FI117873B - Kuiturata ja menetelmä sen valmistamiseksi - Google Patents

Kuiturata ja menetelmä sen valmistamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI117873B
FI117873B FI20010847A FI20010847A FI117873B FI 117873 B FI117873 B FI 117873B FI 20010847 A FI20010847 A FI 20010847A FI 20010847 A FI20010847 A FI 20010847A FI 117873 B FI117873 B FI 117873B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
filler
fibrils
web
fiber
light
Prior art date
Application number
FI20010847A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20010847A (fi
FI20010847A0 (fi
Inventor
Petri Silenius
Markku Leskelae
Jari Meuronen
Original Assignee
M Real Oyj
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 M Real Oyj filed Critical M Real Oyj
Publication of FI20010847A0 publication Critical patent/FI20010847A0/fi
Priority to FI20010847A priority Critical patent/FI117873B/fi
Priority to CN02812111.2A priority patent/CN1279243C/zh
Priority to AU2002247795A priority patent/AU2002247795B2/en
Priority to NZ541156A priority patent/NZ541156A/en
Priority to JP2002587702A priority patent/JP5064644B2/ja
Priority to PCT/FI2002/000344 priority patent/WO2002090652A1/en
Priority to CA2444795A priority patent/CA2444795C/en
Priority to EP02716872A priority patent/EP1392922A1/en
Priority to US10/475,771 priority patent/US20040168782A1/en
Publication of FI20010847A publication Critical patent/FI20010847A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI117873B publication Critical patent/FI117873B/fi
Priority to US11/808,273 priority patent/US20080073049A1/en
Priority to US12/588,594 priority patent/US20100218908A1/en
Priority to US13/676,418 priority patent/US20130139987A1/en

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24—Polysaccharides
    • D21H17/28—Starch
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63—Inorganic compounds
    • D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/69—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments modified, e.g. by association with other compositions prior to incorporation in the pulp or paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63—Inorganic compounds
    • D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/16—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only modified by a particular after-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

