FI115475B - Menetelmä paperin ja kartongin valmistamiseksi - Google Patents

Description

I 115475

Menetelmä paperin ja kartongin valmistamiseksi

Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 mukaista käyttöä.

5 Paperin ja kartongin huokoisuus ja ilmanläpäisevyys ovat tärkeitä suureita tuotteen loppukäyttöominaisuuksien kannalta. Suureet ovat lisäksi tärkeitä muun muassa paperin päällystyksessä. Lisäksi näiden suureiden on oltava mahdollisuuksien mukaan vakioita tietyillä loppukäyttöalueilla.

10 Perinteisten täyteaineiden, eli partikkelimaisessa muodossa olevien mineraalituotteiden, epäkohtana on se, että ne lisäävät pohjapaperin ilmanläpäisevyyttä ja huokoisuutta. Niinpä täyteaineen osuuden lisääminen kasvattaa myös paperin ilmanläpäisevyyttä. Ilmanläpäisevyyttä karakterisoidaan yleensä ns. Gurley-luvulla, joka ilmoittaa, missä ajassa (esim. sekunneissa) ennalta valittu ilmamäärä läpäisee tutkittavan kerroksen. Mitä 15 suurempi Gurley-luku, sitä pienempi ilmanläpäisyvastus ja suurempi huokoisuus paperilla on. Tästä syystä perinteisiä täyteaineita käytettäessä joudutaan muuttamaan pohjapaperin kuituaineksen koostumusta esim. kasvattamalla hienoaineksen määrää, kun halutaan lisätä täyteaineen osuutta ja samalla ylläpitämään vakiosuuruista ilmanläpäisevyyttä/huokoi-suutta. Massan jauhatusasteen kasvattaminen heikentää kuitenkin valmistettavan tuotteen ;; 20 optisia ominaisuuksia.

| . Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnettuun tekniikkaan liittyvät • . epäkohdat ja saada aikaan uudenlainen ratkaisu täyteaineen määrästä riippumattoman . · · ’ ilmanläpäisevyyden ja huokoisuuden omaavan paperin tai kartongin valmistamiseksi.

25

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että paperin tai kartongin pohjaradan täyteaineena käytetään ainakin osittain, mieluummin pääasiallisesti, sellaista komposiittitäyteainetta, :' ·.; joka käsittää selluloosafibrillien päälle saostettuja valoa sirottavia mineraalipartikkeleita.

Yllättäen on todettu, että tällainen täyteaine antaa pohjapaperiin tai -kartonkiin sisäl-30 lytettynä mineraalipartikkelien ennalta valitulla täyttöasteella ilmanläpäisyvastuksen, jonka suuruus on täyteainepitoisuudesta olennaisesti riippumaton. Toisin sanoen, valitsemalla mineraalipartikkelien täyttömäärän täyteaineessa sopivasti saadaan tuote, jota voidaan ’. lisätä kuiturataan haluttu määrä, ilman että radan ilmanläpäisevyys ja/tai huokoisuus muuttuisivat.

2 115475 Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnöllä saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä keksintö mahdollistaa paperi-ja 5 kartonkituotteiden ilmanläpäisyvastuksen vakioinnin entistä tarkemmin ja hallittavammin muista tekijöistä riippumatta. Tällä on merkitystä varsinkin tehtailla, jotka valmistavat täyteainepitoisuudeltaan erilaisia papereita tietylle loppukäyttöalueelle, jossa ilmanläpäisyvastuksen ja sen tasaisuuden merkitys on keskeinen. Tällaisia käyttökohteita ovat esim. kirjekuoripaperi (envelope paper), jossa mineraalisen täyteaineen pitoisuutta halutaan 10 kasvattaa opasiteetin parantamiseksi, sekä erilaiset kartonkilaadut, etenkin sellaiset, jotka painatetaan.

Fibrilleistä ja mineraalipigmenteistä koostuvan komposiittitäyteaineen on edelleen havaittu tuottavan pohjapaperille ominaisuuksia, jotka ovat päällystettävyyden kannalta parempia 15 kuin mitä kaupallisesti tällä hetkellä saatavissa olevilla täyteaineilla voidaan saavuttaa. Koska keksinnössä käytettävällä komposiittitäyteaineella voidaan yllättäen merkittävästi parantaa kuituradan formaatiota retention kärsimättä, keksinnön mukaan saadaan aikaan erittäin tasainen päällystysalusta. Pinnan sileyttä voidaan myös parantaa. Lisäksi täyte-.., aineen hienoainepohjainen kantajajae tiivistää pohjapaperin pintaa siten, ettei päällyste !;! 20 liikaa tunkeudu kuituverkostoon. Näistä syistä jo pieni päällystemäärä tuottaa hyvän !!! peittävyyden ja päällysteen laadun, jolloin kustannustehokkuus paranee.

