FI63614C - Pappersbestrykningsmassor med hoeg torrsubstanskoncentration - Google Patents

Pappersbestrykningsmassor med hoeg torrsubstanskoncentration Download PDF

Info

Publication number
FI63614C
FI63614C FI793370A FI793370A FI63614C FI 63614 C FI63614 C FI 63614C FI 793370 A FI793370 A FI 793370A FI 793370 A FI793370 A FI 793370A FI 63614 C FI63614 C FI 63614C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
weight
calcium carbonate
particles
coating
pigment
Prior art date
Application number
FI793370A
Other languages
English (en)
Other versions
FI63614B (fi
FI793370A (fi
Inventor
Pierre Delfosse
Dieter Strauch
Original Assignee
Omya Sa
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 Omya Sa filed Critical Omya Sa
Publication of FI793370A publication Critical patent/FI793370A/fi
Publication of FI63614B publication Critical patent/FI63614B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI63614C publication Critical patent/FI63614C/fi

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • D21H19/38Coatings with pigments characterised by the pigments
    • D21H19/385Oxides, hydroxides or carbonates
    • 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
    • D21H21/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/50Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by form
    • D21H21/52Additives of definite length or shape
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31855Of addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/3188Next to cellulosic
    • Y10T428/31895Paper or wood
    • Y10T428/31906Ester, halide or nitrile of addition polymer