1 117873
Kuiturata ja menetelmä sen valmistamiseksi
Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista menetelmää 5 korkean formaatiotason omaavan kuituradan valmistamiseksi.
Tällainen kuiturata käsittää yleensä täyteainetta sisältävän pohjaradan, joka mahdollisesti on päällystetty pigmenttipitoisella päällystyskerroksella.
10 Paperinvalmistuksen sulppu koostuu selluloosa- tai lignoselluloosakuiduista, hienoaineesta ja täyteaineista. Monet näistä komponenteista, etenkin täyteaineet, ovat kooltaan niin pieniä, etteivät ne tartu mekaanisesti viiralle ja ne on sidottava isoimpiin kuituihin tai toisiinsa flokkaukseila. Flokkaamiseen käytetään retentiokemikaaleja, jotka lisätään sulppuun ennen radan muodostamista. Retentiokemikaaleista mainittakoon polymeeriset 15 tuotteet, kuten polyetyleeni-imini, alhaisen moolimassan polyakryyliamidi ja polyamiini, sekä kationinen tärkkelys, guaari tai polyakryyliamiini yhdistettynä kolloidaaliseen ; silikaan, alumiinioksidiin tai montmorilloniittiin. Retentiokemikaalien määrä on yleensä -j ainakin 0,5 % kuidun kuiva-aineesta, tyypillisesti noin 0,6 - 1 % kuidun kuiva-aineesta.
„ 20 Paperinvalmistuksessa radan tasaisuus, eli formaatio, ja sulpun komponenttien jääminen • · • 1 2 3t · Il · · ' . viiralle, eli retentio, ovat normaalisti aina jonkinasteisia kompromisseja: kun toista
»M
* *1" parannetaan, toinen huononee. Tämä on loogista, koska retentoituminen normaalisti vaatii
• « I
• · · pienten partikkeleiden flokkausta ryppäiksi, jolloin paperin tasaisuus (eli formaatio) • · huononee. Tästä syystä paperi joudutaan ajamaan usein haluttua alhaisemmalla retentiolla • « f—t 25 tasaisen paperin aikaansaamiseksi, mikä lisää kiertovesien kiintoaineen määrääjä tuottaa « · ··· erilaisia ongelmia. Lisäksi tällä hetkellä kaupallisesti saatavat retentiojärjestelmät ovat ··. hyvin herkkiä kiertoveden kemiallisille muutoksille.
• ·· * 1 · • 1 • · * 1 1 * , Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnettuun tekniikkaan liittyvät 2 * · 30 epäkohdat ja saada aikaan aivan uudenlainen ratkaisu sellaisen kuituradan tuottamiseksi, * · jolla on samanaikaisesti sekä hyvä retentio että formaatio.
·· ····.' « · 1 • · 3 2 117873
Keksintö perustuu siihen havaintoon, että konventionaalisten retentioaineiden määrää voidaan merkittävästi vähentää korvaamalla ainakin osa tavanomaisista mineraalisista täyteaineista, eli jauhemaisista mineraalipigmcnteistä, sellaisella komposiitti-pigmentillä, joka sisältää hienoaineksen pinnalle saostettuja, valoa sirottavia materiaalipartikkeleita.
5 Tämänlainen täyteainetuote on tunnettu FI-patenttijulkaisusta 100729. Tuote käsittää hienoaineen pinnalle saostetuista kalsiumkarbonaattipartikkeleista ja hicnoainefibrilleistä muodostuneita helminauhoja. Ominaista tälle uudenlaiselle täyteaineelle on patenttijulkaisun mukaan, että kalsiumkarbonaatti on saostettu selluloosakuiduista ja/tai mekaanisesta massakuidusta jauhamalla valmistettujen hienoainefibrillien päälle.
10 Hienoainefraktio vastaa pääosin kokojakaumaltaan viiralajittimen jaetta P100.
Mainitun patenttijulkaisun perusteella täyteaineella voidaan kasvattaa kalsiumkarbo-naattipitoisuutta paperissa, jolloin paperin neliömassa saadaan alennetuksi, ilman että paperin ’’muut tärkeät” ominaisuudet muuttuisivat. Täyteaineen retentio on hyvä. Julkaisun 15 tulokset perustuvat laboratorioarkeista SCAN-C 26:76 ja vastaavasti SCAN-M 5:76 -standardeilla mitattuihin tuloksiin. Laboratorioarkeissa on käytetty 0,65 % kationista tärkkelystä ja 0,15 % silikaa kuidun massasta. *
Esillä olevan keksinnön yhteydessä on yllättäen todettu, että yllä kuvatuilla komposiitti-20 täyteaineilla saavutetaan korkealla formaatiotasolla niin hyvä kuitusulpun retentio paperi- * " tai kartonkikoneella, että tavanomaisia retentioaineita ei tarvita lainkaan tai näiden määrä ·»* on huomattavasti pienempi kuin tavanomaisissa pohjaradoissa.
* · * • · · • f • · * • * • *
Keksinnön mukaan pohjaradan täyteaineesta 10 - 100 % koostuu selluloosa- tai ligno- • · 25 selluloosafibrilleistä, joiden päälle on saostettu valoa sirottavia materiaalipartikkeleita, ja * * nämä päällystetyt selluloosa- tai lignoselluloosafibrillit muodostavat korkeintaan noin 70 •S' % pohjaradan painosta.
···.
• * · • · * * * ' * . Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle korkean formaatiotason • * ... 30 omaavan kuituradan valmistamiseksi retentiota huonontamatta on tunnusomaista se, mikä • · 7 • · *·' on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