. · : Koska keksinnöllä saadaan aikaan täyteainemäärästä riippumaton huokoisuus paperissa tai , · · kartongissa, päällystyspastojen koostumusta ei tarvitse muuttaa vaikka pohjapaperin tai 25 -kartongin laatu muuttuu. Tämä on merkittävä etu tehdasmittakaavassa toimittaessa.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan yksityiskohtaisen selityksen :'·.·* avulla. Oheisessa piirustuksessa on graafinen esitys eri täyteaineiden ilmanläpäisy- : ’ ’ vastuksista mineraalisen pigmentin pitoisuuden funktiona.

30 ' · · FI-patenttijulkaisusta 100729 tunnetaan paperinvalmistuksessa käytettävä täyteaine, joka . . käsittää hienoaineen pinnalle saostetuista kalsiumkarbonaattipartikkeleista muodostuneita huokoisia aggregaatteja. Ominaista tälle uudenlaiselle täyteaineelle on patenttijulkaisun ' ': mukaan, että kalsiumkarbonaatti on saostettu selluloosakuiduista ja/tai mekaanisesta 3 115475 massakuidusta jauhamalla valmistettujen hienoainefibrillien päälle. Hienoainefraktio vastaa pääosin kokojakaumaltaan viiralajittimen jaetta P100. Tätä täyteainetta kutsutaan seuraavassa myös tuotenimellä ’’SuperFill”.

5 Mainitun patenttijulkaisun perusteella täyteaineella voidaan kasvattaa kalsiumkarbo-naattipitoisuutta paperissa, jolloin paperin neliömassa saadaan alennetuksi, ilman että paperin ’’muut tärkeät” ominaisuudet muuttuisivat. Julkaisun tulokset perustuvat laboratorioarkeista SCAN-C 26:76 ja vastaavasti SCAN-M 5:76 -standardeilla mitattuihin tuloksiin Mitään mainintaa paperin ilmanläpäisevyydestä tai huokoisuudesta tai näiden 10 vakioinnista ei ole löydettävissä julkaisusta.

Esillä olevan keksinnön mukaan on nyt yllättäen todettu, että paperin ilmanläpäisevyys vakioida muista tekijöistä riippumatta. Olemme todenneet, että SuperFill-täyteaineen tietyllä fibrilli-osuudella (toisin sanoen kalsiumkarbonaattiosuudella) paperin 15 ilmanläpäisevyys ei riipu täyteainepitoisuudesta, kuten tavallisilla täyteaineilla. Yleensä -keksinnön mukaan toimittaessa - paperin tai kartongin ilmanläpäisevyys muuttuu korkeintaan 10 % täyteaineen määrän kasvaessa noin 10 paino-%:sta 30 paino-%:iin, mineraalisen komponentin painon ja radan painon perusteella.

. ·. 20 Keksinnössä on edelleen huomattu, että täyteaineena voidaan käyttää muitakin täyteaineita, . ’. jotka koostuvat ainakin osittain selluloosa- tai lignoselluloosa-fibrilleistä, joiden päälle on ;' f; saostettu valoa sirottavia materiaalipartikkeleita. Nämä partikkelit ovat tyypillisesti •: · · · vesifaasiin saostuvia epäorgaanisia suoloja, kuten kalsiumkarbonaattia, kalsiumsulfaattia, : . · bariumsulfaattia ja kalsiumoksalaattia.

; 25

Kuviossa 1 on esitetty paperin ilmanläpäisyvastus täyteainepitoisuuden funktiona.

>' Parametrina on SuperFill-täyteaineen kalsiumkarbonaattiosuus. Kuviosta voidaan todeta, että pienillä kalsiumkarbonaattiosuuksilla ilmanläpäisyvastus kasvaa täyteainepitoisuuden , · kasvaessa toisin kuin suurilla kalsiumkarbonaattiosuuksilla. Tuloksesta voidaan päätellä, • 30 että tietyillä kalsiumkarbonaattiosuuksilla ilmanläpäisyvastus ei riipu täyteainepitoi suudesta. Tämä osuus on koetulosten perusteella välillä 65 - 80 paino-%, etenkin noin 67 - t · .: 78 paino-% kalsiumkarbonaattia SuperFill-täyteaineen massasta (kuidut + mineraalinen pigmentti). Seuraavassa tätä osuutta kutsutaan myös ’’täyttöasteeksi”.