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

m rt1v KUULUTUSJULKAISU rirAA
jSTg U (11) utlAggninosskript 6 361 4 C /45v Patentti myönnetty 11 07 1933 ' ' Patent aeddelat ^ T ^ (51) Kv.ik.3/Int.ci.3 D 21 H 1/22 SUOMI—FINLAND (21) rtt*nttlh*l«mui — PMUntamttning 793370 . . (22) Htkamtepilvt — AiwSknlng^ag 29.10.79 ' ' (23) Alkuplivi—GlMghutadag 29.10.79 (41) Tullut lulklMkH — Whrh offwKkg 01.05.80
Pitwttl· Ja rekisterihallitus -_____ __________....., (44) NUiUvUulpsnoo μ ItuuLJulkaiMn pvm. —
Patent- OCtl regiStarstyralMn AntOfcan utlagd och utUkrWUn pubUcsrad 31.03.83 (32)(33)(31) Pyy4«**y nMelksut—Begird prior*·* 30.10.78
Ranska-Frankrike(FR) 7830723 Toteennäytetty-Styrkt (71) Omya S.A., 35 Quai Andre Citroen, F-75725 Paris, Ranska-Frankrike(FR) (72) Pierre Delfosse, Paris, Ranska-Frankrike(FR),
Dieter Strauch, Zofingen, Sveitsi-Schveiz(CH) ' (7*0 Leitzinger Oy (5*0 Paperinsivelymassat, joilla on korkea kuiva-ainekonsentraatio -Pappersbestrykningsmassor med hög torrsubstanskoncentration
Oheisen keksinnön kohteena on kaksi uutta paperinsivelymassaa, joilla on korkea kuiva-ainekonsentraatio (high-solid-coatings).
Ilmaisulla "high-solid-coatings” tarkoitetaan paperinsivelvmassoja, joiden pigmenttikonsentraatio on yli 70 painoprosenttia, joita massoja käytetään paperinsivelytekniikassa.
"High-solid-coatings"-massat ovat tunnettuja. Tosin tunnettuja "high-solid-coatings"-massoja ei käytännössä ole tuskin lainkaan käytetty, koska niillä on merkittäviä haittoja, erityisesti liian korkea viskositeetti. Sitä paitsi niiden käytössä esiintyy sively-vaikeuksia. Nämä haitat voivat erityisesti johtua siitä, että tähän mennessä näissä sivelymassoissa (päällvstysmassoissa) käytetyt pigmentit sisältävät liian suuren konsentraation erittäin hienoja hiukkasia, so. pienempiä hiukkasia kuin 0,2 pm.
Siveltvjen paperien valmistamiseen tavallisilla päällystvsseoksilla vast, -massoilla kuivan pigmentit tavallisessa 58 60 % konsentraa-tiossa käytetään yleensä pigmenttinä kaoliini jauhetta, jolla 6361 4 raavat ominaisuudet: Erinomainen valkoiseksi värjäävä kyky, suuri hienous (hiukkasista 80 % on pienempiä kuin 2 jum) , suuri peittämis-kyky, hyvä painettavuus kalanteroidulle tai kalanteroimattomalle kerrokselle.
Kaoliinin, jonka pinta/paksuus-suhde amerikkalaisessa kaoliinissa on 4 - 8:1 ja englantilaisessa kaoliinissa 14 - 20:1, lamellimaisella rakenteella on positiivinen vaikutus sivelypaperin kiiltoon.
Kaoliinin lisäksi käytetään kuitenkin myös muita pigmenttejä, kuten satiinivalkoista ja ennen kaikkea erilaatuisia luonnon kalsiumkarbo-naatteja (liitu, kalsiitti (kalkkisäloä), marmori) tai teollisia kalsiumkarbonaatteja (saostettu kalsiumkarbonaatti, jota yleensä saadaan antamalla hiilidioksidin vaikuttaa kalkkimaitoon). Näillä pigmenteillä, jotka eivät ole kaoliinia, tävtyy olla kaksi perusominaisuutta: Hyvä hienous (hiukkasista vähintään 70 % on oltava pienempiä kuin 2 jam) ja hyvä kvkv värjätä valkoiseksi. Hienous ja kykv värjätä valkoiseksi eivät kuitenkaan vielä riitä antamaan sivelylle paperille tyydyttävää kiiltoa lopullisessa painatuksessa typografia- tai offsetmenetelmällä.
Sen vuoksi saattoi S R Dennison, Tappi 78 (Technical Association of Pulp and Paper Industry’n vuosikongressi) (sivut 95-103) tulla esitelmässään, jonka otsake oli "Le developpement d'un carbonate de clacium fin pour le couchage du papief", tulla lopputulokseen "Selvää oli, että ei edes erittäin hienoa kalsiumkarbonaattia voida käyttää ainoana pigmenttinä kiiltävässä, sivellvssä paperissa.
Tätä ei ole todellisuudessa koskaan odotettu".
Seuraavassa taulukossa on esitettv vertailutulokset, jotka tekniikan tasolla on saavutettu massoilla, jotka sisältävät 58 % kuiva-ainetta, nimittäin joko kaoliinia tai luonnon kalsiumkarbonaattia. Massa sisälsi ainesosina 100 paino-osaa pigmenttiä kohti 14 paino-osaa styreeniakrvlaattilateksia ja 0,5 paino-osaa karboksimetvyliselluloo-saa.
Il 3 6361 4
Taulukko 1
Kaoliini Kalsiumkarbonaatti 12 3 A/ - Pigmenttien ja slvelymassan ominaisuudet % alle 2 pm kaoliini 75 - luonnon CaCO-j - 90 89 70
Pigmentti (paino-osaa sively-massassa) kaoliini lOO 0 00 luonnon CaCO^ 0 10° 100 100
Sivelymassan viskositeetti 00 200 200 160 is£§§jL_iQQ_iZsiGl_______________________________________________________ B/ ~ Sivellyn paperin ominaisuudet
Tappi - kiilto (75°-75°), % 51 31 35 24 sen jälkeen, kun taspainoitettu 50 % suht. ilmankosteudessa ja 23°C:ssa superklanteris 10 valssia 200 m/min
viivapaine 1470 N/cm valssin lämpötila 60°C
Tappi - painokiilto, % 67 55 57 45 tasapainottamisen (kts. edellä) jälkeen 2 levitysmäärä: 1,2 g/m , punainen
