FI57149B - FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN KOMPOSITION LAEMPAD SOM FYLLMEDEL I EN PAPPERSMASSA - Google Patents

FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN KOMPOSITION LAEMPAD SOM FYLLMEDEL I EN PAPPERSMASSA Download PDF

Info

Publication number
FI57149B
FI57149B FI751174A FI751174A FI57149B FI 57149 B FI57149 B FI 57149B FI 751174 A FI751174 A FI 751174A FI 751174 A FI751174 A FI 751174A FI 57149 B FI57149 B FI 57149B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
particles
filler
resin
paper
calcium carbonate
Prior art date
Application number
FI751174A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI57149C (en
FI751174A (en
Inventor
Lodovico Codolini
Original Assignee
Grace W R & Co
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 Grace W R & Co filed Critical Grace W R & Co
Publication of FI751174A publication Critical patent/FI751174A/fi
Publication of FI57149B publication Critical patent/FI57149B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI57149C publication Critical patent/FI57149C/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • D21H17/67Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/69Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments modified, e.g. by association with other compositions prior to incorporation in the pulp or paper

Landscapes

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

Description

r , KUULUTUSJULKAISU C7IAO m (11> UTLÄGGNINGSSKRIPT 3'**? (^5) patent a?ddi»lat ^ * * (51) Kv.ik.*/int.ci·* D 21 H 3/28 D 21 H 3/66 D 21 H 3/38 D 21 H 3/78r, ADVERTISEMENT C7IAO m (11> UTLÄGGNINGSSKRIPT 3 '**? (^ 5) patent a? ddi »lat ^ * * (51) Kv.ik. * / int.ci · * D 21 H 3/28 D 21 H 3/66 D 21 H 3/38 D 21 H 3/78

SUOMI — FINLAND (21) P«*nttlh»k*mu» — P»t*nt»n»eknln| 75117UFINLAND - FINLAND (21) P «* nttlh» k * mu »- P» t * nt »n» eknln | 75117U

(22) HakcmltpUvi — Ameknlngtdig l8.0U.75 ^ ^ (23) Alkupilvi — Giltlghatadag l8.OU.75 (41) Tullut luikituksi — Bllvlt offantlig 20.10.75 hunttl·)* r«kist«rihatlltua (+,) h ,™.- oeh registerstyr«ls«n ' AnstHon utlagd och utl-ikidtan pubMeurad 29· 02.80(22) HakcmltpUvi - Ameknlngtdig l8.0U.75 ^ ^ (23) Primary Cloud - Giltlghatadag l8.OU.75 (41) Tullut kiikikuksi - Bllvlt offantlig 20.10.75 hunttl ·) * r «Kist« rihatlltua (+,) h, ™ .- oeh registerstyr «ls« n 'AnstHon utlagd och utl-ikidtan pubMeurad 29 · 02.80

(32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prkxitet i9.0U.7U(32) (33) (31) Privilege requested — Begird prkxitet i9.0U.7U

Iso-Britannia-Storbritannien(GB) 17371/7UGreat Britain-Great Britain (GB) 17371 / 7U

(71) W.R. Grace & Co., Grace Plaza, lllU Avenue of the Americas, New York, N.Y. IOO36, USA(US) (72) Lodovico Codolini, Milano, Italia-Italien(lT) (7U) Berggren Oy Ab (5U) Menetelmä selluloosamassan täyteaineeksi soveltuvan seoksen valmistamiseksi - Förfarande för framställning av en komposition lämpad som fyllmedel i en pappersmassa(71) W.R. Grace & Co., Grace Plaza, lllU Avenue of the Americas, New York, N.Y. IOO36, USA (US) (72) Lodovico Codolini, Milan, Italy-Italy (lT) (7U) Berggren Oy Ab (5U) Method for preparing a mixture suitable as a filler for cellulose pulp

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää valmistaa selluloosamassaan lisättäväksi soveltuvaa seosta ja sen käyttöä täyteaineena paperin ja paperimaisen kutomattoman kuiturainan valmistamisessa.The present invention relates to a process for preparing a composition suitable for addition to cellulose pulp and to its use as a filler in the manufacture of paper and paper-like nonwoven fibrous web.

Paperia valmistettaessa on tavallista sisällyttää määrätty määrä hienojakoista epäorgaanista täyteainetta kuiturainaan. Tämä pienentää kalliimman selluloosa- tai muiden kuitujen määrää ja aikaansaa määrätyt opasiteetti-, väri- ja pintaominaisuudet. Eräs laajasti käytetty täyteaine on savi. Muita täyteaineita ovat mm. talkki ja " kalsiumkarbonaatti. Kalsiumkarbonaatti on ehkä halvin täyteaine.When making paper, it is common to include a certain amount of finely divided inorganic filler in the fibrous web. This reduces the amount of more expensive cellulose or other fibers and provides certain opacity, color and surface properties. One widely used filler is clay. Other fillers include e.g. talc and "calcium carbonate. Calcium carbonate is perhaps the cheapest filler.

Paperiin sisällytettävän täyteaineen määrää rajoittaa se, että täyteaineet alentavat paperin lujuutta.The amount of filler that can be incorporated into the paper is limited by the fact that the fillers reduce the strength of the paper.

