FI121120B - Koostumus käytettäväksi täyteaineena paperinvalmistuksessa - Google Patents

Koostumus käytettäväksi täyteaineena paperinvalmistuksessa Download PDF

Info

Publication number
FI121120B
FI121120B FI961974A FI961974A FI121120B FI 121120 B FI121120 B FI 121120B FI 961974 A FI961974 A FI 961974A FI 961974 A FI961974 A FI 961974A FI 121120 B FI121120 B FI 121120B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
paper
sodium carboxymethyl
treated
carboxymethyl cellulose
cellulose
Prior art date
Application number
FI961974A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI961974A (fi
FI961974A0 (fi
Inventor
George H Fairchild
Original Assignee
Akzo Nobel Nv
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=22534865&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=FI121120(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Akzo Nobel Nv filed Critical Akzo Nobel Nv
Publication of FI961974A0 publication Critical patent/FI961974A0/fi
Publication of FI961974A publication Critical patent/FI961974A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI121120B publication Critical patent/FI121120B/fi

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
    • D21H17/25—Cellulose
    • D21H17/26—Ethers thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02—Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • C09C1/021—Calcium carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/10—Treatment with macromolecular organic compounds
    • 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
    • D21H17/675—Oxides, hydroxides or carbonates
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12—Surface area
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Koostumus käytettäväksi täyteaineena paperinvalmistuksessa
Keksinnön ala Tämä keksintö koskee parannettuja täyteainemateri-5 aaleja paperia varten ja tällaisia täyteainemateriaaleja sisältävää alkalista paperia. Tämä keksintö koskee myös menetelmiä paperin valmistamiseksi, erityisesti menetelmiä paperin valmistamiseksi täyteainemateriaalien avulla.
Keksinnön tausta 10 Selluloosakuituihin lisätään tyypillisesti epäor gaanista materiaalia käsittäviä täyteaineita alkalisen paperinvalmistuksen aikana parantamaan vaaleutta, opasiteettia, paperin sileyttä ja/tai painettavuutta. Aikalisissä paperinvalmistusmenetelmissä käytettävät täyteaineet ovat 15 yleensä epäorgaanisia materiaaleja. Alkalisen paperin valmistuksessa käytetään mahdollisimman paljon täyteainetta, koska alkaliseen paperiin lisättävän täyteainemäärän suurentaminen pienentää valmistuskustannuksia. Täyteaine parantaa lisäksi alkalisen paperin ominaisuuksia kuten opasi-20 teettia ja vaaleutta.
Vaaleus on valon heijastuskyvyn funktio. Epäorgaanisten materiaalien, kuten liidun, talkin ja savien, vaalentava vaikutus on heikko. On tunnettua, että savi-täyteaineilla aikaansaatua vaaleutta voidaan parantaa kal-25 sinoimalla. Kalsinoidun saven varjopuolena on kuitenkin hiovuus.
Epäorgaanisia, vaaleudeltaan heikkoja täyteaineita sisältävän alkalisen paperin vaaleutta voidaan myös parantaa lisäämällä fluoresoivia valkaisuaineita tai optisia 30 kirkasteita. Mutta nämä kemikaalit ovat kalliita ja niihin liittyy ympäristöhaittoja.
Tekniikan tasolla tunnetaan erilaisia täyteainemateriaaleja ja menetelmiä paperin valmistamiseksi. US-paten-tissa nro 2 795 509 selitetään stabiileja piidioksididis-35 persioita selluloosaeetterien liuoksissa käyttökelpoisina liimakoostumuksina.
2 US-patentissa 3 730 830 selitetään menetelmä hyvän lujuuden omaavan paperin valmistamiseksi, jossa katkokui-duista, karboksimetyyliselluloosasta ja epäorgaanisesta pigmentistä muodostetaan liete ja lietteeseen lisätään sit-5 ten selluloosakuituja.
US-patentissa 4 310 360 selitetään menetelmä liima-koostumuksen valmistamiseksi, joka käsittää pigmentin kuumentamisen polysakkaridin läsnä ollessa.
US-patentissa 4 210 488 selitetään menetelmä optis-10 ten kirkasteiden vaikutuksen parantamiseksi imeyttämällä niihin karboksimetyyliselluloosaan absorboitunutta polypi-peridiinihalogenidia.
Karboksimetyyliselluloosa on märkäpään paperinlisä-aine, joka parantaa paperin kuivalujuutta. Karboksimetyyli-15 selluloosaliuoksia voidaan myös levittää paperin pinnalle parantamaan pinnan lujuutta, sileyttä sekä öljyn- ja ras-vankes tävyyttä.