·»· t * · · * » · · * · • · • * * 117873 3
Keksinnön mukaiselle menetelmälle kuituradan valmistamiseksi on puolestaan tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 15 tunnusmerkkiosassa.
Keksinnöllä saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä keksinnön avulla voidaan valmistaa 5 laadullisesti tasainen, korkean formaatiotason omaava paperi hyvällä retentiolla, lisäksi kiertovedet puhdistuvat oleellisesti ja retentioaineiden tarve vähenee. Keksintö ei vaadi täyteaineen flokkausta ollenkaan toisin kuin kaupallisesti saatavat retentiojärjestelmät, millä on perustavaa laatua oleva vaikutus formaatioon ja täyteaineen optiseen tehoon.
10 Paremmasta formaatiosta seuraa sileämpi ja kiiltävämpi paperi. Jos paperi päällystetään, päällysteen peitto on parempi, mikä mahdollistaa pienemmät päällystemäärät. Myös kiillon ja painojäljen epätasaisuuteen liittyvät ongelmat vähenevät.
Pohjarata ei sisällä tavanomaisia retentioaineita lainkaan tai näiden määrä on yli 20 %, 15 edullisesti jopa 50 % pienempi kuin saman formaatiotason omaavan radan, joka sisältää tavanomaisia partikkelimaisia täyteaineita. Keksinnön mukainen ratkaisu vähentää siksi kuituradan valmistuksen kemikaalikustannuksia ja helpottaa vesien kierrätystä paperi-tai kartonkikoneella. Keksinnön mukaan voidaan vähentää sekä tavanomaisesti käytettyjä nanopartikkeleita että polymeerejä (ks. yllä) tai jompaakumpaa. Mainittu 20 %:n vähennys 20 voidaan siten laskea erikseen toisesta tai molemmista komponenteista yhteensä. Alla : [' esitetyssä esimerkissä 3 on pystytty vähentämään polymeerikomponentin määrää vajaat 30 • · · **** paino-% nanopartikkelien määrän pysyessä muuttumattomana.
• · · • · Φ * · ·1 2· • 1 * 1
Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan yksityiskohtaisen selityksen ja » · ... 25 muutaman sovellutusesimerkin avulla.
• · • 1 • · · ;1, Kuviossa 1 on esitetty esimerkin 2 tuloksista rainan formaatio kokonaisretention funktiona • ·· « .1". ja kuviossa 2 on esitetty formaatio viiraveden sakeuden funktiona.
M· ' ‘ * fioimiseksi. Erään edullisen sovellutusmuodon mukaan keksinnössä käytetään sul- « ... # 30 Alla esitettävissä esimerkeissä käytettävä täyteaine sisältää hienoaineosuuden, joka käsittää • 1 2 kemiallisesta massasta saatuja fibrillejä. Kemiallisella massalla tarkoitetaan tässä * · · yhteydessä massaa Jota on käsitelty keittokemikaaleilla selluloosakuitujen deligni- • 1 4 117873 faattiprosessilla j a muilla aikalisillä menetelmillä valmistetuista massoista jauhamalla saatuja fibrillejä. Kemiallisten massojen lisäksi keksintö sopii myös kemimekaanisista ja mekaanisista massoista saaduista fibrilleistä tuotetuille täyteaineille.
5 Tyypillisesti selluloosa- tai lignoselluloosafibrillien keskimääräinen paksuus on pienempi kuin 1 pm. Fibrilleille on ominaista toinen tai molemmat seuraavista kriteereistä: a. ne vastaavat fraktiota, joka läpäisee 50 meshin seulan; b. niiden keskimääräinen paksuus on 0,01 - 10 pm (sopivimmin korkeintaan 5 pm) ja keskimääräinen pituus on 10 - 1500 pm.
10
Fibrillien lähtöaine, eli selluloosa-tai muu kuitupohjainen hienoaine fibrilloidaan jauhamalla se massajauhimella. Haluttu jae voidaan tarvittaessa erottaa lajittimella, mutta hienoainetta ei aina tarvitse lajitella. Sopivia fibrillijakeita ovat viiralajittimen jakeet P50 -P400. Edullisesti käytetään jauhimia, joissa on uritetut terät.
15 Täyteaineen valoa sirottavat materiaalipartikkelit ovat epäorgaanisia tai orgaanisia suoloja, jotka on muodostettavissa lähtöaineistaan saostamalla vesipitoisessa väliaineessa. Tällaisia yhdisteitä ovat kalsiumkarbonaatti, kalsiumoksalaatti, kalsiumsulfaatti, bariumsulfaatti sekä näiden seokset. Materiaalipartikkelit on saostettu fibrillien päälle helminauhamaisen .. 20 aggregaatin tuottamiseksi. Epäorgaanisen suolayhdisteen määrä on noin 0,0001 - 95 paino- * · · %, edullisesti noin 0,1 - 90 paino-%, sopivimmin noin 60 - 80 paino-%, täyteaineen * määrästä laskettuna ja noin 0,1 - 60 paino-%, edullisesti noin 0,5 - 50 paino-% paperista.
* · * * • · * • · • * ...,: Seuraavassa keksintöä tarkastellaan käyttämällä FI-patenttijulkaisun 100729 mukaista ♦ · .···. 25 tuotetta esimerkkinä, mutta on selvää, että keksinnössä voidaan käyttää muita yllä ··· mainittuja tuotteita, jotka sisältävät erilaisia valoa sirottavia pigmenttejä.