Olemme nyt kehittäneet menetelmän valmistaa tiettyjä, epäorgaanisten aineiden pinnoitettuja partikkeleita, ja erikoisesti sellaisia, joilla on ytimenä paperin täyteainetta, erikoisesti kalsiumkarbo-naattia. Pinnoitetuilla partikkeleilla on pienempi taipumus heikentää paperin kuitujen sidoksia kuin pelkällä ytimellä. Siten olemme havainneet, että esimerkiksi savitäyteaine, jota käytetään 8-10 paino-% paperin kuiva-aineesta laskettuna, voidaan korvata noin 2 57149 20 paino-# paperin kuiva-painosta laskettuna hartsilla pinnoitetulla kalsiumkarbonaatilla pienentäen paperin lujuutta vähän tai ei ollenkaan. Toisin sanoen, täyteaineen osuutta voidaan kaksinkertaistaa, ja sen seurauksena vähentää selluloosakuitujen osuutta.We have now developed a process for the preparation of certain coated particles of inorganic substances, and in particular those having a paper filler at their core, in particular calcium carbonate. Coated particles have a lower tendency to weaken the bonds of paper fibers than the core alone. Thus, we have found that, for example, a clay filler used in an amount of about 8-10% by weight based on the dry matter of the paper can be replaced by about 2,5149% by weight based on the dry weight of the paper with resin coated calcium carbonate, reducing paper strength little or not at all. In other words, the proportion of filler can be doubled, and as a result, the proportion of cellulosic fibers can be reduced.

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää paperin täyteaineeksi soveltuvan seoksen valmistamiseksi, jossa epäorgaanisen aineen partikkelit pinnoitetaan synteettisellä polymeerihartsilla, jolle menetelmälle on tunnusomaista että positiivisen zeta-potentiaalin omaavien partikkeleiden vesisuspensio sekoiteaan hartsin anionisen lateksin kanssa, niin että epäorgaanisen aineen partikkelit pinnoit-tuvat hartsikerroksella, suspension epäorgaanisen aineen partikkeleiden ja lateksin hartsin negatiivi-positiivi varaustasapainon ollessa sekoitettaessa sellainen, että käytännöllisesti kaikki hartsin partikkelit sitoutuvat epäorgaanisen aineen partikkeleiden pinnalle.The present invention relates to a process for preparing a mixture suitable as a paper filler, in which particles of an inorganic substance are coated with a synthetic polymeric resin, characterized in that an aqueous suspension of particles with a positive zeta potential is mixed with an inorganic latex the negative-positive charge balance of the particles and the latex resin when mixed is such that virtually all of the resin particles bind to the surface of the inorganic particles.

Epäorgaanisen aineen partikkeleiden, tästä lähin käytetään nimitystä "täyteaine", täytyy muodostaa suspensio, jossa niillä on positiivinen zeta-potentiaali. (Termiä "zeta-potentiaali" käytetään siinä merkityksessä kuin sitä käytetään kolloidi kemiassa viittaamatta välttämättä siihen, että täyteainesuspensio on kolloidi). Tämä vaatii yleensä partikkeleiden esikäsittelyn. Tällaisia epäorgaanisen täyteaineen käsittelyjä tunnetaan ennestään, esim. kalsiumkarbonaatti saa positiivisen zeta-potentiaalin kun siihen sekoitetaan pieni määrä positiivisesti varattua tärkkelystä.The particles of the inorganic substance, hereinafter referred to as the "filler", must form a suspension in which they have a positive zeta potential. (The term "zeta potential" is used in the sense used in colloid chemistry without necessarily implying that the filler suspension is colloid). This usually requires pre-treatment of the particles. Such inorganic filler treatments are known in the art, e.g. calcium carbonate acquires a positive zeta potential when mixed with a small amount of positively charged starch.

Synteettisen hartsipolymeerin anioniset (negatiivinen varaus) ominaisuudet ja epäorgaanisen täyteaineen kationiset (positiivinen zeta-potentiaali) ominaisuudet tasapainotetaan sekoitettaessa siten, että hartsin partikkelit tarttuvat voimakkaasti täyteainepartikkeleihin kun anioninen lateksi sekoitetaan täyteainesuspension kanssa. Edullisesti varaustasapaino on sellainen, että syntyvillä pinnoitetuilla partikkeleilla zeta-potentiaali on oleellisesti nolla.The anionic (negative charge) properties of the synthetic resin polymer and the cationic (positive zeta potential) properties of the inorganic filler are balanced upon mixing so that the resin particles adhere strongly to the filler particles when the anionic latex is mixed with the filler suspension. Preferably, the charge balance is such that the zeta potential of the resulting coated particles is substantially zero.

Edullisin epäorgaaninen täyteaine on kalsiumkarbonaatti, joka on edullisesti jauhettu niin, että sen osasten suuruus on pienempi kuin noin 30 /u. Muita sellaisia epäorgaanisia täyteaineita,joita voidaan käyttää keksinnön mukaisessa seoksessa, ovat kalsiumsilikaatti, talkki, savi, piimää, kalsiumsulfaatti, titaanidioksidi, piidioksidi, "Syloid White" (kalsiumsulfaatin ja kalsiumforfaatin seos) tai joidenkin edellisten mainittujen aineiden seokset.The most preferred inorganic filler is calcium carbonate, which is preferably ground to a particle size of less than about 30. Other such inorganic fillers that may be used in the composition of the invention include calcium silicate, talc, clay, diatomaceous earth, calcium sulfate, titanium dioxide, silica, "Syloid White" (a mixture of calcium sulfate and calcium phosphate), or mixtures of some of the foregoing.

5714957149

Eräs esimerkki sellaisesta kationisesta kalsiumkarbonaatista, jota voidaan käyttää keksinnön mukaisessa seoksessa, on sellainen, jota italialainen toiminimi Sileä myy tavaramerkillä "MICOCELL". Tällä kalsiumkarbonaatilla on sellainen osasten koon analyysi (Coulter-laskumenetelmä), joka on esitetty oheen liitetyssä piirustuksessa.One example of a cationic calcium carbonate that can be used in the composition of the invention is that sold under the Italian trade name Sileä under the trademark "MICOCELL". This calcium carbonate has the particle size analysis (Coulter calculation method) shown in the accompanying drawing.