Mikään yllä kuvatuista patenteista ei menestyksellisesti käsittele ongelmaa alkalisten paperituotteiden vaa-20 leuden parantamiseksi, jotka sisältävät epäorgaanisten pigmenttien tyyppisiä täyteaineita. Niinpä on olemassa tarve saada käyttöön epäorgaaninen täyteainemateriaali, jolla voidaan parantaa vaaleutta aikalisissä paperituotteissa.
Keksinnön yhteenveto 25 Selitetty keksintö koskee koostumusta käytettäväksi täyteaineena paperinvalmistuksessa, joka koostumus käsittää saostettua CaC03:a, joka on käsitelty natriumkarboksimetyy-liselluloosalla.
Selitetty keksintö koskee lisäksi menetelmää paran-30 tuneen vaaleuden omaavan alkalisen paperin aikaansaamiseksi. Menetelmässä, jossa selluloosamateriaalista muodostetaan alkalinen liete, poistetaan vesi ja muovataan paperiksi, jolloin parannus tunnetaan siitä, että käytetään hienojakoista, saostettua CaCChia, käsitellään saostettua Ca-35 CC>3:a natriumkarboksimetyylilselluloosalla käsitellyn saos-tetun CaCC>3:n aikaansaamiseksi, ja sekoitetaan käsitelty 3 seostettu CaCCh, selluloosakuidut ja vesi ja saadaan liete, josta voidaan muodostaa paperi. Keksintö koskee myös alkalista paperia, joka käsittää käsitellyn täyteainemateriaa-lin.
5 Käyttökelpoisia epäorgaanisia materiaaleja, joita voidaan käsitellä keksinnön mukaisesti, ovat mineraalit, kuten titaanidioksidi, maa-alkalikarbonaatit, kuten luonnon- ja saostettu kalsiumkarbonaatti ("PCC"), savi, talkki, alumiinioksiditrihydraatti, natriumaluminosilikaatti ja 10 sinkkisulfidi. Täyteainemateriaalina on edullisesti maa- alkalimetallikarbonaatti, edullisimmin PCC.
Epäorgaanisten materiaalien käsittelyssä käytettävät selluloosajohdannaiset voivat olla selluloosan suoloja eli selluloosa, joka on modifioitu vähintään yhdellä ionoi-15 tuvalla substituentilla tai joka sisältää sellaisen. Selluloosa johdannaisena on edullisesti natriumkarboksimetyyli-selluloosa ("CMC"), jossa karboksimetyyliselluloosan sub-stituutioaste on noin 0,70 ja viskositeetti noin 25 - noin 50 cP mitattuna Brookfield-viskosimetrillä. Tällaisen sub-20 stituutioasteen omaavaa karboksimetyyliselluloosaa myy Aqu-alon Co., Wilmington, DE.
Toisen näkökohtansa mukaisesti keksintö koskee parannettua menetelmää alkalisen paperin valmistamiseksi, jolle on tunnusomaista se, että selluloosasta ja epäor-25 gaanisesta materiaalista muodostetaan alkalinen liete, vesi poistetaan ja muotoillaan paperiksi. Menetelmä käsittää hienojakoisen, epäorgaanisen materiaalin käytön lähtöaineena, epäorgaanisen materiaalin käsittelemisen selluloosajohdannaisella, joka on modifioitu vähintään yhdellä ionoitu-30 valla substituentilla tai joka sisältää sellaisen, ja käsitellyn epäorgaanisen materiaalin ja selluloosakuitujen sekoittamisen lietteeksi, josta voidaan valmistaa paperia.
4
Epäorgaanisen materiaalin käsittely käsittää selluloosa johdannaisen, kuten natriumkarboksimetyyliselluloosan ("CMC"), esim. kuivan CMC:n, tai vesiliuoksen muodossa olevan CMC:n, edullisesti kuivan CMC:n lisäämisen epäorgaani-5 seen materiaaliin. Käsittelyvaihe käsittää epäorgaanisen materiaalin ja CMC:n sekoittamisen 1 minuutista 6 tuntiin, edullisesti noin 15 minuutista 3 tuntiin lämpötilassa 5 -95 °C, edullisemmin 20 - 60 °C.
Toisen näkökohtansa mukaisesti keksintö koskee pa-10 rannettua alkalista paperia. Alkalinen paperi käsittää sel-luloosakuituja ja yllä mainittuja hienojakoisia hiukkasia, jotka muodostuvat epäorgaanisesta, yllä mainitulla selluloosa johdannaisella käsitellystä materiaalista.
Piirustusten lyhyt selitys 15 Kuvio 1 esittää esimerkkien IA - 1H paperien TAPPI- vaaleutta.
Kuvio 2 esittää esimerkkien 2A - 2F paperien TAPPI-vaaleutta.
Kuvio 3 esittää esimerkkien 3A - 3H paperien TAPPI-20 vaaleutta.
Kuvio 4 esittää esimerkkien 4A - 4D paperien TAPPI-vaaleutta.
Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus
Keksinnön mukainen käsitelty epäorgaaninen täy-25 teainemateriaali saadaan yleisesti ottaen sekoittamalla hienojakoinen, epäorgaaninen materiaali ja selluloosajohdannainen, joka on modifioitu vähintään yhdellä ionoituvalla substituentilla tai joka sisältää sellaisen. Selluloosa-johdannaisena on edullisesti karboksimetyylieetterisellu-30 loosa, jossa on natriumsubstituentti, esim. CMC. CMC:n vis kositeetti on suunnilleen 25 - 50 cP 2-prosenttisena vesi-liuoksena ja sen substituutioaste (natriumkarboksimetyyli-ryhmien keskimääräinen lukumäärä anhydroglukoosiyksikköä kohti) voi olla noin 0,70. Muita käyttökelpoisia selluloo-35 sajohdannaisia ovat hapetetut tai anioniset tärkkelykset.