, 115475

Edellä mainitun rajan yläpuolella SuperFill-täyteaine käyttäytyy tavallisen mineraalisen, jauhemaisen täyteaineen tapaan. Tällöin (mineraalisen pigmentin täyttöasteella 80 - 90 paino-%, etenkin korkeintaan noin 85 paino-%) voidaan kuitenkin hyödyntää SuperFilhn kyky antaa paperille tai kartongille erittäin hyvät mekaaniset ominaisuudet. Paperin 5 tiiveyttä voidaan parantaa perinteisin keinoin, esim. kasvattamalla hienoaineksen määrää luj uusominai suuksien heikentymättä.

Mitä vähemmän kiijekuoren sisälle laitettu kiije näkyy kuoren läpi, sitä parempi. Esillä olevassa keksinnössä käytettävä täyteaine antaa mahdollisuuden nostaa täyteaineen osuutta 10 pohjapaperissa ilman, että ilmanläpäisyvastus kasvaa, kuten tavallisilla täyteaineilla. Täyteaine parantaa kuitenkin myös osaltaan pohjapaperin tai -kartongin opasiteettia ja formaatiota, kuten olemme osoittaneet aikaisemmassa patenttihakemuksessamme 20010846.

15 Monasti halutaan myös parantaa kiijekuoren painatettavuutta, jotta kuoreen voitaisiin painaa lähettäjän tuote-ja tavaramerkkejä ja muita graafisia symboleja. Paperi- tai kartonkipinnan sileydellä ja päällystettävyydellä on tällöin suuri merkitys. Näidenkin kriteerien saavuttamisen suhteen on edullista käyttää esillä olevassa keksinnössä kuvattavaa täyteainetta.

20 • » · • · * ·»· * Kiijekuoripaperilta edellytetään lisäksi hyvää jäykkyyttä ja mekaanista lujuutta. Kuten • I · * · · · ’ edellä todettiin, SuperFilhllä ja vastaavanlaisilla komposiittitäyteaineilla voidaan paperin « * · *' ] ja kartongin mekaanisia ominaisuuksia parantaa.

;,, * 25 Haluttaessa valmistaa paperi- tai kartonkituote, jolla on ennalta valittu, vakiosuuruinen ’ ’ ’ ilmanläpäisevyys, voidaan toimia seuraavasti: »· ^ - valitaan täyteaineen hienoaineksen jauhatusaste, - valmistetaan CaCOj/hienoaines-suhteeltaan erilaisia SuperFill-täyteaineita, ’; 30 - valmistetaan koearkit , * - mitataan ominaisuudet ja . · - interpoloidaan tuloksista CaCOj/hienoaines-suhde, joka antaa vakioilman- : läpäisevyyden eri täyteainepitoisuuksilla 115475 5

Esitetyn proseduurin perusteella voidaan valita sopiva täyteaine, jota käytetään paperin tai kartongin täyttämiseen ilmanläpäisevyyden ja/tai huokoisuuden vakioimiseksi.

Seuraavassa käydään tarkemmin läpi täyteaineen ja kuituradan valmistus: 5 Täyteaineen valmistus

Keksinnössä käytettävä täyteaine perustuu kemiallisesta massasta saatuihin fibrilleihin. Kemiallisella massalla tarkoitetaan tässä yhteydessä massaa, jota on käsitelty 10 keittokemikaaleilla selluloosakuitujen delignifioimiseksi. Erään edullisen sovellutusmuodon mukaan fibrillit on saatu jauhamalla sulfaattiprosessilla tai jollain toisella alkalisella menetelmällä valmistettua massaa. Kemiallisten massojen lisäksi keksintö sopii myös kemimekaanisista ja mekaanisista massoista saatujen fibrillien modifiointiin.