Lateksi on anioninen siinä mielessä, että hartsin partikkeleilla on negatiivinen varaus. Kuten hyvin tiedetään, tämä varaus voidaan tuottaa pinta-aktiivisella aineella, tai emulgaattorilla, joka on negatiivisesti varattu, ja tällä tavoin antaa lateksin hartsipar-tikkeleille negatiivisen varauksen, tai sen voi antaa polymeerimole-kyylin anioninen kemiallinen ryhmä. Termillä "lateksi" on tavallinen merkityksensä hartsin vesiemulsiona tai -suspensiona.The latex is anionic in the sense that the resin particles have a negative charge. As is well known, this charge can be produced by a surfactant, or an emulsifier that is negatively charged, and thus impart a negative charge to the resin particles of the latex, or it can be imparted by the anionic chemical group of the polymer molecule. The term "latex" has its usual meaning as an aqueous emulsion or suspension of resin.

Kuten hyvin tiedetään, latekseja tuotetaan yleensä sopivien monomee-rien emulsiopoljmeerisäätiöila pinta-aktiivisen aineen läsnäollessa, jolloin pinta-aktiivinen aine adsorboituu hartsin partikkeleihin. Lateksissa olevat pinta-aktiiviset aineet tai emulgaattorit valitaan tietenkin niin, että ne sopivat yhteen täyteaineen kanssa. Edullisimpia hartseja ovat sellaiset, jotka lateksista kuivattuina eivät muodosta koossapysyvää kalvoa huoneen lämpötilassa tai muodostavat epä-elastisen kalvon, so. sellaisen, jonka venymiskyky ei ole suurempi kuin 200 %, eikä edullisesti suurempi kuin 20 %. Edullisin polymeeri on styreeni-butadieeni-kopolymeeri, joka sisältää vähintään 60 paino-5? styreenistä johdettuja yksikköjä. Erittäin edullinen polymeeri on ^ sellainen, jota myydään tavaramerkillä "POL-X-1110".As is well known, latexes are generally produced with emulsion polymer bases of suitable monomers in the presence of a surfactant, with the surfactant being adsorbed on the resin particles. Surfactants or emulsifiers in the latex are, of course, selected to be compatible with the filler. The most preferred resins are those which, when dried from latex, do not form a cohesive film at room temperature or form an inelastic film, i. one having an elongation of not more than 200%, and preferably not more than 20%. The most preferred polymer is a styrene-butadiene copolymer containing at least 60% by weight of 5? styrene-derived units. A highly preferred polymer is that sold under the trademark "POL-X-1110".

Muita sellaisia anionisia synteettisiä polymeerihartseja, joita voidaan käyttää keksinnön mukaisessa seoksessa, ovat polyvinyyliasetaa-tin tai akryylikopolymeerien anioniset lateksit. Hartsilateksi ei koaguloi kun sitä sekoitetaan täyteainesuspensioon ja muodostunut hartsipinnoite tarttuu voimakkaasti täyteainepartikkeleihin, niin ettei se poistu seulomisen, jauhamisen tai puhdistamisen aikana.Other such anionic synthetic polymeric resins that can be used in the composition of the invention are anionic latexes of polyvinyl acetate or acrylic copolymers. The resin latex does not coagulate when mixed with the filler suspension and the formed resin coating strongly adheres to the filler particles so that it does not leave during screening, grinding or purification.

Hartsin ja täyteaineen keksinäisen suhteen määrää vaatimus, että olennaisesti kaikki hartsipartikkelit tulevat sidotuksi täyteainepartikkeleihin. Lateksi aikaansaa toivottavasti 1-20 paino-osaa hartsia 100 osaa kohden täyteainetta suspensiossa (kuivapainon perusteella laskettuna).The inventive relationship between the resin and the filler is determined by the requirement that substantially all of the resin particles become bound to the filler particles. The latex desirably provides 1 to 20 parts by weight of resin per 100 parts of filler in suspension (based on dry weight).

5714957149

Keksinnön mukainen täyteaineseos voidaan lisätä paperimassaan jauhin-laitteessa, hajottajassa tai jossain muussa massan käsittelyvaiheessa ennen perälaatikkoa. Täyteaineseos voidaan yhdistää massan kanssa nestesuspensiona.The filler mixture according to the invention can be added to the pulp in a grinder, disperser or some other pulp processing step before the headbox. The filler mixture can be combined with the pulp as a liquid suspension.

Massa, johon on yhdistetty täyteaineseos, muodostetaan sitten kutomat- tomaksi kuiturainaksi tavanomaisilla paperinvalmistusmenetelmillä, so. massa muodostetaan märäksi rainaksi, josta veden annetaan valua pois ja joka kuivataan. Massassa olevan täyteaineseoksen määrä voi olla riittävä aikaansaamaan aina 50 paino-ί kalsiumkarbonaattia (tai muita epäorgaanisia täyteaineita) kiinteiden aineiden kokonaismäärän painosta laskettuna. Esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettu täyteaineseos voi korvata, esimerkiksi, aina 12 paino-? selluloosakuiduista, laskettuna kuivapainosta. Korvattujen sellu- loosakuitujen osuus voisi olla tätäkin suurempi, esim. se voi olla niinkin suuri kuin 50 ?, riippuen kuitutyypistä ja valmistettavan paperin ominaisuuksista. Massa, joka on täytetty keksinnön mukaan valmistetulla seoksella, on erittäin arvokas monikerroksisen pahvin ylimpänä päällysteenä. Tässä tarkoituksessa on edullista käyttää sel- 2 laista seosmäärää, joka aikaansaa noin 10-12 g täyteainetta m kohden pahvia. Ylimpänä päällysteenä käytettynä aikaansaa täyteaine halutun opasiteetin ja se aikaansaa myös hyvän pahvin muodostuksen ja sen dimensioiden stabiilisuuden lujuutta menettämättä.The pulp to which the filler mixture is combined is then formed into a nonwoven fibrous web by conventional papermaking methods, i. the mass is formed into a wet web from which water is allowed to drain and which is dried. The amount of filler mixture in the pulp may be sufficient to provide up to 50% by weight of calcium carbonate (or other inorganic fillers) based on the total weight of solids. The filler mixture prepared by the method of the present invention may replace, for example, up to 12% by weight of? cellulose fibers, calculated on the dry weight. The proportion of substituted cellulose fibers could be even higher, e.g. it could be as high as 50 ?, depending on the type of fiber and the properties of the paper to be produced. The pulp filled with the mixture prepared according to the invention is very valuable as the top coating of multilayer cardboard. For this purpose, it is preferred to use an amount of the mixture which provides about 10-12 g of filler per m of cardboard. When used as the top coat, the filler provides the desired opacity and also provides good cardboard formation and dimensional stability without loss of strength.

Esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä valmisteut seokset ovat käyttökelpoisia selluloosamassan lisäaineina paperin tai paperi-maisten kutomattomien kuiturainoj en valmistuksessa. Sanaa "paperi’' käytetään tässä laajassa ja yleisessä mielessä määrittelemään käyttöalaa ja se sisältää kaikki tavanomaiset paperituotteet, käsittäen sekä paperin että pahvin, joissa on käytetty tavanomaisia paperin täyteaineita kuten kalsiumkarbonaattia.The compositions prepared by the process of the present invention are useful as additives for cellulosic pulp in the manufacture of paper or paper-like nonwoven fibrous webs. The word "paper" is used herein in a broad and general sense to define a field of application and includes all conventional paper products, including both paper and paperboard, using conventional paper fillers such as calcium carbonate.

Paperinvalmistuksessa, keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettua seosta sekoitetaan selluloosamassaan, massa levitetään märkänä raina-na ja raina kuivataan. On käytännöllistä lisätä seos vesisuspensiona, josta se saadaan talteen seuraamalla yllä mainittuja valmistusvaiheita.In papermaking, the mixture prepared by the process of the invention is mixed into a cellulose pulp, the pulp is applied as a wet web and the web is dried. It is practical to add the mixture as an aqueous suspension from which it is recovered by following the above-mentioned preparation steps.

Keksinnön päätarkoituksen oltua kehittää menetelmä sellaisen seoksen valmistamiseksi, joka mahdollistaa selluloosamassan korvaamisen suuressa määrin täyteaineella, esillä olevan keksinnön toissijainen ja 5 57149 sattumanvarainen hyöty on, että paperiin voidaan lisätä hartsi/ aluna liima, ilman että esiintyy sen haitallista kemiallista reaktiota täyteainepartikkeleiden ytimien kanssa.Since the main object of the invention is to develop a process for preparing a mixture which allows a large amount of cellulosic pulp to be replaced by a filler, a secondary and random advantage of the present invention is that resin / alum adhesive can be added to the paper without adverse chemical reaction with filler particle cores.

Keksintöä ja sen etuja kuvataan seuraavassa alla olevien esimerkkien avulla. Osuudet ja prosentit on laskettu painon perusteella, ellei tekstissä muuta ilmoiteta. Näissä esimerkeissä käytetty kal-siumkarbonaatti oli "Micocelliä" ja sisälsi analyysin perusteella 99 % CaCO^:a. Hartsina käytettiin edellä mainittua styreeni-buta-dieeni-kopolymeeria "Darex POL-X-1110". Kaikissa esimerkeissä käytettiin keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettua täyteainetta. Paperia tai pahvia, joka sisältää esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettua täyteaineseosta kutsutaan lyhyemmin ~ "tämän keksinnön" paperiksi tai pahviksi.The invention and its advantages are described below by means of the examples below. Parts and percentages are by weight unless otherwise indicated in the text. The calcium carbonate used in these examples was "Micocell" and contained 99% CaCO 3 by analysis. The above-mentioned styrene-butadiene copolymer "Darex POL-X-1110" was used as the resin. In all examples, the filler prepared by the method of the invention was used. Paper or paperboard containing a filler composition prepared by the method of the present invention is referred to as "paper or paperboard of the present invention" for short.

Esimerkki IExample I

Tyypillisellä keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetulla paperilla oli seuraava koostumus:A typical paper made by the method of the invention had the following composition:

Selluloosakuituja 50 osaa50 parts of cellulose fibers

Kationinen kalsiumkarbonaatti ("Micocell") aina 48 osaa Anioninen polymeeri 1-10 osaaCationic calcium carbonate ("Micocell") up to 48 parts Anionic polymer 1-10 parts

Paperissa voidaan käyttää suuri määrä tätä täyteainetta ilman, että se oleellisesti huonontaa paperin mekaanisia ominaisuuksia. Seuraa-vat paperin ominaisuudet paranevat tällöin: sileys, tasalaatuisuus, dimensioiden pysyvyys, opasiteetti ja painettavuus.A large amount of this filler can be used in the paper without substantially impairing the mechanical properties of the paper. The following properties of the paper are then improved: smoothness, uniformity, dimensional stability, opacity and printability.