♦ · • ·· Täyteaine valmistetaan saostamalla mineraalinen pigmentti selluloosakuidustaja/tai mekaanisesta massakuidusta valmistettujen hienoainefibrillien pinnalle. Esim. kalsium- • · .···. 30 karbonaatin saostus voidaan suorittaa siten, että syötetään fibrillien vesisulppuun kalsium- • · • * * *. hydroksidin vesiseos, joka mahdollisesti sisältää kiinteää kalsiumhydroksidia, sekä • · * • f *t" karbonaatti-ioneja sisältävä, veteen ainakin osittain liuennut yhdiste. Vesifaasiin voidaan • t myös johtaa hiilidioksidikaasua, joka kalsiumhydroksidin läsnä ollessa tuottaa kalsium- 5 117873 karbonaattia. Muodostuu fibrillien, eli hienojen rihmojen koossa pitämiä helminauhamaisia kalsiumkarbonaattikideaggregaatteja, joissa kalsiumkarbonaattipartikkelit ovat saostuneet hienoainerihmoihin kiinni. Hienoainerihmat muodostavat yhdessä kalsiumkarbonaatin kanssa helminauhamaisia rihmoja, jotka muistuttavat lähinnä kasassa olevia helminauhoja. 5 Vedessä (sulpussa) aggregaattien tehollisen tilavuuden ja massan suhde on hyvin suuri verrattuna tavanomaisen täyteaineena käytettävän kalsiumkarbonaatin vastaavaan suhteeseen. Tehollisella tilavuudella tarkoitetaan pigmentin vaatimaa tilavuutta.
Kalsiumkarbonaattipartikkelien halkaisija aggregaateissa on noin 0,1-5 pm, tyypillisesti 10 noin 0,2 - 3 pm. Tavallisesti käytetään fibrillejä, jotka vastaavat pääosin (ainakin yli 55 %:sesti) viiralajittimen jakeita P50 - P400.
Paperimassa sulputetaan sinänsä tunnettuun tapaan sopivaan sakeuteen (tyypillisesti noin 0,1 - 1 %:n kiintoainepitoisuuteen) ja levitetään viiralle. Kuitusulppuun lisätään sopivim-15 min paperi- tai kartonkikoneen perälaatikossa yllä mainittua täyteainetta, yleensä noin 1 -100 paino-% kuitumassan kuitujen painosta, toisin sanoen täyteaineen määrä voi olla jopa yhtä suuri kuin varsinaisen kuitumassan määrä. Tavallisesti esitetty täyteaine muodostaa ainakin 5 paino-%, sopivimmin 10 - 100 paino-% pohjaradan täyteaineesta ja vastaavasti 10-50 paino-% pohjaradan kuitumateriaalista. On periaatteessa myös mahdollista ··, 20 valmistaa pohjarata, jonka kuitumateriaali kokonaisuudessaan koostuu täyteaineen • «« * ,·. fibrilleistä, joten yleisesti ottaen esillä oleva täyteaine voi muodostaa 1-100 paino-% l··* pohjaradan kuitumateriaalista.
* · * * · • · · • · * ·
Sulpussa käytetystä täyteaineesta osa voi koostua tavanomaisista täyteaineista, kuten ;***; 25 kalsiumkarbonaatista. Edullisesti kuitenkin ainakin 80 %, erityisen edullisesti ainakin 90 ··* %, seostetuista, valoa sirottavista pigmenttipartikkeleista on kiinnittynyt fibrilleihin.
·· » · • ·· ! _ Paperi-tai kartonkikoneella kuitumassa ruinataan paperi-tai kartonkiradan muodosta- miseksi. Kuiturata kuivatetaan ja sopivimmin päällystetään sekä valinnaisesti jälki- .·**. 30 käsitellään esim. kalanteroimalla.
• · ··· ··· ]··’. Rata voidaan päällystää esim. kalsiumkarbonaatilla, kipsillä, alumiinisilikaatilla, • * kaoliinilla, alumiinihydroksidilla, magnesiumsilikaarilla, talkilla, titaanidioksidilla, 1 1 7873 6 . u bariumsulfaatilla, sinkkioksidilla, synteettisellä pigmentillä tai näiden seoksella.
Radan täyteaineen valoa sirottavat materiaalipartikkelit esiintyvät kuituradassa oleellisesti flokkaantumattomassa muodossa. Tämä merkitsee, että radalla on varsin hyvä formaatio.
5 Niinpä formaatiotasolla 10 rata sisältää tavanomaisia retentioaineita, kuten kationista tärkkelystä ja/tai silikaa, yhteensä korkeintaan 0,40 paino-% kuidun massasta. Erityisen edullisen sovellutusmuodon mukaan rata on olennaisesti tai kokonaan vapaa ionisista retentioaineista.
10 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 peräisin lignoselluloosapitoisesta raaka-aineesta, etenkin puusta tai yksi-tai monivuotisista 15 kasveista. Kyseinen materiaali voi olla puupitoinen tai puuvapaa ja se voidaan valmistaa mekaanisesta, puolimekaanisesta (kemimekaanisesta) tai kemiallisesta sellusta. Selluja mekaaninen massa voivat olla valkaistua tai valkaisematonta. Materiaaliin voi myös sisältyä kierrätyskuituja, etenkin kierrätyspaperia tai kierrätyskartonkia. Materiaalirainan neliömassa vaihtelee tyypillisesti välillä 35 - 500 g/m2, etenkin se on noin 50 - 450 g/m2. . J
20 ·· • · * . Yleensä pohjapaperin pintapaino on 20 - 250 g/m2, edullisesti 30 - 80 g/m2. Päällystämällä tämäntyyppinen pohjapaperi, jonka pintapaino on noin 50 - 70 g/m210 - 20 g:n • · · . · · ·. päällysteel lä /m2/puoli j a kalanteroimalla paperi saadaan tuote, j onka pintapaino on 70 - • · * * * 1 110 g/m , vaaleus on ainakin 90 % ja opasiteetti on ainakin 90 %. Erityisen edullinen tuote • » ,···. 25 on päällystetty offset-paperi, jossa yhdistyvät hyvä kiilto ja suuri opasiteetti ja bulkki.
* · · ·