15

Tyypillisesti selluloosa- tai lignoselluloosafibrillien keskimääräinen paksuus on pienempi kuin 5 pm, tavallisesti pienempi kuin 1 pm. Fibrilleille on ominaista toinen tai molempi seuraavista kriteereistä: a. ne vastaavat fraktiota, joka läpäisee 50 (tai edullisesti 100) meshin seulan; ja 20 b. niiden keskimääräinen paksuus on 0,01 - 10 pm (edullisesti korkeintaan 5 pm, erityisen edullisesti korkeintaan 1 pm) ja keskimääräinen pituus on 10 - 1500 pm.

• ·

Fibrillien lähtöaine, eli selluloosa- tai muu kuitupohjainen hienoaine fibrilloidaan jauhamalla se massajauhimella. Haluttu jae voidaan tarvittaessa erottaa lajittimella, mutta ’ · 25 hienoainetta ei aina tarvitse lajitella. Sopivia fibrillijakeita ovat viiralajittimen jakeet P50 - ' ' ’ P400. Edullisesti käytetään jauhimia, joissa on uritetut terät.

!! Täyteaineen valoa sirottavat materiaalipartikkelit ovat epäorgaanisia tai orgaanisia suoloja, ’! ’ jotka on muodostettavissa lähtöaineistaan saostamalla vesipitoisessa väliaineessa. Tällaisia > · * · < " 30 yhdisteitä ovat kalsiumkarbonaatti, kalsiumoksalaatti, kalsiumsulfaatti, bariumsulfaatti I » * sekä näiden seokset. Materiaalipartikkelit on saostettu kuitujen päälle. Epäorgaanisen suolayhdisteen määrä suhteessa fibrillien määrään on noin 0,0001 - 95 paino-%, edullisesti • noin 0,1-90 paino-%, sopivimmin noin 60 - 80 paino-%, täyteaineen määrästä laskettuna ja noin 0,1-80 paino-%, edullisesti noin 0,5 - 50 paino-% paperista.

5 6 115475

Seuraavassa keksintöä selostetaan etenkin FI-patenttijulkaisun 100729 mukaisen tuotteen pohjalta, mutta on selvää, että keksintöä voidaan soveltaa muilla yllä mainituille tuotteille valoa sirottavan pigmentin lähtöaineita sopivasti muuttamalla.

Täyteaine valmistetaan seostamalla mineraalinen pigmentti selluloosakuidusta ja/tai mekaanisesta massakuidusta valmistettujen hienoainefibrillien pinnalle. Esim. kalsium-karbonaatin saostus voidaan suorittaa siten, että syötetään fibrillien vesisulppuun kalsiumhydroksidin vesiseos, joka mahdollisesti sisältää kiinteää kalsiumhydroksidia, sekä 10 karbonaatti-ioneja sisältävä, veteen ainakin osittain liuennut yhdiste. Vesifaasiin voidaan myös johtaa hiilidioksidikaasua, joka kalsiumhydroksidin läsnä ollessa tuottaa kalsium-karbonaattia. Muodostuu fibrillien, eli hienojen rihmojen koossa pitämiä helminauhamaisia kalsiumkarbonaattikideaggregaatteja, joissa kalsiumkarbonaattipartikkelit ovat saostuneet hienoainerihmoihin kiinni. Hienoainerihmat muodostavat yhdessä kalsiumkarbonaatin 15 kanssa helminauhamaisia rihmoja, jotka muistuttavat lähinnä kasassa olevia helminauhoja. Vedessä (sulpussa) aggregaattien tehollisen tilavuuden ja massan suhde on hyvin suuri verrattuna tavanomaisen täyteaineena käytettävän kalsiumkarbonaatin vastaavaan suhteeseen. Tehollisella tilavuudella tarkoitetaan pigmentin vaatimaa tilavuutta.

20 Kalsiumkarbonaattipartikkelien halkaisija aggregaateissa on noin 0,1-5 pm, tyypillisesti ;; ‘ ·' · noin 0,2 - 3 pm. Fibrillit vastaavat etenkin viiralajittimen jakeita P50 (tai P100) - P400.

: · · Täyteaineessa ainakin 80 %, edullisesti jopa 90 %, saostetuista valoa sirottavista pigmenttipartikkeleista on kiinnittynyt fibrilleihin.

25 Keksinnön mukaan pigmenttipartikkelien täyttöaste on ainakin 67 paino-% (täyteaineen painosta), edullisesti 70 paino-% tai sen yli mutta alle 85 paino-%. Tällä alueella saavutetaan hyvä vedenpoisto paperi- tai kartonkikoneella ja vakiosuuruinen ’. ‘ ilmanläpäisevyys kuituradassa.