Eräässä kokeessa käytettäessä keksinnön mukaista täyteainetta valmis-tettiin paperia käyttäen 8-10 % tavanomaista savitäyteainetta ja tämän tavanomaisesti täytetyn paperin lujuus oli 6500 m. Keksinnön mukaisen täyteaineen kokeilemiseksi korvattiin 8-10 % savesta 22 %:lla keksinnön mukaista täyteaineseosta, jolloin selluloosamassan määrää pienennettiin vastaavasti. Paperin valmistusta jatkettiin sitten samalla tavoin kuin edellä, ja keksinnön mukaista täyteainetta sisältävän paperin lujuus oli ainoastaan hieman pienempi kuin sen paperin, joka sisälsi 8-10 % savea, nimittäin 5600 m.In one experiment using a filler according to the invention, paper was prepared using 8-10% conventional clay filler and the strength of this conventionally filled paper was 6500 m. To test the filler according to the invention, 8-10% clay was replaced with 22% filler mixture according to the invention. . Paper production was then continued in the same manner as above, and the strength of the paper containing the filler according to the invention was only slightly lower than that of the paper containing 8-10% clay, namely 5600 m.

Esimerkki IIExample II

]000 osaan vesisuspensiota, joka sisältää 40 % kationista tärkkelyksellä käsiteltyä kaisiumkarbonaattia, lisätään ^5 osaa keksinnön mu- 6 57149 kaista styreeni-butadieeni-kopolymeerilateksi-sideainetta, joka sisältää 8 osaa kuivaa polymeeriä (vastaa 2 ? kiinteätä polymeeristä sideainetta kalsiumkarbonaatista laskettuna).To 1000 parts of an aqueous suspension containing 40% of cationic starch-treated calcium carbonate is added 5 parts of a styrene-butadiene copolymer latex binder according to the invention containing 8 parts of a dry polymer (corresponding to 2? Solid polymeric binder).

Täyteaineseos lisättiin sellaiseen selluloosamassaan, joka sisälsi 1400 osaa (kuivana laskettuna) selluloosamateriaalia, joka oli jauhettu jauhatusasteeseen 40° S.R. Muutaman minuutin pituisen sekoittamisen jälkeen valmistettiin paperi tavanomaista laitteistoa käyttäen.The filler mixture was added to a cellulosic pulp containing 1400 parts (calculated on a dry basis) of cellulosic material ground to a degree of grinding of 40 ° S.R. After mixing for a few minutes, paper was prepared using conventional equipment.

Seuraavat tulokset saatiin verrattuna tavanomaiseen 9 ?:lla savea täytettyyn paperiin:The following results were obtained compared to conventional 9? Clay filled paper:

Savella täytetty Keksinnön mukainen paperi täytetty paperi g/m paperin painoa 60 58Clay-filled paper according to the invention paper-filled paper g / m paper weight 60 58

Lujuus - se tehokas pituus, jonka paperi kannattaa katkeamatta 4200 m 4600 mStrength - the effective length that a paper can support without breaking 4200 m 4600 m

Venymä-% 3,7 MElongation% 3.7 M

Teoreettinen tuhkapitoisuus-? 12 22,2Theoretical ash content? 12 22.2

Tuhkapitoisuus-? 9 l8Tuhkapitoisuus-? 9 l8

Valkoisuus 80 83Whiteness 80 83

Opasiteetti 73 77Opacity 73 77

Esimerkki IIIExample III

1000 osaan vesisuspensiota, joka sisältää 40 ? kationista kalsiumkar-bonaattia, lisätään 89 osaa sellaista styreeni-butadieeni-kopolymeeri-sideainetta, joka sisältää 20 osaa kuivaa polymeeriä (vastaa 5 ? kiinteätä polymeeristä sideainetta kalsiumkarbonaatista laskettuna).1000 parts of an aqueous suspension containing 40? cationic calcium carbonate, 89 parts of a styrene-butadiene copolymer binder containing 20 parts of dry polymer (corresponding to 5? solid polymeric binder based on calcium carbonate) are added.

Täyteaineseosta lisättiin 700 osaan (kuivapainon perusteella) sellu-loosamassasuspensiota esimerkissä II kuvatulla tavalla.The filler mixture was added to 700 parts (by dry weight) of the cellulose pulp suspension as described in Example II.

Saatiin seuraavat tulokset verrattuna tavanomaiseen 9 ? savea täyteaineena sisältävään paperiin:The following results were obtained compared to the usual 9? on paper containing clay as a filler:

Savella täytetty Keksinnön mukainen paperi täytetty paperi g/m^ 60 60Clay filled paper according to the invention paper filled g / m ^ 60 60

Lujuus 4200 m 3550 mStrength 4200 m 3550 m

Venymä-? 3,7 3,2Stretch-? 3.7 3.2

Teoreettinen tuhkämäärä-? 12 36,4Theoretical ash content? 12 36.4

Tuhkamäärä-? 9 33,3Tuhkamäärä-? 9 33.3

Valkoisuus 80 84Whiteness 80 84

Opasiteetti 73 83 7 57149Opacity 73 83 7 57149

Esimerkki IVExample IV

Täyteaineseos valmistettiin esimerkissä III kuvatulla tavalla (so.The filler mixture was prepared as described in Example III (i.e.

5 % polymeeristä kiinteätä sideainetta kationisesta kalsiumkarbo-naatista laskettuna): 20 osaa (kiinteänä kuiva-aineena laskettuna) täyteaineseosta lisättiin massaan, joka sisälsi 40 osaa (kuivana laskettuna) sulfiittiselluloosaa ja 40 osaa (kuivana laskettuna) valkoista jätepaperia, joka oli jauhettu jauhatusasteeseen 65° S.R.5% polymeric solid binder (based on cationic calcium carbonate): 20 parts (calculated as solid dry matter) of the filler mixture were added to a pulp containing 40 parts (calculated on a dry basis) of sulphite cellulose and 40 parts (calculated on a dry basis) of white waste paper ground to 65 ° C. SR

Saatiin seuraavat tulokset verrattuna tavanomaiseen 6 5? :11a savea täytettyyn paperiin:The following results were obtained compared to the usual 6 5? : 11a clay for filled paper:

