetty hyd-rofiilisella pastalla 10, jossa pigmenttipartikkelit olivat enimmäkseen pieniä ja neula-maisia (PCC eli precipitated calcium carbonate).
5 Kuva 3 kuvastaa tilanteen kun hydrofobista pohjapaperia 1 on spraypäällystetty hyd-rofiilisella pastalla 23, jossa pigmenttipartikkelit olivat enimmäkseen suuria ja laat-tamaisia (kaoliini).
Kuva 4 kuvastaa tilanteen kun hydrofiilista pohjapaperia 5 on spraypäällystetty hyd-10 rofobisella pastalla 1, jossa pigmenttipartikkelit olivat enimmäkseen pieniä ja pyöreitä (GCC).
Kuva 5 kuvastaa tilanteen kun hydrofiilista pohjapaperia 5 on spraypäällystetty hyd-rofiilisella pastalla 10, jossa pigmenttipartikkelit olivat enimmäkseen pieniä ja neula-15 maisia (PCC).
Kuva 6 kuvastaa tilanteen kun hydrofiilista pohjapaperia 5 on spraypäällystetty hyd-rofiilisella pastalla 23, jossa pigmenttipartikkelit olivat enimmäkseen suuria ja laat-tamaisia (kaoliini).
20 , i Kuvista 1-3 voidaan päätellä, että hydrofobisen pohjapaperin spraypäällystyksessä saavutetaan paras tulos päällysteen tasaisuuden kannalta käyttämällä hydrofiilista pastaa, jossa pigmenttipartikkelit ovat enimmäkseen pieniä ja neulamaisia.
25 Kuvista 4-6 nähdään, että hydrofiilisen pohjapaperin spraypäällystyksessä on pääl-; lysteen tasaisuuden kannalta oleellista, että pasta on hydrofobinen. Suuri ja laatta- • ·, mainen pigmentti on selvästi huonompi valinta kuin pieni ja neulamainen tai pyöreä..
• · ’ Tulosten perusteella vaikuttaa siltä, että päällysteen tasaisuuden kannalta spraypääl- > · 30 lystys on vähemmän kriittinen pinnaltaan hydrofobiselle kuin hydrofiiliselle pohjapaperille tai -kartongille.

Claims (13)