5
Keksinnön mukaisena täyteaineena käyttökelpoisena epäorgaanisena materiaalina voi olla mikä tahansa epäorgaaninen materiaali, jota käytetään tyypillisesti täyteaineena paperinvalmistuksessa. Tällaisia epäorgaanisia materiaaleja 5 ovat tyypillisesti kalsiumkarbonaatti, savi, titaanidioksi di, talkki, alumiinioksiditrihydraatti, natriumaluminosili-kaatti, sinkkisulfidi ja vastaavat. Kalsiumkarbonaatti voi olla luonnonkalsiumkarbonaatti kuten jauhettu kalkkikivi ja liitu tai saostettu kalsiumkarbonaatti. Edullisin on saos-10 tettu kalsiumkarbonaatti ("PCC").
Keksinnössä käyttökelpoisten materiaalien keskimääräinen hiukkaskoko on noin 0,1 - 5 μ, edullisesti noin 0,2 - 3,0 μ. Keskimääräinen hiukkaskoko määritellään vastaavan pallon läpimitaksi mitattuna laitteella Sedigraph 15 5100, valmistaja Micrometries Co.
Keksinnössä käyttökelpoiset, CMC:llä käsitellyt epäorgaaniset täyteainemateriaalit voidaan valmistaa joko menetelmän (A), menetelmän (B), menetelmän (C) tai menetelmän (D) mukaan. Menetelmässä (A) selluloosajohdannainen ku-20 ten CMC lisätään kuivana jauheena vesilietteeseen, joka sisältää noin 5 - noin 75 paino-%, edullisesti noin 10 - noin 30 paino-% kiinteitä epäorgaanisia materiaaleja. Lietettä ja CMC-jauhetta sekoitetaan noin 1 minuutista noin 6 tuntiin, edullisesti noin 15 minuutista noin 3 tuntiin. Lämpö-25 tila on CMC:n lisäyksen aikana tyypillisesti noin 5 - 95 °C, edullisesti noin 20 - noin 60 °C, edullisimmin noin 25 °C.
Menetelmässä (B) selluloosajohdannaisen kuten CMC:n vesiliuos lisätään epäorgaanisen materiaalin vesiliettee-30 seen, jonka kiintoainepitoisuus on noin 5 - noin 75 paino-%, edullisesti noin 10 - noin 30 paino-%. Epäorgaani- 6 sesta materiaalista muodostuvaa lietettä ja CMC-liuosta sekoitetaan noin 1 minuutista noin 6, edullisesti noin 15 minuutista noin 3 tuntiin. Lämpötila on CMC-liuoksen lisäyksen aikana tyypillisesti 5-95 °C, edullisesti noin 5 20 - noin 60 °C, edullisimmin noin 25 °C.
Menetelmässä (C) hienojakoinen, kuiva epäorgaaninen materiaali lisätään selluloosajohdannaisen kuten CMC:n vesiliuokseen. Epäorgaanista materiaalia ja CMC-liuosta sekoitetaan noin 1 minuutista noin 6 tuntiin, edullisesti 10 noin 15 minuutista noin 3 tuntiin. Lämpötila on sekoituksen aikana tyypillisesti noin 5-95 °C, edullisesti noin 20 - noin 60 °C, edullisimmin noin 25 °C.
Menetelmässä (D) epäorgaaninen materiaali käsitellään CMCrllä lisäämällä CMC ja hienojakoinen, epäorgaani-15 nen materiaali kuivina jauheina veteen. Tässä menetelmässä CMC:tä, epäorgaanista materiaalia ja vettä sekoitetaan noin 1 minuutista noin 6 tuntiin, edullisesti noin 15 minuutista noin 3 tuntiin. Lämpötila voi olla sekoituksen aikana 5-95 °C, edullisesti noin 20 - noin 60 °C, edul-20 lisimmin noin 25 °C.
CMC:n lisäysmäärä on jokaisessa yllä kuvatussa menetelmässä riittävä siten, että epäorgaanisen materiaalin pinnalla on noin 0,01 - 5 paino-% CMC:tä, edullisesti noin 0,05 - 0,5 %. CMC:n edulliset vesiliuokset sisältävät noin 25 0,1-5 paino-% CMC:tä vesifaasissa, edullisesti noin 0,5 - noin 1,5 paino-% vesifaasissa, edullisimmin noin 1 paino-% vesifaasissa.
Käsiteltävänä olevassa keksinnössä voidaan alkali-sen paperin vaaleutta parantaa yllättäen lisäämällä hieno-30 jakoista, epäorgaanista materiaalia, joka on käsitelty yllä mainitulla selluloosajohdannaisella, selluloosakui-tuihin alkalisen paperin valmistuksen aikana. Keksinnön mukaisen käsitellyn täyteainemateriaalin käyttöjä on käyttö pigmentteinä ja täyteaineina kiteissä, muoveissa, ku-35 missä, maaleissa ja lääketuotteissa.
7
Keksinnön mukainen alkalinen paperi käsittää sellu-loosakuituja ja hienojakoisesta epäorgaanisesta materiaalista muodostuvan täyteainemateriaalin, joka on käsitelty yllä selitetyillä selluloosajohdannaisilla. Käsiteltyä, 5 epäorgaanista täyteainemateriaalia voi olla mukana määränä noin 5-45 paino-% paperista laskettuna.
Käsiteltävänä olevan keksinnön yllä mainitut tunnusmerkit, näkökohdat ja edut ilmenevat tarkemmin seuraa-vista käsiteltävänä olevan keksinnön mukaisista ei-rajoit-10 tavista esimerkeistä.
Esimerkit IA - 1H