Savella täytetty Keksinnön mukainen paperi täytetty paperi g/m2 50 50Clay-filled paper Filled paper according to the invention g / m2 50 50

Lujuus 4000 m 3Ö00 mStrength 4000 m 3Ö00 m

Venymä-5? 2,4 2,7Elongation-5? 2.4 2.7

Tuhka-# 6,0 16,0Ash # 6.0 16.0

Esimerkki VExample V

1000 osaan vesisuspensiota, joka sisälsi 40 % kationista kalsium-karbonaattia, lisätään 71 osaa styreeni-butadieeni-kopolymeerila-teksia, joka sisälsi 16 osaa kuivaa polymeeriä (vastaa 4 % kiinteätä polymeeristä sideainetta kalsiumkarbonaatista laskettuna).To 1000 parts of an aqueous suspension containing 40% of cationic calcium carbonate is added 71 parts of styrene-butadiene copolymer latex containing 16 parts of dry polymer (corresponding to 4% of solid polymeric binder based on calcium carbonate).

Täyteaineseos lisättiin 2400 osaan (kuivana laskettuna) selluloosa-massaa ja lopullista seosta käytettiin monikerroksisen pahvin päällimmäisen kerroksen valmistamiseksi.The filler mixture was added to 2400 parts (calculated on a dry basis) of cellulose pulp and the final mixture was used to make the top layer of multilayer cardboard.

Saatiin seuraavat tulokset verrattuna tavanomaiseen pahviin, jonka ylin kerros oli täytetty savella ja talkilla: 8 57149The following results were obtained compared to conventional cardboard with the top layer filled with clay and talc: 8 57149

Savella ja talkilla CaCOp+Jj % latek-täytetty pahvi siä täytetty pahvi Päällystetty ylin kerros - paino-g/m2 72 60 Päällystämätön ylin kerros - paino-g/m2 61,3 49,2Clay and talc CaCOp + Jj% latek-filled cardboard and filled cardboard Coated top layer - weight-g / m2 72 60 Uncoated top layer - weight-g / m2 61.3 49.2

Savipäällyste - paino-g/m2 10,7 10,8Clay coating - weight-g / m2 10.7 10.8

Kokonaispaino-g/m 350 350 Päällystetty ylin kerros - tuhkapitoisuus-# 20,5 24Total weight-g / m 350 350 Coated top layer - ash content # 20.5 24

Kokonaistuhkamäärä-# 14 17Total ash- # 14 17

Kosteus-# 5,6 6,2Moisture- # 5.6 6.2

Valkoisuus 80,5 82,0Whiteness 80.5 82.0

Puhkeamislujuus kg/cm 6,7 6,0 Jäykkyys-Taber (konesuunta) 195 200 Jäykkyys-Taber (poikittaissuunta) 100 100Burst strength kg / cm 6.7 6.0 Stiffness-Taber (machine direction) 195 200 Stiffness-Taber (transverse direction) 100 100

Dennison-vahakoe 7 7Dennison Wax Test 7 7

Delaminoituminen 6,3 6,8Delamination 6.3 6.8

Yllä olevista tuloksista nähdään, että esillä olevalla keksinnöllä saadaan aikaan pahvi, jonka ylimmällä kerroksella on suurempi valkoisuus ja samantapaiset mekaaniset ominaisuudet kuin tavallisella pahvilla, käyttämällä paljon suurempaa saven suhdetta pahvikuituihin nähden kuin tavallisesti käytetään. Näissä kahdessä kokeessa käytetyn täyteaineen paino oli oleellisesti sama, mutta tarvittavan kai-liin kuitumassan määrä laski 6l,3:sta 49,2:een g/m käytettäessä keksinnön mukaista menetelmää.From the above results, it can be seen that the present invention provides a paperboard having a higher whiteness on the top layer and similar mechanical properties than ordinary paperboard, using a much higher ratio of clay to cardboard fibers than is commonly used. The weight of the filler used in these two experiments was essentially the same, but the amount of fiber mass required for catfish decreased from 6.1 to 49.2 g / m when using the method according to the invention.

Voidaan helposti todeta, että vaikkakin kalliin päällyskerroksen paino on huomattavasti pienentynyt, on valkoisuus lisääntynyt ja mekaaniset ominaisuudet ovat pysyneet samoina.It can be easily seen that although the weight of the expensive top layer has been significantly reduced, the whiteness has increased and the mechanical properties have remained the same.

\\

Claims (8)