• · » • · 30 Kuituradan valmistus

Paperimassa sulputetaan sinänsä tunnettuun tapaan sopivaan sakeuteen (tyypillisesti noin : * .: 0,1-1 %:n kiintoainepitoisuuteen) ja levitetään viiralle. Kuitusulppuun lisätään sopivimmin paperi- tai kartonkikoneen perälaatikossa yllä mainittua täyteainetta, yleensä 7 115475 noin 1 — 100 paino-% kuitumassan kuitujen painosta. Toisin sanoen täyteaineen määrä voi olla jopa yhtä suuri - tai suurempi - kuin varsinaisen kuitumassan määrä. On periaatteessa myös mahdollista valmistaa pohjarata, jonka kuitumateriaali kokonaisuudessaan koostuu täyteaineen fibrilleistä, joten yleisesti ottaen esillä oleva täyteaine voi muodostaa 1-100 5 paino-% pohjaradan kuitumateriaalista.

Paperi- tai kartonkikoneella kuitumassa rainataan paperi- tai kartonkiradan muodostamiseksi. Kuiturata kuivatetaan ja päällystetään sekä valinnaisesti jälkikäsitellään esim. kalanteroimalla.

10

On myös mahdollista valmistaa monikerrostuote, jossa esillä olevaa täyteainetta on etenkin tuotteen pintakerroksissa. Tällaisten tuotteiden valmistamiseksi voidaan soveltaa monikerrosrainaustekniikkaa. Sopivia massansyöttöjärjestelyjä on kuvattu esim. FI-patenttijulkaisussa 105 118 ja EP-hakemusjulkaisussa 824 157.

15

MonikerTOsperälaatikkoa käytetään sopivimmin yhdessä nk. kitaformerin kanssa.

Tällaisessa laitteessa perälaatikon muodostama huulisuihku syötetään kahden viiran välille ja vesi poistetaan massasta viirojen läpi kahteen eri suuntaan. Kitarainaimella saadaan .., hienoaines kerääntymään kerroksen pinnoille ja täyteaineen jakaumasta tulee muodoltaan 20 ’’hymyilevä”. Kim monikerrosperälaatikkoa käytetään kitaformerin kanssa haluttu !!! monikerrosrakerme saadaan yksinkertaisesti aikaan syöttämällä paperi- tai kartonkimassa • * [ t kerroksittain viirojen väliin edellä kuvatulla tavalla. Tekniikalla voidaan myös valmistaa . ·, tuotteita, joissa kerrosten paksuudet ovat pienempi kuin tavallisessa monikerrostekniikassa.

• · I · 25 Käytännössä voidaan menetellä EP-hakemusjulkaisussa 824 157 kuvatulla tavalla, jolloin monikerrosperälaatikossa kerrostetaan massa siten, että komposiittitäyteaine sisällytetään pintakerroksiin johdettaviin massavirtoihin. Näihin voidaan myös sisällyttää lisäaineita, : * ·, kuten tärkkelysjohdannaisia sekä mahdollisia retentioaineita. Kuten rinnakkaisessa : * ’ hakemuksessamme olemme osoittaneet, uusien komposiittitäyteaineiden retentio on • · , · · · 30 kuitenkin niin hyvä, että niillä on mahdollista saada aikaan hyvä retentio ilman erillisiä .... retentioaineita, mikä parantaa pintakerrosten formaatiota. Massavirrat johdetaan toisistaan '. ‘ esim. muovisilla erotuslevyillä erotettuina kahtena, kolmena tai useampana virtana ’! ’ ’ perälaatikon huulelle, jolle saavuttuaan ne on yhdistetty yhdeksi kerrostetuksi massavirraksi. Huulelta massa syötetään viiraosan esim. kitaformerin muodostamaan 8 115475 kitaan, josta se johdetaan viirojen vedenpoistolaitteiden ohi paperikoneen puristinosalle. Puristinosasta massa johdetaan tämän jälkeen kuivatusosaan, jossa se kuivatetaan sinänsä tunnetulla tavalla.