Keksintö soveltuu myös päällystettyjen, mahdollisesti myös mekaanista massaa sisältävien ·*·.. hienopaperien sekä kirjoitus-ja painopaperien valmistukseen.
··· • · • · ·*«
Seuraavat ei-rajoittavat esimerkit havainnollistavat keksintöä. Esimerkeissä ilmoitetut • · .···. 30 mittaustulokset paperin ominaisuuksille on määritetty seuraavien standardimenetelmien *·· *, avulla: ·*· * ··** • ·
Pintakarheus: SCAN-P76:95 i 7 117873 :
Huokoisuus: SCAN-P60 Ilmanläpäisevyyden vastus: SCAN-M8, P19
Esimerkki 1 5 Täyteaineen valmistus Sellun jauhaminen
Koivusulfaattimassaa jauhettiin Valmetin JC-01-jauhimella täyteaineen valmistukseen 10 sopivan massan tuottamiseksi. Jauhatuksen sakeus oli noin 4 % ja kokonaisenergiankulutus 343 kWh/t ja ominaissärmäkuorma 0,5 J/m.
Tuotteen ominaisuudet on esitetty taulukossa 1.
' -i 15 Taulukko 1. Kuituominaisuudet ennen jauhamista ja jauhamisen jälkeen
Ennen jauhamista Jauhamisen jälkeen
Kuitupituus (pituus), mm 0,86 0,58 20
Kuitupituus (paino), mm 1,00 0,77 f*·· SR° 16 86 • · * • · « φ ;*j*; 25 Kuitumassan karbonointi • * • « · • · • · •f: Karbonointi tehtiin vesijohtovedessä FI-patenttijulkaisussa 100729 esitetyn mukaisesti.
: * : Saatiin vesiliete, jonka kuiva-ainepitoisuus oli 2,22 %. Lopullisen tuotteen CaCC>3 -pitoisuus oli 69,7 % ja ominaispinta-ala 10,6 m2/g. PCC:n partikkelikoko oli vastaavaa *· • *·· 30 suuruusluokkaa kuin Fl-patentin esimerkissä 1.
• · · • ♦ • · · ·♦· *:··; Esimerkki 2 *»· ' · y- m m * · •t. Esimerkissä 1 kuvattua tuotetta käytettiin päällystettyjen hienopaperien täyteaineena.
• · · · 35 Seuraavassa taulukossa on esitetty STFI:n pilot-koneella (FEX) Tukholmassa tehdyn • * * hienopaperikoeajon tulokset: ' 117873
O
Taulukko 2. Hienopaperiajojen tulokset Täyteaine- Viiraveden Kokonais- Formaatio, % pitoisuus, % sakeus, g/1 retentio, % PCC Tm 2^03 "723 1Ö6 ~
PCC 2UÖ 2^8 663 TO
SuperFill "Ϊ73 038 "910 Ί03
SuperFill 223 037 883 93
Kokeissa käytetty PCC oli Specialty Mineralsin toimittamaa Albacar LO -tuotetta.
5 Keksinnön etu on hyvin nähtävissä, kun ominaisuuksia tarkastellaan samanaikaisesti samassa koordinaatistossa oheisten kuvioiden 1 ja 2 osoittamalla tavalla.
Erityistä arvoa menetelmälle tuo se, että edellä mainitut ominaisyhdistelmät saadaan aikaiseksi samalla parempien optisten ominaisuuksien ja lujuuksien kanssa.
10
Esimerkki 3
Tehdaskoe Täyteainetta sisältävän pohjapaperin valmistus 4 15 ··· Päällystystä varten valmistettiin tehdasolosuhteissa pohjapaperi, jonka neliömassa oli 56 ··** :V: g/m2. Sulppu koostui koivumassan (74 %) ja mäntymassan (24 %) seoksesta. Jauhatuksen • tm ‘ jälkeen männyn SR-luku oli 32 - 34° ja koivun 22 - 25°. Massan SR-luku perälaatikossa *:**: oli 35-40°.
20
Paperikoneen viiraosastossa oli Valmetin hybridiviira (Sym-former), ja märkäpuristuspää * * käsitti Valmetin Sym-Press II:n, jossa on kolmoispuristin ja tavallinen kuivatusosasta.
·· • ♦ v«a
Pohjapaperissa käytettiin kolmea erilaista täyteainetta, nimittäin tuotteita Finntalc F 15 SL 25 (Mondo Mineralsin talkkia), Albacar HO (Specialty Mineralsin PCC:tä) ja esimerkissä 1 *:* kuvattua komposiittitäyteainetta, josta seuraavassa myös käytetään nimitystä ’’SuperFill”.
Talkkia käytettiin täyteaineena 10 % ja 15 % ja PCCitä ja SuperFilliiä 10 %, 15 % ja 20 %.
9 1 1 7873
Retentiokemikaaleina käytettiin nanopartikkeleita ja kationista tärkkelystä (Compozil Plus: EKA NP 780 nanoparticle ja EKA PL 1510 C-PAM, toimittaja: EKA Chemicals). Talkin ja PCC:n kohdalla annostelumäärät olivat seuraavat: nanopartikkeli 280 g/t, polymeeri 5 70 g/t, ja SuperFill.llä: nanopartikkeli 280 g/t, polymeeri 50 g/t. Kationisen tärkkelyksen ja hartsiliiman käyttömäärät olivat 8 kg/t ja 5,2 kg/t. Alunaa annosteltiin talkille 13 kg/t ja 19 kg/t PCC:llä ja SuperFilkllä.
Tulokset 10 Eri täyteaineilla ei havaittu merkittäviä eroja kiertoveden johtokyvyssä, CODrssä, pHrssä, kationitarpeessa tai liuenneen kalsiumin pitoisuuksissa. Täyteaineen retentio oli paras SuperFill.llä (40-50 %) vaikka retentiopolymeerien annostus oli huomattavasti pienempi kuin muilla täyteaineilla. Täyteaineen retentio talkilla ja PCC:llä oli vain 30 - 40 %. SuperFilkn hyvä retentio vähentää merkittävästi kiertoveden sakeutta ja sameutta muihin 15 täyteaineisiin verrattuna. Beta-formaatiossa ei ollut havaittavissa eroja eri täyteaineiden ja täyteainepitoisuuksien välillä.
♦ ♦ ·· ' ··· *·····:· 4 44 ♦ • · *·♦ • · · 44'·...
#···.· * 4 44* .
4···· * · 444 4 4' 4 4 444 4 44444 ...
4 4 4 4 4 4 4 4 44 4 * 4 444 • 4444 • 4« 4 4.·.
4 4 4 4 4 4 4 444
4 I
4444 4 4 ' 4 4# 4 44 4 4'