9 571499 57149 1. Menetelmä selluloosamassan täyteaineeksi soveltuvan seoksen valmistamiseksi, jossa epäorgaanisen aineen partikkeleita pinnoitetaan synteettisellä polymeerihartsilla, tunnettu siitä, että positiivisen zeta-potentiaalin omaavien partikkeleiden vesisuspensio sekoitetaan hartsin anionisen lateksin kanssa, niin että epäorgaanisen aineen partikkelit pinnoittuvat hartsikerroksella, suspension epäorgaanisen aineen partikkeleiden ja lateksin hartsin negatiivi-positiivi varaustasapainon ollessa sekoitettaessa sellainen, että käytännöllisesti kaikki hartsin partikkelit sitoutuvat epäorgaanisen aineen partikkeleiden pinnalle.A process for preparing a mixture suitable for filling cellulose pulp, in which particles of inorganic material are coated with a synthetic polymeric resin, characterized in that an aqueous suspension of particles having a positive zeta potential is mixed with an anionic latex of the resin so that -positive with a charge equilibrium when mixed such that virtually all of the resin particles bind to the surface of the inorganic particles. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu ~ siitä, että negatiivinen-positiivinen varaustasapaino on sellainen, että syntyvillä pinnoitetuilla partikkeleilla on zeta-potentiaali, joka oleellisesti on nolla.Method according to Claim 1, characterized in that the negative-positive charge balance is such that the resulting coated particles have a zeta potential which is substantially zero. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että epäorgaanisen aineen partikkelit ovat kalsiumkarbo-naattipartikkeleita,. joita on käsitelty niin, että niillä on vesi-suspensiossa positiivinen zeta-potentiaali.Process according to Claim 1 or 2, characterized in that the particles of the inorganic substance are calcium carbonate particles. which have been treated to have a positive zeta potential in aqueous suspension. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että epäorgaanisen aineen partikkelit ovat kalsiumkarbonaat-tipartikkeleita,jpita on käsitelty kationisella tärkkelyksellä.Process according to Claim 1, characterized in that the particles of the inorganic substance are calcium carbonate particles which have been treated with cationic starch. 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hartsi on sellainen, että sen kalvo on suhteellisen epäelastinen ja että sen maksimivenymä ei ylitä 200 %.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the resin is such that its film is relatively inelastic and that its maximum elongation does not exceed 200%. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetlemä, tunnettu siitä, että hartsin mainittu venymä ei ole suurempi kuin 20 %.Process according to claim 5, characterized in that said elongation of the resin does not exceed 20%. 7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että hartsi on styreeni-butadieeni-kopolymeeri.Process according to Claim 5 or 6, characterized in that the resin is a styrene-butadiene copolymer. 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin 60 paino-5S kopolymeerin polymeeriyksiköistä on styreenistä johdettuja.Process according to Claim 7, characterized in that at least 60 of the polymer units of the weight-5S copolymer are derived from styrene.
FI751174A 1974-04-19 1975-04-18 FOER FARING FOR FRAMSTAELLNING AV EN COMPOSITION LAEMPAD SOM FYLLMEDEL I EN PAPPERSMASSA FI57149C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB17371/74A GB1505641A (en) 1974-04-19 1974-04-19 Process of preparing a filler composition for paper
GB1737174 1974-04-19

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI751174A FI751174A (en) 1975-10-20
FI57149B true FI57149B (en) 1980-02-29
FI57149C FI57149C (en) 1980-06-10

Family

ID=10094041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI751174A FI57149C (en) 1974-04-19 1975-04-18 FOER FARING FOR FRAMSTAELLNING AV EN COMPOSITION LAEMPAD SOM FYLLMEDEL I EN PAPPERSMASSA

Country Status (8)

Country Link
AT (1) AT350373B (en)
CH (1) CH613242A5 (en)
DE (1) DE2516097C3 (en)
FI (1) FI57149C (en)
FR (1) FR2268108B1 (en)
GB (1) GB1505641A (en)
IT (1) IT1037443B (en)
SE (1) SE422342B (en)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE7708115L (en) * 1976-07-14 1978-01-15 English Clays Lovering Pochin PROCEDURE FOR PREPARING PAPER OR CARDBOARD
FR2410084A1 (en) * 1977-11-23 1979-06-22 Arjomari Prioux CELLULOSIC PRODUCT, ITS PREPARATION PROCESS AND ITS APPLICATION, ESPECIALLY IN THE FIELD OF COATING PANELS AS A REPLACEMENT FOR ASBESTOS
US4225383A (en) * 1978-02-02 1980-09-30 The Dow Chemical Company Highly filled sheets and method of preparation thereof
US4288462A (en) * 1980-02-04 1981-09-08 Amf Incorporated Method for removing cationic contaminants from beverages
DE3014620A1 (en) * 1980-04-16 1981-10-29 MD Papierfabriken Heinrich Nicolaus GmbH, 8060 Dachau Modified calcium carbonate contg. other cations of specified radius - has increased acid resistance and is useful in paper mfr.
DE3014622A1 (en) * 1980-04-16 1981-10-29 MD Papierfabriken Heinrich Nicolaus GmbH, 8060 Dachau Filled paper for laminate contg. modified calcium carbonate - in which calcium is partly replaced by other metal cations
DE3020854A1 (en) * 1980-06-02 1981-12-10 Lentia GmbH Chem. u. pharm. Erzeugnisse - Industriebedarf, 8000 München FILLER FOR PAPER, CARDBOARD OR CARDBOARD
US4445970A (en) * 1980-10-22 1984-05-01 Penntech Papers, Inc. High mineral composite fine paper
GB8531558D0 (en) * 1985-12-21 1986-02-05 Wiggins Teape Group Ltd Loaded paper
GB8701491D0 (en) * 1987-01-23 1987-02-25 Ecc Int Ltd Aqueous suspensions of calcium
US5244542A (en) * 1987-01-23 1993-09-14 Ecc International Limited Aqueous suspensions of calcium-containing fillers
US4892590A (en) * 1988-06-03 1990-01-09 Pfizer Inc. Precipitated calcium carbonate-cationic starch binder as retention aid system for papermaking
US5147507A (en) * 1990-03-08 1992-09-15 Pfizer Inc. Cationic polymer-modified filler material, process for its prepartion and method of its use in papermaking
US5731034A (en) * 1990-12-04 1998-03-24 Ecc International Limited Method of coating paper
GB2251254B (en) * 1990-12-04 1994-06-29 Ecc Int Ltd Calcium carbonate slurry
US6315824B1 (en) 1996-02-02 2001-11-13 Rodrigue V. Lauzon Coacervate stabilizer system
CN1081262C (en) * 1996-02-02 2002-03-20 赫尔克里士公司 Emulsifier system for rosin sizing agents
US5700352A (en) * 1996-04-03 1997-12-23 The Procter & Gamble Company Process for including a fine particulate filler into tissue paper using an anionic polyelectrolyte
SE521591C2 (en) * 1998-11-30 2003-11-18 Sca Res Ab Method of preparing a particle having coating of interacting polymers and paper or nonwoven product containing the particles
US6726807B1 (en) 1999-08-26 2004-04-27 G.R. International, Inc. (A Washington Corporation) Multi-phase calcium silicate hydrates, methods for their preparation, and improved paper and pigment products produced therewith
FI117716B (en) 2000-04-18 2007-01-31 Ciba Sc Holding Ag Method for pretreatment of filler, modified filler and its use
DE10209448A1 (en) * 2002-03-05 2003-09-18 Basf Ag Aqueous slurries of finely divided fillers, processes for their production and their use for the production of filler-containing papers
DE102005025374A1 (en) * 2005-05-31 2006-12-07 Basf Ag Polymer-pigment hybrids for papermaking
PL2158359T3 (en) * 2007-06-08 2014-04-30 Fpinnovations Latex-treated filler slurries for use in papermaking
ES2378425T5 (en) 2007-07-05 2017-05-16 Omya International Ag. Aqueous suspensions of finely divided fillers, process for their preparation and use for the manufacture of papers with high content in fillers and high dry strength
CA2692301C (en) 2007-07-05 2017-06-27 Basf Se Preparation of aqueous slurries of finely divided fillers and their use for the production of papers having a high filler content and high dry strength
US8192580B2 (en) 2007-07-05 2012-06-05 Basf Se Preparation of aqueous slurries of finely divided fillers and their use for the production of papers having a high filler content and high dry strength
WO2009004078A1 (en) * 2007-07-05 2009-01-08 Basf Se Aqueous suspensions of fine particulate fillers, method for producing the same and use thereof for producing papers having a high filler content and a high dry strength
BRPI0914101A8 (en) * 2008-07-03 2017-12-05 Basf Se AQUEOUS PASTE OF FINELY DIVIDED FILLERS, PROCESS FOR THE PREPARATION OF A AQUEOUS PASTE, AND USE OF AQUEOUS PASTES
JP5389166B2 (en) 2008-07-03 2014-01-15 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア Aqueous suspension of finely particulate filler, process for its production and use of said aqueous suspension for producing filler-containing paper
US8753481B2 (en) 2011-06-10 2014-06-17 Basf Se Powder composition and use thereof for paper production
WO2012168398A1 (en) 2011-06-10 2012-12-13 Basf Se Powder composition and use thereof for producing paper
EP2662416B1 (en) * 2012-05-11 2015-07-22 Omya International AG Treatment of calcium carbonate containing materials for increased filler load in paper
FI20125569L (en) 2012-05-28 2013-11-29 Nordkalk Oy Ab Preparation and use of a composite structure containing precipitated carbonate
CN103397561B (en) * 2013-07-30 2016-03-23 中国制浆造纸研究院 A kind of method improving ash content of paper
EP3026175B1 (en) * 2014-11-27 2019-04-03 Schoeller Technocell GmbH & Co. KG Paper with high opacity