Esimerkeistä IA - 1F ilmenevät vaikutukset vaaleuteen, jotka johtuvat PCC-täyteaineen käytöstä, joka on modifioitu vaihtelevilla annoksilla natriumkarboksimetyy-15 liselluloosaa. Vertailun vuoksi esimerkeistä 1G - 1H ilmenee vaikutus vaaleuteen, joka johtuu käsittelemättömän PCC-täyteaineen käytöstä.
Esimerkeissä IA - 1F käsitellään 20 % PCC-kiintoai-nesta sisältävää vesilietettä natriumkarboksimetyylisellu-20 loosan 1-prosenttisella vesiliuoksella kuten menetelmässä (B). PCC:n kiderakenne on skalenoedrinen, keskimääräinen hiukkaskoko on 1,4 mikronia ja ominaispinta-ala on 12,3 m2/g. PCC:n käsittelyssä esimerkeissä IA - IB käytetyn natriumkarboksimetyyliselluloosan määrä on 0,1, 0,2 ja 25 0,3 % PCC:n kuivapainosta laskettuna. PCC:n käsittelyssä esimerkeissä 1C - ID käytetyn natriumkarboksimetyylisellu-loosan määrä on 0,2 % PCC:n kuivapainosta laskettuna. PCC:n käsittelyssä esimerkeissä IE - 1F käytetyn natrium-karboksimetyyliselluloosan määrä on 0,3 % PCC:n kuivapai-30 nosta laskettuna. Esimerkeissä 1G ja 1H käytettiin täyteaineena käsittelemätöntä PCC:tä.
Esimerkeissä IA - 1H käytettiin laitetta Formax Sheet Former (Noble ja Wood tyyppiä, valmistaja Adirondack Machine Corp. ) laboratoriopaperiarkkien (60 g/m2) valmista-35 miseksi seossuhteesta, jossa oli 75 % valkaistua lehtipuu- 8 kraftmassaa ja 25 % havupuukraftmassaa jauhettuina Canadian Standard Freeness -arvoon (CSF) 400 pH:ssa 7 tislatussa vedessä. Massan sakeus oli 0,3125 %. Massaan lisättiin retentioapuainetta (suuritiheyksistä kationista poly-5 akryyliamidia) pitoisuutena 0,05 % (447 g/tonni paperia (1 lb/ton paperia)). Massaan lisättiin synteettistä liima-ainetta (alkyyliketeenidimeeriä) pitoisuutena 0,25 % (2,23 kg/tonni paperia (5 lbs/ton paperia)). Täyteainetta lisättiin massaseossuhteeseen sellainen määrä, että saavutet-10 tiin haluttu täyteainepitoisuus. Arkkeja ilmastoitiin 50 %:n suhteellisessa kosteudessa ja lämpötilassa 23 °C vähintään 24 tuntia ennen testausta.
Muodostuneiden paperien vaaleus testattiin käyttäen TAPPI-testausmenetelmää T452-OM92. Tämän testin tulokset 15 ilmenevät taulukosta 1 ja kuviosta 1, joissa viitenumerot IA - 1H vastaavat esimerkkejä IA - 1H. Kuten taulukosta 1 käy ilmi, paperin vaaleus paranee käytettäessä PCC-täyte-aineita, joita on käsitelty kasvavilla pitoisuuksilla CMC:tä.
20 9
Taulukko 1
Esimerkin Täyteainetta Vaaleus nro (%) IA 14,421 85,36 5 IB 29,391 87,93 1C 15,72 85,9 ID 29,322 88,1 IE 15,323 86,13 IF 30,023 88,33 10 1G 14,864 85,43 1H 30,134 87,65 4PCC, joka on käsitelty 0,1 prosentilla CMC:tä.
2PCC, joka on käsitelty 0,2 prosentilla CMC:tä.
15 3PCC, joka on käsitelty 0,3 prosentilla CMC:tä. käsittelemätön PCC.
Esimerkit 2A - 2F
Esimerkeissä 2A - 2F verrataan vaikutusta vaa-20 leuteen, joka johtuu natriumkarboksimetyyliselluloosalla käsitellyn PCC:n käytöstä, vaikutukseen vaaleuteen, joka johtuu käsittelemättömän PCC:n lisäämisestä erikseen CMC:tä sisältävään massaseossuhteeseen. Esimerkeissä 2A -2F käytetyn PCC:n kiderakenne on skalenoedrinen, keskimää-25 räinen hlukkaskoko on 1,3 mikronia ja ominaispinta-ala on 12,1 m2/g. Esimerkeissä 2A ja 2B käsitellään 20 % PCC-kiin-toainesta sisältävää vesilietettä natriumkarboksimetyy-liselluloosan 1-prosenttisella vesiliuoksella kuten menetelmässä (B) siten, että käsittelypitoisuudeksi tulee 0,5 30 paino-% CMC:tä PCC:stä laskettuna. Esimerkeissä 2C ja 2D mitataan PCC-lietteen ja natriumkarboksimetyyliselluloosa- 10 liuoksen lisääminen erikseen massaseossuhteeseen kuten mentelmässä (D). PCCtn lisäysmäärät ilmenevät taulukon 2 esimerkeistä 2C ja 2D. Esimerkeissä 2C ja 2D lisätyn nat-riumkarboksimetyyliselluloosan määrä on riittävä siten, 5 että saavutetaan natriumkarboksimetyyliselluloosan käsit- telypitoisuus, joka vastaa esimerkeissä 2A ja 2B käytetyn CMC:llä käsitellyn PCC:n pitoisuutta. Vertailun vuoksi lisätään CMC:tä sisältämättömään massaseossuhteeseen käsittelemätöntä PCC:tä, kuten on kuvattu esimerkeissä 2E ja 10 2F.
Massaseossuhteessa käytetään esimerkissä IA selitetyllä tavalla käsiteltyjä ja käsittelemättömiä PCC-täyte-aineita laboratorioarkkien valmistamiseksi. Muodostuneiden laboratorioarkkien vaaleus määritettiin TAPPI-testaus-15 menetelmän T452-OM92 mukaan. Tulokset ilmenevät taulukosta 2 ja kuviosta 2, joissa viitenumerot 2A - 2F vastaavat esimerkkejä 2A - 2F.