Claims (19)

1. Menetelmä korkean formaatiotason omaavan kuituradan valmistamiseksi retentiota huonontamatta, joka rata käsittää täyteainetta sisältävän pohjaradan, joka mahdollisesti on 5 päällystetty pigmenttipitoisellapäällystyskerroksella, tunnettu siitä,että - pohjaradan täyteaineena käytetään komposiitti-pigmenttiä, joka käsittää selluloosa-tai lignoselluloosa-fibrilleja, joiden päälle on saostettu valoa sirottavia materiaalipartikkeleita, jolloin komposiitti-pigmentin määrä on 5 - 100 % 10 pohjaradan täyteaineesta ja jolloin loput täyteaineesta koostuu mineraalisista täyteaineista, ja - päällystetyt selluloosa- tai lignoselluloosafibrillit muodostavat korkeintaan noin 70 % pohjaradan painosta, jolloin pohjaradassa käytetään yli 20 % vähemmän nanopartikkeleista koostuvia 15 retentioaineitaja/tai polymeerisiä retentioaineita kuin saman formaation omaavassa radassa, jonka täyteaineesta yli 95 % koostuu sinänsä tunnetuista, partikkelimaisista mineraalisista täyteaineista.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n n e 11 u siitä, että käytetään • · 20 täyteainetta, joka käsittää kasvikuiduista jauhamalla ja seulomalla valmistettuja selluloosa- " * * * tai lignoselluloosa-fibrillejä, joiden keskimääräinen paksuus on pienempi kuin 10 pm, * » edullisesti korkeintaan 5 pm. . ♦ a f
··»· ·* * 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valoa sirottavat • · 25 materiaalipartikkelit on saostettu sellaisten fibrillien päälle, jotka vastaavat fraktiota, joka läpäisee 50 meshin seulan ja/tai joiden keskimääräinen paksuus on 0,01 - 5 pm ja keskimääräinen pituus on 10 - 1500 pm. * · * f · r * * ·
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valoa • « 30 sirottavat materiaalipartikkelit ovat epäorgaanisia tai orgaanisia suoloja, jotka on muodostettavissa lähtöaineistaan saostamalla vesipitoisessa väliaineessa. ·♦· ·· · « · · t • « n 117873
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valoa sirottavat materiaalipartikkelit ovat kalsiumkarbonaattia, kalsiumoksalaattia, kalsiumsulfaattia, bariumsulPaattia tai näiden seosta.
6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että materiaalipartikkelit on saostettu fibrillien päälle helminauhamaisen täyteaineen tuottamiseksi.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kalsiumyhdisteen 10 määrä suhteessa kuitujen määrään on 0,0001 - 90 paino-%.
8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällystetään pohjarata kalsiumkarbonaatilla, kipsillä, alumiinisilikaatilla, kaoliinilla, alumiini-hydroksidilla, magnesiumsilikaatilla, talkilla, titaanidioksidilla, bariumsulfaatilla, 15 sinkki-oksidilla, synteettisellä pigmentillä tai näiden seoksella.
9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että täyteaine, joka käsittää selluloosa-tai lignoselluloosa-fibrillejä, joiden päälle on saostettu valoa sirottavia materiaalipartikkeleita, muodostaa 10 - 100 paino-% pohjaradan .. 20 täyteaineesta. • · • · · * ····-.
10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että • · · täyteaine, joka käsittää selluloosa- tai lignoselluloosa-fibrillejä, joiden päälle on saostettu • t v valoa sirottavia materiaalipartikkeleita, muodostaa 10-50 paino-% pohjaradan kuitu- • · .···. 25 materiaalista. • · #·· "t(
11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, t u n n e 11 u siitä, että radan täyteaineen valoa sirottavat materiaalipartikkelit esiintyvät kuituradassa oleellisesti « · · flokkaantumattomassa muodossa. .···! 30 * ♦ ··· *.
12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä että ··· ’ T.! valmistetaan kuiturata, joka formaatiotasolla 10 sisältää retentioaineita 0 - 0,40 paino-% * · kuidun massasta. 12 1 1 7873
10 1 1 7873 :
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valmistetaan kuiturata, joka on olennaisesti vapaa ionisista retentioaineista.
14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valmistetaan päällystettyä hienopaperia tai paino- tai kirjoituspaperia.
15. Menetelmä korkean formaatiotason omaavan kuituradan valmistamiseksi, jonka menetelmän mukaan kuitumateriaalista muodostetaan sulppu, josta paperi- tai 10 kartonkikoneella valmistetaan kuiturata, tunnettu siitä,että - kuitumateriaalin sulppuun lisätään täyteaineeksi tuote, joka käsittää selluloosa-tai lignoselluloosa-fibrillejä, joiden päälle on saostettu valoa sirottavia materiaali-partikkeleita, jolloin tämä tuote muodostaa 5 - 100 % täyteaineesta ja sen määrä 15 on korkeintaan 70 % kuitumateriaalin massasta, ja - retentioaineita annostellaan sulppuun 0 - 0,40 paino-% kuitumateriaalin massasta.
16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, t u n n e 11 u siitä, että käytetään ;. % täyteainetta, joka käsittää kasvikuiduista jauhamalla ja seulomalla valmistettuja selluloosa- ♦ · · , 20 tai lignoselluloosafibrillejä, joiden keskimääräinen paksuus on pienempi kuin 10 pm, f t • * » · edullisesti korkeintaan 5 pm.
• · * • * * • · • · · ·...: 17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, tunn e ttu siitä, että käytetään täyteainetta, jossa valoa sirottavat materiaalipartikkelit on saostettu sellaisten fibrillien • · · 25 päälle, jotka vastaavat fraktiota, joka läpäisee 50 meshin seulan ja/tai joiden keskimääräinen paksuus on 0,1 - 5 pm ja keskimääräinen pituus on 10 - 1500 pm. • · •'.‘•I
18. Jonkin patenttivaatimuksen 15 - 17 mukainen menetelmä, tunne ttu siitä, että * · · käytetään täyteainetta, jossa ainakin 90 % saostetuista valoa sirottavista pigmentti-30 partikkeleista on kiinnittynyt fibrilleihin.
• · * * * . · \ 19. Jonkin patenttivaatimuksen 15-18 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että • « «4* : *. *, pohjarata päällystetään paperikoneella pigmenttipitoisella päällystysseoksella. • * 13 1 1 7873
FI20010847A 2001-04-24 2001-04-24 Kuiturata ja menetelmä sen valmistamiseksi FI117873B (fi)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20010847A FI117873B (fi) 2001-04-24 2001-04-24 Kuiturata ja menetelmä sen valmistamiseksi
CA2444795A CA2444795C (en) 2001-04-24 2002-04-24 Fibrous web and process for the preparation thereof
US10/475,771 US20040168782A1 (en) 2001-04-24 2002-04-24 Fibrous web and process for the preparation thereof
NZ541156A NZ541156A (en) 2001-04-24 2002-04-24 Fibrous web and process for the preparation thereof
JP2002587702A JP5064644B2 (ja) 2001-04-24 2002-04-24 繊維ウェブおよびその製造法
PCT/FI2002/000344 WO2002090652A1 (en) 2001-04-24 2002-04-24 Fibrous web and process for the preparation thereof
CN02812111.2A CN1279243C (zh) 2001-04-24 2002-04-24 纤维网及其制备方法
EP02716872A EP1392922A1 (en) 2001-04-24 2002-04-24 Fibrous web and process for the preparation thereof
AU2002247795A AU2002247795B2 (en) 2001-04-24 2002-04-24 Fibrous web and process for the preparation thereof
US11/808,273 US20080073049A1 (en) 2001-04-24 2007-06-07 Fibrous web and process for the preparation thereof
US12/588,594 US20100218908A1 (en) 2001-04-24 2009-10-20 Fibrous web and process for the preparation thereof
US13/676,418 US20130139987A1 (en) 2001-04-24 2012-11-14 Fibrous web and process for the preparation thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20010847A FI117873B (fi) 2001-04-24 2001-04-24 Kuiturata ja menetelmä sen valmistamiseksi
FI20010847 2001-04-24