5 Päällystys voidaan suorittaa kertapäällystyksenä tai kaksinkertaisena päällystyksenä, jolloin päällystyspastoja voidaan käyttää kertapäällystyspastoina sekä nk. esipäällystys-ja pintapäällystyspastoina. Myös kolminkertaiset päällystykset ovat mahdollisia. Yleisesti keksinnön mukainen päällystysseos sisältää 10-100 paino-osaa ainakin yhtä pigmenttiä tai pigmenttien seosta, 0,1-30 paino-osaa ainakin yhtä sideainetta sekä 1-10 paino-osaa 10 muita sinänsä tunnettuja lisäaineita. Esimerkkeinä pigmenteistä voidaan mainita saostettu kalsiumkarbonaatti, jauhettu kalsiumkarbonaatti, kalsiumsulfaatti, kalsiumoksalaatti, alumiinisilikaatti, kaoliini (kidevedellinen alumiinisilikaatti), alumiinihydroksidi, magnesiumsilikaatti, talkki (kidevedellinen magnesiumsilikaatti), titaanidioksidi ja bariumsulfaatti sekä näiden seokset. Myös synteettiset pigmentit saattavat tulla kyseeseen. 15 Edellä mainituista pigmenteistä pääpigmenttejä ovat kaoliini, kalsiumkarbonaatti, saostettu kalsiumkarbonaatti ja kipsi, jotka yleensä muodostavat yli 50 % päällystysseoksen kuiva-aineesta. Kalsinoitu kaoliini, titaanidioksidi, satiinivalkoinen, alumiinihydroksidi, natrium silikoaluminaatti ja muovi-pigmentit ovat lisäpigmenttejä ja niiden määrät ovat yleensä alle 25 % seoksen kuiva-aineesta. Erikoispigmenteistä voidaan vielä mainita erikoislaatuiset 20 kaoliinit j a kalsiumkarbonaatit sekä bariumsulfaatti ja sinkkioksidi.

;Päällystysseos voidaan applikoida materiaalirainalle sinänsä tunnetulla tavalla. Keksinnön mukainen menetelmä paperin ja/tai kartongin päällystämiseksi voidaan suorittaa I » I I · » · , , tavanomaisella päällystyslaitteella eli teräpäällystyksellä, tai filmipäällystämisen avulla tai » · ’ 25 pintaruiskutuksella (JET-applikointi).

* ♦ Päällystettäessä paperiradan ainakin toiseen pintaan, edullisesti molempiin pintoihin, , - , muodostetaan päällystyskerros, jonka pintapaino on 5 - 30 g/m2. Päällystämätön puoli • · , · § voidaan käsitellä esim. pintaliimauksella.

* r · ; 30 ’ i : »

Keksinnön avulla voidaan tuottaa päällystettyjä ja valinnanvaraisesti myös kalanteroituja selluloosapitoisia materiaalirainoja, joilla on erinomaiset painettavuusominaisuudet, hyvä sileys ja korkea opasiteetti ja vaaleus. “Selluloosapitoisella materiaalilla” tarkoitetaan tässä yleisesti paperia tai kartonkia tai vastaavaa selluloosaa sisältävää materiaalia, joka on 9 115475 peräisin lignoselluloosapitoisesta raaka-aineesta, etenkin puusta tai yksi- tai monivuotisista kasveista. Kyseinen materiaali voi olla puupitoinen tai puuvapaa ja se voidaan valmistaa mekaanisesta, puoli mekaanisesta (kemimekaanisesta) tai kemiallisesta sellusta. Selluja mekaaninen massa voivat olla valkaistua tai valkaisematonta. Materiaaliin voi myös 5 sisältyä kierrätyskuituja, etenkin kierrätyspaperia tai kierrätyskartonkia. Materiaalirainan neliömassa vaihtelee tyypillisesti välillä 35 - 500 g/m , etenkin se on noin 50 - 450 g/m .

λ 2

Yleensä pohjapaperin pintapaino on 20 - 250 g/m , edullisesti 30 - 80 g/m , Päällystämällä tämäntyyppinen pohjapaperi, jonka pintapaino on noin 50 - 70 g/m2 2-20 g:n päällysteellä 10 /m2/puoli ja kalanteroimalla paperi saadaan tuote, jonka pintapaino on 50 -110 g/m2, vaaleus on ainakin 90 % ja opasiteetti on ainakin 90 %.

Esillä olevan täyteaineen osuus pohjaradasta voi olla noin 5-50 paino-% pohjaradan painosta, tyypillisesti noin 10 - 30 paino-%.

15

Seuraava ei-rajoittava esimerkki havainnollistaa keksintöä.