Taulukko 2 20 Esimerkin Täyteainetta Vaaleus nro (%) 2A 14,63 86,03 2B 24,02 87,7 2C 14,68 85,53 25 2D 24,75 87,06 2E 14,72 85,40 2F 24,02 87,03
Esimerkit 3A - 3H
30 Esimerkeissä 3A - 3H määritettiin PCC-täyteaineen kiderakenteen vaikutus vaaleuteen. Käytettyjen PCC-täyte-aiden kiderakenne on joko ortorombinen tai romboedrinen.
11
Ortorombisen kiderakenteen omaavan PCC:n keskimääräinen hiukkakoko on 2,2 mikronia ja ominaispinta-ala on 3,6 m2/g. Romboedrisen kiderakenteen omaavan PCC:n keskimääräinen hiukkaskoko on 3,3 mikronia ja ominaispintaala 5 on 2,5 m2/g.
Esimerkeissä 3A, 3B, 3E ja 3F käsitellään kiinteänä 20 % kutakin PCCtyyppiä sisältäviä vesilietteitä natrium-karboksimetyyliselluloosan 1-prosenttisella vesiliuoksella kuten menetelmässä (B) siten, että käsittslypitoisuudeksi 10 tulee 0,5 paino-% CMC:tä PCC-täyteaineesta laskettuna.
Vertailun vuoksi määritettiin esimerkeissä 3C, 3D, 3G ja 3H vesilietteitä, jotka sisälsivät 20 % käsittelemätöntä PCC-kiintoainesta. PCC-täyteaineet lisättiin massaseossuh-teeseen ja muodostettiin paperi esimerkissä 1 selitetyllä 15 tavalla.
Muodostuneiden paperiarkkien vaaleusarvot ilmenevät taulukosta 3 ja kuviosta 3, joissa viitenumerot 3A - 3H vastaavat esimerkkejä 3A - 3H.
12 co 2
CU VO VO 00 VO
H OOC^HCTiVOOOiHCO
cd (0 lOvOvivivON^vi
> COOOCOCOCOCOCOCO
e i i o :(d jd :(0 (-C -P 3 E O " il ^ ο) -μ υ ω dp H ^ u O ^
Cl) O Ph CD
μ co cd μ ;(d (d cd co rH ld
h μ μ CO CO 00 vO
co d co ω cu » :cd O -H cd Q) LO "v# !*ί μ Λ E μ ι ι ι ι ι i ,-η cn i cd cd cd ω μ co co
:cd CO CO CU
>1 -H cd CU
μ λ e μ he x: CU O :<d 3 oo μ ^ μ co o σ>
H O ·· CO M CN
o co μ o o ^ :(d Pl O CU o\o IN 00
tsi O Ph CO W I | | I r-l CN I I
---------
^ I CU :cd hC
;cd o μ 3 e o · co CU E U CO o\o H O U O —'
CU M Ph CU
μ co cd μ :cd cd cd co o en h μ μ co co co vo co d ω co cu «.
••cd O μ to cu m ^
^ μ ^ E μ I IHCNI ι I I
ι cd :cd cd co μ co co ;<d co co cu tn -h cd Φ μ u e μ H Ό Jd CU CU :<0 3 μ o μ co oo
H J3 ·· (O OI O
CO E O O ~ ••cd o o cu <λ° co o
^PlPnCOwrHCSI I I I I I I
E
H o CO Pc CCQOQMCnOffi ω d oocooooooooooooo 13
Taulukon 3 tulokset osoittavat, että voidaan käsitellä PCC:n erilaisia kiderakenteita CMC:llä parantuneen vaaleuden omaavan paperin saamiseksi.
Esimerkit 4A - 4D
5 Käsiteltiin 20 % liitukiintoainesta, jonka keski määräinen hiukkaskoko oli 2,2 mikronia ja ominaispinta-ala 2,1 m2/g, sisältävää vesilietettä natriumkarboksimetyyli-selluloosan 1-prosenttisella vesiliuoksella kuten menetelmässä (B) siten, että käsittelypitoisuudeksi tuli 0,5 pai-10 no-% CMC:tä liidusta laskettuna. Käsiteltiin myös 20 % talkkikiintoainesta, jonka keskimääräinen hiukkaskoko oli 4,0 mikronia ja ominaispinta-ala 14,3 m2/g, sisältävää vesilietettä natriumkarboksimetyyliselluloosan 1-prosenttisella vesiliuoksella kuten menetelmässä (B) siten, että kä-15 sittelypitoisuudeksi tuli 0,5 paino-% CMCrtä talkista laskettuna. Käsiteltyjä liitu- ja talkkitäyteaineita samoin kuin käsittelemättömiä liitu- ja talkkitäyteaineita käytetään laboratorioarkkien valmistamiseksi esimerkissä 1 selitetyllä tavalla sillä erolla, että täyteaineen pitoisuus 20 massaseossuhteessa oli 30 %. Muodostuneiden paperien vaaleus testattiin käyttäen TAPPl-testausmenetelmää T452-OM92. Tulokset ilmenevät taulukosta 4 ja kuviosta 4, joissa viitenumerot 4A - 4D vastaavat esimerkkejä 4A - 4D.
Tulokset osoittavat, että voidaan käsitellä erilai-25 siä epäorgaanisia materiaaleja natriumkarboksimetyylisellu-loosalla täyteaineiden saamiseksi, jotka ovat käyttökelpoisia paperin vaaleuden parantamiseksi.
Joskin käsiteltävänä olevaa keksintöä on selitetty yksityiskohtaisesti, on selvää, että selityksen tehtävänä 30 on vain toimia esimerkkinä keksinnön rajoittumatta siihen ja että keksinnön suoja-alaa rajoittaa vain oheisten pa-tenttivaatimuksten suoja-ala.
14 co 3 Q)
Ή O VO
CÖ κ c0 ^ (N vo in > co co co co 10 i I -h £ :<0 X 3 e λ: ra ~ o) h m <1> .H co o ^ Φ 4-> a) p co (0
P -.(0 (0 CO
H -P CG CO
co d co <u
;cd :0 to O) O
!1; -p g +-> i i i co (0 cd co co
CO CO
:<Ö (0 0)
>1 S <D
-P -P
h ίο o: 0) -H 3
P 14 CO
O -H X CO
X CO H O ""
^ :tO (0 Q) <ff> O
3 & -P CO w | | 00 I
rH
3 to
H I
I (0 £ :C0 3 3 E P co - <D -H CO <A°
rH Ή O
0)H(1)
P CO CO
P :(Ö CÖ CO
H 4-> CO ω
CO G CO CD
:C0 :0 (0 Q) O
P> E P> I CO I I
I (0 co ω
:CÖ CO CO
> CO a)
>H (0 <D
p> e p H £ 0) CO 3
P 3 CO
H -P CO
CO -H O ^
:(0 -H Cl) o\p O
X, H CO w 00 I I
S
H O
co u < ra u q wc