114231
1. Menetelmä paperin tai kartongin päällystämiseksi spraypäällystystekniikalla ainakin toiselta puolelta, tunnettu siitä, että päällystettävän pinnan pintaenergian disper-5 siivisen komponentin arvon ollessa (i) enintään 20 mN/m, päällystyspastan dynaaminen pintajännitys säädetään vähintään arvoon 65 mN/m; (ii) yli 20 mN/m, päällystyspastan dynaaminen pintajännitys säädetään enintään arvoon 60 mN/m; 10 minkä jälkeen näin saadulla päällystyspastalla päällystetään kyseinen pinta spraypääl-lystystekniikkaa käyttäen.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällystettävän pinnan pintaenergian dispersiivisen komponentin arvon ollessa 15 (i) enintään 10 mN/m, päällystyspastan dynaaminen pintajännitys säädetään arvoon vähintään 70 mN/m; (ii) 30 - 60 mN/m, päällystyspastan dynaaminen pintajännitys säädetään enintään arvoon 55 mN/m. :. 20 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kohdassa (i) ;'; päällystyspastan dynaaminen pintajännitys säädetään haluttuun arvoon lisäämällä pastaan pintaenergian dispersiivistä komponenttia nostavia kemikaaleja, valitsemalla ‘. ί sideaine siten, että siinä ei ole reaktiivisia hydrofobisuutta alentavia hydroksyyliryh- * · ,. ’ miä ja/tai valitsemalla pastan pigmentiksi hydrofobinen pigmentti. 25 * · ‘: 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällystyspastan '·' pintaenergiaa nostavat kemikaalit valitaan joukosta, johon kuuluvat styreeniakrylaat- : · ti-pohjaiset polymeerit, alkenyylimeripihkahappoanhydridiyhdisteet, styreenimale- .. * iinianhydridipohjaiset polymeerit, alkyyliketeenidimeeri-yhdisteet, vahat, hartsit ja 30 näiden erilaiset yhdistelmät. »· · H4231
3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknat därav, att beläggningspas-tans dynamiska ytspärming i punkt (i) regleras tili det önskade värdet genom att i pastan tillsätta kemikalier, som höjer ytenergins dispersiva komponent, genom att väljä bindemedel sä, att det inte innehäller reaktiva hydroxylgrupper, som nedsätter 5 hydrofobiteten och/eller genom att väljä ett hydrofobt pigment till pastans pigment.
4. Förfarande enligt patentkravet 3, kännetecknat därav, att kemikaliema som höjer beläggningspastans ytenergi väljs ur gruppen, som bestär av styrenakrylat-baserade polymerer, alkenylbämstensyraanhydridforeningar, styrenmaleinanhydrid- 10 baserade polymerer, alkylketendimer-föreningar, vaxer, hartser och olika kombinationer av dessa.
5. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknat därav, att beläggningspastans dynamiska ytspänning i punkt (ii) regleras tili det önskade värdet genom att i 15 pastan tillsätta ytaktiva medel, som ökar hydrofiliteten, och/eller genom att i pastan använda ett hydrofilt bindemedel, som innehäller reaktiva hydroxylgrupper. • t 6. Förfarande enligt patentkravet 5, kännetecknat därav, att de hydrofiliteten ökan- :. de ytaktiva medlen väljs ur gruppen, som bestär av alkylfenoletoxylat, alkylfenol- » ‘. 20 sulfonat, alkoholetoxylat, polymaleinat, alkylenoxidblockkopolymerer och andra polymera ytaktiva medel och olika kombinationer av dessa. » » : 7. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att beläggningspastans pigmentpartiklar är tili formen runda eller nälformig. * 25 ' · · >' 8. Förfarande enligt nägot av de foregäende patentkraven, kännetecknat därav, att • ‘. papperet eller kartongen, som ska beläggas, har förbelagts. ; ’: ‘: 9. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att i punkt (i) papperet : \ i 30 eller kartongen, som ska beläggas, är mekaniskt, utan adhesiva tillsatsämnen fram-ställt baspapper eller -kartong, med stärkelse eller annan hydrofil polymer i massan 114231 eller ρέ ytan limmat papper eller kartong eller med en hydrofil förpasta förbelagt papper eller kartong.
5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kohdassa (ii) päällystyspastan dynaaminen pintajännitys säädetään haluttuun arvoon lisäämällä pastaan hydrofiilisyyttä lisääviä pinta-aktiivisia aineita ja/tai käyttämällä pastassa hydrofiilistä sideainetta, joka sisältää reaktiivisia hydroksyyliryhmiä. 5
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hydrofiilisyyttä lisäävät pinta-aktiiviset aineet valitaan joukosta, johon kuuluvat alkyylifenolietoksy-laatit, alkyylifenolisulfonaatit, alkoholietoksylaatit, polymaleinaatit, alkylenoksidi-blokkikopolymeerit ja muut polymeeriset pinta-aktiiviset aineet ja näiden erilaiset 10 yhdistelmät.
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällystyspastan pigmenttipartikkelit ovat muodoltaan pyöreitä tai neulamaisia.
8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällystettävä paperi tai kartonki on esipäällystetty.
9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kohdassa (i) päällystettävä paperi tai kartonki on mekaaninen ilman liimaavia lisäaineita valmistet-.:. 20 tu pohjapaperi tai -kartonki, tärkkelyksellä tai muulla hydrofiilisellä polymeerillä ; ‘: massaan tai pintaan liimattu paperi tai kartonki, tai hydrofiilisellä esipastalla esipääl- '': lystetty paperi tai kartonki. * · * · .·* 10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kohdassa (ii) 25 päällystettävä paperi tai kartonki on massa- tai pintaliimattu hydrofobisella kemikaa- * · . 1 i lilla, hydrofobisella esipastalla esipäällystetty paperi tai kartonki, tai fysikaalisesti * · tiivistetty pohjapaperi tai -kartonki. *» * · K · il» · ;: 11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukaisen menetelmän käyttö runsaasti me- 30 kaanista massaa tai kierrätyskuitua sisältävän paperin tai kartongin, kuten sanoma- 114231 malehtipaperin tai LWC-pohjapaperin, jossa sellun osuus on 20 - 40 %, päällystämiseen.
12. Menetelmä paperin tai kartongin päällystämiseksi spraypäällystystekniikalla 5 ainakin toiselta puolelta, tunnettu siitä, että päällystettävä pinta säädetään hydrofobiseksi (pintaenergian dispersiivinen komponentti yli 20 mN/m), minkä jälkeen se päällystetään hydrofiilisella päällystyspastalla spraypäällystystekniikalla.
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällystettävä 10 pinta säädetään hydrofobiseksi massaliimaamalla paperi tai kartonki hydrofobisella kemikaalilla. 15 1. Förfarande för beläggning av papper eller kartong med spraybeläggningsteknik pä ätminstone ena sidan, kännetecknat därav, att när ytenergins dispersiva kompo-nent hos ytan som ska beläggas är ; *, (i) högst 20 mN/m, regleras beläggningspastans dynamiska ytspänning tili :. minst 65 mN/m; 20 (ii) över 20 mN/m, regleras beläggningspastans dynamiska ytspänning tili : högst 60 mN/m; ; varefter ifrägavarande yta beläggs med den sä erhällna beläggningspastan genom att : använda spraybeläggningsteknik. : 25 2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, när ytenergins dispersiva ' * komponent hos ytan som ska beläggas är • · (i) högst 10 mN/m, regleras beläggningspastans dynamiska ytspänning tili ', : minst 70 mN/m; (H) 30 - 60 mN/m, regleras beläggningspastans dynamiska ytspänning tili 30 högst 55mN/m. 114231
10. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att papperet eller kar- 5 tongen, som ska beläggas i punkt (ii) är massa- eller ytlimmat med en hydrofob ke-mikalie, ett med en hydro fob förpasta förbelagt papper eller kartong, eller ett fysika-liskt kondenserat baspapper eller -kartong.
11. Användning av ett förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven för 10 beläggning av papper eller kartong, som innehäller rikligt med mekanisk massa eller returfiber, säsom tidningspapper eller LWC-baspapper, väri andelen cellulosan är 20 - 40 %.
12. Förfarande för beläggning av papper eller kartong med spraybeläggningsteknik 15 pä ätminstone en sida, kännetecknat därav, att ytan, som ska beläggas, regleras tili hydrofob (ytenergins dispersiva komponent över 20 mN/m), varefter den beläggs med en hydrofil beläggningspasta med spraybeläggningsteknik.
> · * :. 13. Förfarande enligt patentkravet 12, kännetecknat därav, att ytan som ska beläg- 20 gas regleras tili hydro fob genom massalimning av papperet eller kartongen med en hydrofob kemikalie. « ' I » « t a · • a • » • i a • • a ♦ i · • * » · a > t » > i a * « • »
FI20020845A 2002-05-03 2002-05-03 Menetelmä paperin tai kartongin päällystämiseksi FI114231B (fi)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20020845A FI114231B (fi) 2002-05-03 2002-05-03 Menetelmä paperin tai kartongin päällystämiseksi
PCT/FI2003/000344 WO2003093579A1 (en) 2002-05-03 2003-05-02 A method for coating of paper or paperboard using a spray coating technique
EP03725230A EP1504157A1 (en) 2002-05-03 2003-05-02 A method for coating of paper or paperboard using a spray coating technique
AU2003227782A AU2003227782A1 (en) 2002-05-03 2003-05-02 A method for coating of paper or paperboard using a spray coating technique