Also Published As

Publication number Publication date
DE2516097A1 (en) 1975-11-06
AT350373B (en) 1979-05-25
FR2268108B1 (en) 1981-08-07
CH613242A5 (en) 1979-09-14
SE7504542L (en) 1975-10-20
FI57149C (en) 1980-06-10
FI751174A (en) 1975-10-20
GB1505641A (en) 1978-03-30
FR2268108A1 (en) 1975-11-14
DE2516097C3 (en) 1979-10-18
IT1037443B (en) 1979-11-10
ATA298675A (en) 1978-10-15
DE2516097B2 (en) 1979-02-08
SE422342B (en) 1982-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI57149B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN KOMPOSITION LAEMPAD SOM FYLLMEDEL I EN PAPPERSMASSA
RU2425068C2 (en) Composition containing expandable microspheres and ionic compound, and use and production methods thereof
CN103180511B (en) High mineral content product that cellulose strengthens and preparation method thereof
KR101301861B1 (en) Polymer-pigment hybrids for use in papermaking
RU2415986C1 (en) Suspensions of latex-treated filler for use in paper making
FI66668B (en) FYLLMEDEL FOER PAPPER KARTONG ELLER PAPP FOERFARANDE FOER DESSFRAMSTAELLNING OCH PAPPER KARTONG ELLER PAPP
US20060183816A1 (en) Additive system for use in paper making and process of using the same
GB2102038A (en) Gypsum wallboard paper
US2739058A (en) Process for sizing paper with polyethylene
KR830007956A (en) Paper with high mineral content and manufacturing method thereof
AU2002247795B2 (en) Fibrous web and process for the preparation thereof
JPS59100799A (en) Paper subjected to neautral sizing treatment, production thereof and gypsum wall panel fabricated by utilizing same
JP2017500454A (en) Method for improving size efficiency of ASA emulsion emulsified with polymeric emulsifier
FI117870B (en) Coated fiber web and method of making it
FI63954C (en) DETAILED PIGMENT AV NATURLIGT KAOLINMATERIAL OCH SAETT ATTFRAMSTAELLA DETTA
EP0000922B1 (en) A process for preparing a non-woven fibrous web from fibers and a latex, and the non-woven fibrous material so prepared
US3141815A (en) Process of improving inorganic filler retention in paper by addition of ethylene oxide homopolymer
EP1490550B1 (en) Fibrous web and process for the production thereof
CA1239256A (en) Retention aids
US3619354A (en) Laminated felted sheets and asbestos containing coating composition for use therein
MXPA96004292A (en) Coating composition for paper and carton which contains starch and esmect clay
SE518421C2 (en) Improving paper formation and printability, by adding a dispersion or solution of high surface inorganic particles prior to the forming step

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: W.R. GRACE & CO.