Claims (15)

15
1. Koostumus käytettäväksi täyteaineena paperinvalmistuksessa, tunnettu siitä, että se käsittää saostet- 5 tua CaC03:a, joka on käsitelty natriumkarboksimetyylisellu- loosalla.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että selluloosayhdiste on natriumkarboksime-tyyliselluloosa, jonka substituutioaste on noin 0,70.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koostumus, tun nettu siitä, että natriumkarboksimetyyliselluloosan viskositeetti on noin 25 - noin 50 cP.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että saostettu CaC03 käsitellään 0,01 - 5 15 p-% natriumkarboksimetyyliselluloosaa.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että natriumkarboksimetyyliselluloosaa on läsnä 0,05 - 0,5 p-%.
6. Menetelmä paperin valmistamiseksi, jossa sellu- 20 loosamateriaalista muodostetaan alkalinen liete, poistetaan vesi ja muovataan paperiksi, jolloin parannus tunnetaan siitä, että käytetään hienojakoista, saostettua CaCC>3:a, käsitellään saostettua CaC03:a natriumkarboksimetyylilsel-luloosalla käsitellyn saostetun CaC03:n aikaansaamiseksi, 25 ja sekoitetaan käsitelty saostettu CaC03, selluloosakuidut ja vesi ja saadaan liete, josta voidaan muodostaa paperi.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu käsittely käsittää natriumkar-boksimetyyliselluloosan lisäämisen saostetun CaC03:n vesi- 30 lietteeseen.
8. Jonkin patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että natr iumkarboks ime tyyli-selluloosa on vesilietteen muodossa. 16
9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu käsittely käsittää saostetun CaCCh.-n ja natriumkarboksimetyyliselluloosan lisäämisen kuivana jauheena veteen.
10. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että mainittu käsittely käsittää saostetun CaC03.-n ja natriumkarboksimetyyliselluloosan sekoittamisen noin 1 minuutista noin 6 tuntiin.
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tun-10 nettu siitä, että sekoitetaan noin 15 minuutista noin 3 tuntiin.
12. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu saostetun CaCCb-.n käsittely natriumkarboksimetyyliselluloosalla tapahtuu lämpötilassa 15 noin 5 - noin 95 °C.
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu lämpötila on noin 20 - noin 60 °C.
14. Alkalinen paperi, tunnettu siitä, että se 20 käsittää selluloosakuituja ja patenttivaatimuksen 1 mukai sen täyteainekoostumuksen.
15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen alkalinen pape ri, tunnettu siitä, että täyteainekoostumuksen käyttömäärä on noin 5-45 paino-% selluloosakuiduista laskettu- 25 na. 17
FI961974A 1993-11-10 1996-05-09 Koostumus käytettäväksi täyteaineena paperinvalmistuksessa FI121120B (fi)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15050793 1993-11-10
US08/150,507 US5492560A (en) 1993-11-10 1993-11-10 Treatment of inorganic pigments with carboxymethylcellulose compounds
US9412552 1994-11-01
PCT/US1994/012552 WO1995013324A1 (en) 1993-11-10 1994-11-01 Treatment of inorganic pigments with carboxymethylcellulose compounds