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20010847A0 FI20010847A0 (fi) 2001-04-24
FI20010847A FI20010847A (fi) 2002-10-25
FI117873B true FI117873B (fi) 2007-03-30

Family

ID=8561047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20010847A FI117873B (fi) 2001-04-24 2001-04-24 Kuiturata ja menetelmä sen valmistamiseksi

Country Status (9)

Country Link
US (4) US20040168782A1 (fi)
EP (1) EP1392922A1 (fi)
JP (1) JP5064644B2 (fi)
CN (1) CN1279243C (fi)
AU (1) AU2002247795B2 (fi)
CA (1) CA2444795C (fi)
FI (1) FI117873B (fi)
NZ (1) NZ541156A (fi)
WO (1) WO2002090652A1 (fi)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9085854B2 (en) 2011-06-21 2015-07-21 Upm-Kymmene Corporation Printing paper product, as well as a method and a system for manufacturing a printing paper product

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI115475B (fi) * 2002-10-24 2005-05-13 M Real Oyj Menetelmä paperin ja kartongin valmistamiseksi
FI20050293A (fi) * 2005-03-18 2006-09-19 Kemira Oyj Uudet komposiittimateriaalit ja niiden valmistus ja käyttö paperin ja kartongin valmistuksessa
DK2236545T3 (en) 2009-03-30 2014-12-01 Omya Int Ag A process for the preparation of nano-fibrillar cellulose gels
PL3617400T3 (pl) 2009-03-30 2023-01-02 Fiberlean Technologies Limited Zastosowanie zawiesin nanofibrylarnej celulozy
GB0908401D0 (en) 2009-05-15 2009-06-24 Imerys Minerals Ltd Paper filler composition
SI2386683T1 (sl) 2010-04-27 2014-07-31 Omya International Ag Postopek za proizvodnjo kompozitnih materialov na osnovi gela
EP2386682B1 (en) 2010-04-27 2014-03-19 Omya International AG Process for the manufacture of structured materials using nano-fibrillar cellulose gels
CA2810424C (en) * 2010-10-01 2018-04-03 Fpinnovations Cellulose-reinforced high mineral content products and methods of making the same
GB201019288D0 (en) 2010-11-15 2010-12-29 Imerys Minerals Ltd Compositions
US9879361B2 (en) 2012-08-24 2018-01-30 Domtar Paper Company, Llc Surface enhanced pulp fibers, methods of making surface enhanced pulp fibers, products incorporating surface enhanced pulp fibers, and methods of making products incorporating surface enhanced pulp fibers
FI125836B (fi) * 2013-04-26 2016-03-15 Wetend Tech Oy Menetelmä täyteaineen järjestämiseksi paperi- tai kartonkimassaan ja paperi tai kartonki
RU2656495C2 (ru) 2014-02-21 2018-06-05 ДОМТАР ПЭЙПЕР КОМПАНИ ЭлЭлСи Волокна целлюлозы с увеличенной площадью
JP6461181B2 (ja) 2014-02-21 2019-01-30 ドムター ペーパー カンパニー， エルエルシー 繊維強化セメント複合材料及びその製造方法
EP3362508B1 (en) 2015-10-14 2019-06-26 FiberLean Technologies Limited 3d-formable sheet material
US11846072B2 (en) 2016-04-05 2023-12-19 Fiberlean Technologies Limited Process of making paper and paperboard products
EP3440259B1 (en) 2016-04-05 2021-02-24 FiberLean Technologies Limited Paper and paperboard products
PL3445900T3 (pl) 2016-04-22 2022-07-11 Fiberlean Technologies Limited Włókna obejmujące mikrofibrylarną celulozę oraz sposoby wytwarzania włókien i włókniny z tych materiałów
US11473245B2 (en) 2016-08-01 2022-10-18 Domtar Paper Company Llc Surface enhanced pulp fibers at a substrate surface
WO2018075627A1 (en) 2016-10-18 2018-04-26 Domtar Paper Company, Llc Method for production of filler loaded surface enhanced pulp fibers
US11441271B2 (en) 2018-02-05 2022-09-13 Domtar Paper Company Llc Paper products and pulps with surface enhanced pulp fibers and increased absorbency, and methods of making same
WO2020198516A1 (en) 2019-03-26 2020-10-01 Domtar Paper Company, Llc Paper products subjected to a surface treatment comprising enzyme-treated surface enhanced pulp fibers and methods of making the same