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20020845A FI114231B (fi) 2002-05-03 2002-05-03 Menetelmä paperin tai kartongin päällystämiseksi
FI20020845 2002-05-03

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20020845A0 FI20020845A0 (fi) 2002-05-03
FI20020845A FI20020845A (fi) 2003-11-04
FI114231B true FI114231B (fi) 2004-09-15

Family

ID=8563879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20020845A FI114231B (fi) 2002-05-03 2002-05-03 Menetelmä paperin tai kartongin päällystämiseksi

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1504157A1 (fi)
AU (1) AU2003227782A1 (fi)
FI (1) FI114231B (fi)
WO (1) WO2003093579A1 (fi)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9703725D0 (en) * 1997-02-22 1997-04-09 Ecc Int Ltd Particulate materials and their uses
FI117716B (fi) * 2000-04-18 2007-01-31 Ciba Sc Holding Ag Menetelmä täyteaineen esikäsittelemiseksi, modifioitu täyteaine ja sen käyttö

Also Published As

Publication number Publication date
EP1504157A1 (en) 2005-02-09
AU2003227782A1 (en) 2003-11-17
FI20020845A0 (fi) 2002-05-03
FI20020845A (fi) 2003-11-04
WO2003093579A1 (en) 2003-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI78717C (fi) Foer pappersbelaeggning avsedda, rikligt med fasta aemnen innehaollande latexer.
WO2019118175A1 (en) Pigmented size press and surface size for coated paper and paperboard
US20080107912A1 (en) Multi-Layer Coated Products and Curtain Coating Process for Same
WO2012061800A1 (en) Packaging material having moisture barrier and methods for preparing same
US7473333B2 (en) Process for making coated paper or paperboard
AU2013283132A1 (en) Light and smooth coating for paper or board or paint coating formed from a composite structure
JP2008527181A (ja) 塗工される紙製品並びに塗工される紙製品を製造するための方法及び装置
US8129033B2 (en) Composition for improving the printability of coated paper
EP1268930B1 (en) Method for making a coating composition
FI114231B (fi) Menetelmä paperin tai kartongin päällystämiseksi
CA2480868C (en) Slipping property imparting agent for clear coating and clear coating paper having the agent applied thereon
AU2011235701A1 (en) Processes for preparing coated printing paper
US20030127210A1 (en) Sizing paper by wet-end addition of water dispersibility polyester
EP1329553A1 (en) Coated paper for gravure
JP2004322440A (ja) 積層体及びその製造方法
JP4490518B2 (ja) 剥離紙用原紙
US8349465B2 (en) Paper suitable for cold-set as well as heat set
JP5144330B2 (ja) 印刷用塗工原紙及び塗工紙の製造方法
JP2015110848A (ja) 印刷用塗工紙の製造方法
US11834791B2 (en) Method for manufacturing paper barrier base material
JPH11107190A (ja) 吸水抵抗性を改良した表面サイズ剤及びその表面サイズ剤を塗布した印刷用紙
JP2005120502A (ja) コーテッド紙または板紙を製造する方法
US20040208999A1 (en) Using a metered size press to produce lightweight coated rotogravure paper
JPH0397997A (ja) グラビア印刷用塗工紙の製造方法
CN1368578A (zh) 平版印刷用纸

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 114231

Country of ref document: FI

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: CIBA SPECIALTY CHEMICALS HOLDING, INC.

Free format text: CIBA SPECIALTY CHEMICALS HOLDING, INC.

MM Patent lapsed