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI961974A0 FI961974A0 (fi) 1996-05-09
FI961974A FI961974A (fi) 1996-07-09
FI121120B true FI121120B (fi) 2010-07-15

Family

ID=22534865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI961974A FI121120B (fi) 1993-11-10 1996-05-09 Koostumus käytettäväksi täyteaineena paperinvalmistuksessa

Country Status (16)

Country Link
US (1) US5492560A (fi)
EP (1) EP0731826B2 (fi)
JP (1) JP3582659B2 (fi)
AT (1) ATE215116T1 (fi)
BR (1) BR9408016A (fi)
CA (1) CA2174940A1 (fi)
DE (1) DE69430255T3 (fi)
FI (1) FI121120B (fi)
MY (1) MY131717A (fi)
NO (1) NO961848D0 (fi)
PL (1) PL179482B1 (fi)
PT (1) PT731826E (fi)
RU (1) RU2142483C1 (fi)
SK (1) SK58896A3 (fi)
TW (1) TW353124B (fi)
WO (2) WO1995013325A1 (fi)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19542475C2 (de) * 1995-11-15 1999-10-28 Ballard Power Systems Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle sowie Verfahren zur Herstellung einer Verteilerplatte für eine solche Zelle
US6565646B1 (en) * 2001-11-02 2003-05-20 Luzenac America, Inc. Talc composition and use in paper products
BRPI0415764A (pt) 2003-11-28 2006-12-26 Eastman Chem Co interpolìmero, produto de reação, métodos para converter uma hidroxila, para preparar uma forma estável de um interpolìmero, para converter um álcool primário, e para tratar um mamìfero necessitado do mesmo, composições para revestimento e farmacêutica oral, dispersão de pigmento, e, artigo
KR100810389B1 (ko) * 2003-12-22 2008-03-04 에카 케미칼스 에이비 제지 공정용 충진제
US9156990B2 (en) * 2003-12-22 2015-10-13 Eka Chemicals Ab Filler for papermaking process
US8252143B2 (en) 2004-06-22 2012-08-28 Akzo Nobel N.V. Filler for paper making process
CN103556526A (zh) * 2004-06-22 2014-02-05 阿克佐诺贝尔公司 用于造纸方法的填料
JP4406882B2 (ja) * 2005-03-18 2010-02-03 ハリマ化成株式会社 填料内添紙及びその製造方法
CL2008002019A1 (es) 2007-07-16 2009-01-16 Akzo Nobel Chemicals Int Bv Composicion de carga que comprende una carga, un compuesto inorganico cationico, un compuesto organico cationico y un polisacarido anionico; metodo para preparar dicha composicion; uso como aditivo para una suspension celulosica acuosa; procedimiento para producir papel; y papel.
RU2521590C2 (ru) * 2008-09-22 2014-06-27 Хёкьюлис Инкорпорейтид Гетерогенная смесь полимеров и способ увеличения содержания наполнителя в листе бумаги или картона с ее использованием (варианты)
ES2456369T3 (es) 2011-08-31 2014-04-22 Omya International Ag Híbrido de pigmentos autoaglutinantes
DK2662416T3 (en) * 2012-05-11 2015-10-05 Omya Int Ag Treatment of calcium carbonate containing materials to the increased filler loading in the paper
EP2662418B1 (en) * 2012-05-11 2015-02-18 Omya International AG Sustainable adsorbable polymers
CN104018395B (zh) * 2014-06-11 2016-11-23 金东纸业（江苏）股份有限公司 一种填料混合液及其制备方法、纸张的制造方法
CN109971216B (zh) * 2019-03-26 2020-12-08 长沙理工大学 一种聚乙烯防雾膜专用纳米碳酸钙的制备方法
JP7498565B2 (ja) * 2020-01-14 2024-06-12 日本製紙株式会社 繊維と無機粒子の集合物