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4495245A (en) * 1983-07-14 1985-01-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company Inorganic fillers modified with vinyl alcohol polymer and cationic melamine-formaldehyde resin
GB2211866B (en) * 1987-11-05 1992-04-15 Oji Paper Co Ink-jet recording sheet
US5223090A (en) * 1991-03-06 1993-06-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Method for fiber loading a chemical compound
FR2689530B1 (fr) * 1992-04-07 1996-12-13 Aussedat Rey Nouveau produit complexe a base de fibres et de charges, et procede de fabrication d'un tel nouveau produit.
CA2195300C (en) * 1995-05-18 2001-06-12 Michael C. Withiam Method for preparation of pigmented paper fibers and fiber products
FI100729B (fi) * 1995-06-29 1998-02-13 Metsae Serla Oy Paperinvalmistuksessa käytettävä täyteaine ja menetelmä täyteaineen va lmistamiseksi
FI100670B (fi) * 1996-02-20 1998-01-30 Metsae Serla Oy Menetelmä täyteaineen lisäämiseksi selluloosakuituperäiseen massaan
FI108283B (fi) * 1997-01-13 2001-12-31 M Real Oyj Menetelmä paperin ja kartongin päällystämiseksi
FI106140B (fi) * 1997-11-21 2000-11-30 Metsae Serla Oyj Paperinvalmistuksessa käytettävä täyteaine ja menetelmä sen valmistamiseksi
CA2324459A1 (en) * 1998-03-23 1999-09-30 Pulp And Paper Research Institute Of Canada Method for producing pulp and paper with calcium carbonate filler
AU3217399A (en) * 1998-03-31 1999-10-18 Callaway Corporation Improving retention and drainage in alkaline fine paper
US6315866B1 (en) * 2000-02-29 2001-11-13 Nalco Chemical Company Method of increasing the dry strength of paper products using cationic dispersion polymers
GB2366576A (en) * 2000-09-07 2002-03-13 Ass Octel Flocculent system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9085854B2 (en) 2011-06-21 2015-07-21 Upm-Kymmene Corporation Printing paper product, as well as a method and a system for manufacturing a printing paper product

Also Published As

Publication number Publication date
EP1392922A1 (en) 2004-03-03
US20130139987A1 (en) 2013-06-06
FI20010847A (fi) 2002-10-25
CN1279243C (zh) 2006-10-11
FI20010847A0 (fi) 2001-04-24
JP2004525280A (ja) 2004-08-19
AU2002247795B2 (en) 2007-09-06
US20080073049A1 (en) 2008-03-27
WO2002090652A1 (en) 2002-11-14
JP5064644B2 (ja) 2012-10-31
NZ541156A (en) 2007-02-23
US20100218908A1 (en) 2010-09-02
CA2444795C (en) 2013-07-16
CN1516768A (zh) 2004-07-28
US20040168782A1 (en) 2004-09-02
CA2444795A1 (en) 2002-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI117873B (fi) Kuiturata ja menetelmä sen valmistamiseksi
FI122674B (fi) Menetelmä kuituradan valmistamiseksi
EP2640893B2 (en) Compositions
FI117870B (fi) Päällystetty kuiturata ja menetelmä sen valmistamiseksi
AU2002247795A1 (en) Fibrous web and process for the preparation thereof
FI117871B (fi) Monikerroksinen kuitutuote ja menetelmä sen valmistamiseksi
EP3415687A1 (en) Paper composition
AU2002247793A1 (en) Coated fibrous web and process for the production thereof
FI123224B (fi) Kuitutuote ja menetelmä sen valmistamiseksi
FI115475B (fi) Menetelmä paperin ja kartongin valmistamiseksi
FI118092B (fi) Kuitupitoinen rata ja menetelmä sen valmistamiseksi

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 117873

Country of ref document: FI

MD Opposition filed

Opponent name: UPM-KYMMENE OYJ

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: MINTEQ UK LIMITED

MM Patent lapsed