Esimerkeissä ilmoitetut mittaustulokset paperin ominaisuuksille on määritetty seuraavien standardimenetelmien avulla: 20 ;; * Pintakarheus: SCAN-P76.95 !!! Ilmanläpäisevyyden vastus: SCAN-M8, P19 * · * _ : Esimerkki , · ·, 25 Käsiarkkien valmistaminen eri täyteaineilla ,;, Koesarjassa tehtiin käsiarkkeja normaalilla arkkimuotilla eri täyteaineilla. Arkkien ."'; tavoiteneliöpaino oli 62 g/m2 kahdella eri täyteainepitoisuudella, nimittäin 10 ja 20 %:lla.

. * . Täyteaineina käytettiin kaupallista PCC-laatua, Albacar LO, sekä neljää eri SuperFill _ ’ _ J 30 -täyteainetta. Näissä SuperFill -täyteaineessa PCC-pitoisuus oli 56, 67, 78 ja 82 %.

‘ _ SuperFill-täyteaine valmistettiin FI-patenttijulkaisun 100729 esimerkin 1 mukaisesti lähtöaineiden määriä sopivasti muutellen.

Tulokset on esitetty oheisessa kuviossa.

1 1 5475 ίο

Valmiiden SuperFill-arkkien havaittiin olevan tiiviimpiä kuin PCC arkkien. Tämän lisäksi SuperFill-arkit tiivistyvät entisestään arkin PCC-pitoisuuden kasvaessa.

5

Tiivistävä vaikutus kasvaa, kun siirrytään SuperFill-laatuihin, joissa on alhaisempi PCC-pitoisuus.

Kuten esimerkistä käy ilmi, 67 - 82 %:n täyttöasteen omaavien täyteaineiden käyttö antaa 10 pinnan, joka huokoisuudeltaan on vakio, jolloin paperien tai kartonkien päällystäminen päällystyspastan koostumusta muuttamatta on mahdollista PCC:n pitoisuudesta riippumatta.

Claims (10)

115475

1. Täyteaineen käyttö sellaisten paperi- ja kartonkituotteiden valmistukseen, joiden tuotteiden ilmanläpäisevyys ei olennaisesti muutu täyteaineen määrän funktiona, joka 5 täyteaine koostuu ainakin osittain selluloosa- tai lignoselluloosafibrilleistä, joiden päälle on seostettu valoa sirottavia materiaalipartikkeleita, joiden osuus on 67 - 85 % täyteaineen painosta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen käyttö tunnettu siitä, että täyteaine käsittää 10 kasvikuiduista jauhamalla ja seulomalla valmistettuja selluloosa- tai lignoselluloosa- fibrillejä, joiden keskimääräinen paksuus on pienempi kuin 5 pm.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että valoa sirottavat materiaalipartikkelit on saostettu sellaisten fibrillien päälle, jotka vastaavat fraktiota, joka 15 läpäisee 50 meshin seulan ja/tai joiden keski-määräinen paksuus on 0,1 - 10 pm ja keskimääräinen pituus on 10 - 1500 pm.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 4 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että valoa sirottavat materiaalipartikkelit ovat epäorgaanisia suoloja, jotka on muodostettavissa . ”. 20 lähtöaineistaan saostamalla vesipitoisessa väliaineessa. ♦ * * • « • « K ;' j

‘; 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että valoa sirottavat • •: · · · materiaalipartikkelit ovat kalsiumkarbonaattia, kalsiumoksalaattia, kalsiumsulfaattia, bariumsulfaattia tai näiden seosta. 25

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen käyttö, tunnettu siitä, että • '. ·* epäorgaanisten suolojen osuus täyteaineen painosta on 75 - 85 paino-%. : : i

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen käyttö, tunnettu siitä, että paperin : 30 tai kartongin ilmanläpäisevyys muuttuu korkeintaan 10 % täyteaineen määrän kasvaessa . !'. noin 10 paino-%:sta 30 paino-%:iin, mineraalisen komponentin painon ja radan painon ;: perusteella. » » 115475

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen käyttö, tunnettu siitä, että valmistetaan päällystettyä paperia tai kartonkia.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että valmistetaan 5 päällystettyä paperia tai kartonkia, jossa päällystyskerroksen pintapaino on 5 - 30 g/m2 /puoli.

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen käyttö, tunnettu siitä, että valmistetaan kirjekuoripaperia. 10 * 13 1 1 5475