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL174434B (nl) * 1952-12-09 Uss Eng & Consult Bedieningsmechanisme voor schuiven ter beheersing van de vloeistofstroom uit een gietvat met een gietopening in de bodem.
DE1151893B (de) † 1961-08-25 1963-07-25 Pigment Chemie G M B H Verfahren zur Herstellung eines Weisspigments fuer die Papier- und Pappeherstellung
GB1400410A (en) † 1971-06-24 1975-07-16 English Clays Lovering Pochin Loading for paper
US3730830A (en) * 1971-11-24 1973-05-01 Eastman Kodak Co Process for making paper
GB1393425A (en) * 1972-09-22 1975-05-07 Reed International Ltd Surface coating compositions
JPS5812911B2 (ja) * 1975-12-12 1983-03-10 大日本塗料株式会社 スイケイカコウガンリヨウノセイゾウホウホウ
ATA806276A (de) * 1976-10-29 1978-07-15 Neusiedler Ag Fuellstoffe und verfahren zur herstellung
US4210488A (en) * 1977-10-13 1980-07-01 Reuss Peter J Process for improving the dry strength of paper and for improving the effect of optical brighteners in the preparation or coating of paper
JPS5516072A (en) * 1978-07-24 1980-02-04 Shiraishi Kogyo Kk Calcium carbonate pigment and its preparation
SE441457C (sv) * 1978-10-30 1990-06-18 Supra Ab Saett att framstaella slamma foer bestrykningsmedel foer papper, kartong och liknande, innehaallande kalciumsulfat som pigment
HU179002B (en) * 1979-02-05 1982-08-28 Chinoin Gyogyszer Es Vegyeszet Process for producing powder-compositions of highfloatability in water dispersions
IN165908B (fi) * 1985-10-25 1990-02-10 Merck Patent Gmbh
GB8531558D0 (en) † 1985-12-21 1986-02-05 Wiggins Teape Group Ltd Loaded paper
JP2618232B2 (ja) * 1986-11-18 1997-06-11 株式会社日本紙パルプ研究所 製紙用填料及びその製造法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09505099A (ja) 1997-05-20
CA2174940A1 (en) 1995-05-18
SK58896A3 (en) 1997-06-04
MY131717A (en) 2007-08-30
US5492560A (en) 1996-02-20
EP0731826B1 (en) 2002-03-27
FI961974A (fi) 1996-07-09
RU2142483C1 (ru) 1999-12-10
DE69430255T3 (de) 2008-10-16
DE69430255D1 (de) 2002-05-02
NO961848L (no) 1996-05-07
PT731826E (pt) 2002-07-31
PL314293A1 (en) 1996-09-02
NO961848D0 (no) 1996-05-07
PL179482B1 (pl) 2000-09-29
WO1995013324A1 (en) 1995-05-18
EP0731826A1 (en) 1996-09-18
TW353124B (en) 1999-02-21
EP0731826A4 (en) 1998-05-06
BR9408016A (pt) 1996-12-17
FI961974A0 (fi) 1996-05-09
JP3582659B2 (ja) 2004-10-27
EP0731826B2 (en) 2008-03-19
ATE215116T1 (de) 2002-04-15
DE69430255T2 (de) 2002-07-18
WO1995013325A1 (en) 1995-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI121120B (fi) Koostumus käytettäväksi täyteaineena paperinvalmistuksessa
US5527430A (en) Modified filler material for alkaline paper and method of use thereof in alkaline paper making
US5411639A (en) Process for enhancing sizing efficiency in filled papers
US6071336A (en) Acicular calcite and aragonite calcium carbonate
RU2146316C1 (ru) Обработка полисахаридами неорганического наполнителя для бумаги
JPH0327676B2 (fi)
FI63614C (fi) Pappersbestrykningsmassor med hoeg torrsubstanskoncentration
DK2325388T3 (en) Filler for papermaking process
CA2444795C (en) Fibrous web and process for the preparation thereof
SE461860B (sv) Foerfarande foer framstaellning av papper och bestruket papper varvid baspappret innehaaller precipiterat kalciumkarbonat
FI117870B (fi) Päällystetty kuiturata ja menetelmä sen valmistamiseksi
US6022517A (en) Acicular calcite and aragonite calcium carbonate
FI123224B (fi) Kuitutuote ja menetelmä sen valmistamiseksi
FI115475B (fi) Menetelmä paperin ja kartongin valmistamiseksi
US3909348A (en) Urea-formaldehyde pigmentary fillers used in paper
Shen et al. MODIFICATION OF PRECIPITATED CALCIUM CARBONATE FILLER USING SODIUM SILICATE/ZINC CHLORIDE BASED MODIFIERS TO IMPROVE ACID-RESISTANCE AND USE OF THE MODIFIED FILLER IN PAPERMAKING.
US3151019A (en) Filler retention in paper making by addition of carboxyalkyl starch ether
Tokarz et al. Properties and use of surface treated precipitated calcium-carbonate (PCC) as paper filler in acid sizing processes

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: AKZO NOBEL N.V.

Free format text: AKZO NOBEL N.V.

FG Patent granted

Ref document number: 121120

Country of ref document: FI

MA Patent expired