Tunnetaan myös sivelymassoja, jotka samanaikaisesti sisältävät kaoliinia ja kalsiumkarbonaattia ja joiden kalsiumkarbonaatti osaltaan parantaa tiettyjä paperin ominaisuuksia ja alentaa valmistuskustannuksia. Kuten odottaa saattaakin, karbonaattinitoisuuden kasvaessa huononee tunnetulla menetelmällä saadun sivellyn paperin kiilto. Käytännössä voidaan todeta, että kalsiumkarbonaatin suurin hyväksyttävä määrä on 30 osaa 70 osaa kaoliinia kohti.
4 6361 4
Seuraavassa taulukossa 2 on esitetty ranskalaisen patenttijulkaisun 73 34 897 mukaisesti saadut tulokset käytettäessä erittäin hienoa
CaCO^-pigmenttiä, jonka tilastollinen keskimääräinen halkaisija on J 2 0,5 - 0,9 ^im ja ominaispinta-ala 12 m /g, kaoliinin käyttöön ver- 2 rattuna. Päällvstvs tapahtuu raakelilla, määrä 12 g/m , nopeus 800 m/min, minkä jälkeen kalanteroidaan 12 valssia sisältävällä koneella.
Taulukko 2 .. -.1. I - 1 '11 — I·— .1 — . — — . — —1-- —........Ml -I. ->··· I I» 11 — ,1 I. - > » ” ' ' « " 1 " " ^ Näyte n:o 12 3 4 5 ' - 1 ' - —1 ι i .....— - ' " I " — "- _ - ' A/ - Päällystysmassan koostumus kaoliini, painoprosenttia 100 O 0 70 70 luonnon kalsiumkarbonaatti, 0 100 0 30 0 painoprosenttia (hiukkasista 35 % pienempiä kuin 2 pm) hienojakoinen luonnon kai- 0 0 100 0 30 siumkarbonaatti (hiukkasista 80 % pienempiä kuin 2 pm)
Na-polyakrylaatti (disper- 0,3 0,4 0,4 0,4 0,4 gointiaine) styreeniakrylaatti-lateksi 12 12 12 12 12 B/ - Saadun sivellvn paperin pintapaino, g/m^ 92 92 92 92 92
Tappi - kiilto, %__62 19__56__38__60__ painokiilto, kun paino- 80 25 77 59 79 väriä 1,2 g/m , %
Kiillon parantamiseksi tunnetaan menetelmiä, joissa käytetään sive-lymassassa suurempia pigmenttikonsentraatioita (näitä kutsutaan menetelmiksi, joissa on korkeampi kuiva-ainekonsentraatio, eli HCS-menetelmiksi). Tällöin käytetään pienimpänä konsentraatioha 70 % pigmenttiä sivelymassassa.Näillä HCS-menetelmillä on kuitenkin tiettyjä vaikeuksia sivelymassojen virtausominaisuuksien suhteen, koska niiden viskositeetit ovat korkeita.
Pigmentin virtaavuus on monien tekijöiden (dispergointimenetelmä, dispergointiaineen laatu ja määrä) funktio ja erityisesti pigmentin rakenneominaisuuksien ja raekoon jakaantumafunktio.
il 5 6361 4
Kaoliinin lamellimaisen rakenteen vuoksi suurissa pigmenttikonsentraa-tioissa ei päästä alhaisiin viskositeetteihin. Tämä vaikeus tulee suuremmaksi, mitä suurempi on kaoliinihiukkasten pinta/paksuus-suhde. Sen vuoksi kaoliinia, kun sitä käytetään ainoana pigmenttinä, ei voida käyttää sivelymassassa yli 66 % konsentraatioissa, koska sillä on huono virtaavuus ja koska sen levityksessä terän alla esiintyy vaikeuksia. Lisäksi todettakoon, että kiillon parantaminen tällaisissa konsentraatioissa voidaan käytännöllisesti katsoen jättää pois ja että kaoliinilla tavallisissa konsentraatioissa (57 - 60 %) on käytännöllisesti katsoen antaa niin suuren kiillon kuin mahdollista.
Saostetulla kalsiumkarbonaatilla, jonka hiukkast ovat muodostuneet pienistä sauvoista, virtaavuus riippuu oleellisesti dispersiosta. Saostettua kalsiumkarbonaattia, joka paperinsivelymassoissa käyttöä varten on riittävän hienoa, ei saa dispergoida sivelymassaan konsentraatiossa, joka on suurempi kuin 60 % kuiva-ainetta.
Tilanne on toisenlainen luonnon kalsiumkarbonaatilla riippumatta sen laadusta (kalkkisälpä, liitu, marmori). Näiden pigmenttien romboedrirakenne mahdollistaa suuren kuiva-ainekonsentraation vedessä. Ne jakaantuvat pienempiin vesimääriin verrattuna rakenteeltaan lamellimaiseen pigmenttiin (akaoliini) tai pigmenttiin, joka on pieninä sauvoina (saostettu karbonaatti), ja tarkemmin sanottuna vieläpä pienempään määrään dispergointiainetta.
Siten on mahdollista saavuttaa vedessä suhteellisen stabiileja pigmenttikonsentraatioita, jotka ovat suuruusluokkaa 75 - 78 %. Sivelymassoille on ehdottoman välttämätöntä, että luonnon kalsium-karbonaatin vesipitoisilla suspensioilla päästään korkeaan kuiva-ainekonsentraatioon (76 %). Jotta saataisiin sivelvmassa, jolla on minimaalinen 70 % kuiva-ainekonsentraatio (HCS-menetelmä), tävtyy pigmenttisuspension kuiva-ainekonsentraation olla vähintään 76 %.
Vertailemalla tuloksia, jotka on saavutettu kahdella HCS-menetelmällä valmistetulla sivelymassalla, jotka sisälsivät ainoana pigmenttinä toisaalta kaoliinia ja toisaalta erittäin hienoa luönnon kalsium-karbonaattia (hiukkasista 90 % pienempiä kuin 2 /im) , havaitaan karbonaatilla aina saatavan alhaisemman kiillon.
6 6 3 61 4
Seuraavassa taulukossa 3 on verrattu kaloliinia ja kumpaakin ainoana pigmenttinä HCS-menetelmässä käytettyä luonnon kalsiumkarbonaattia.
Sivelymassa sisälsi 100 paino-osaa Pigmenttiä kohti 14 paino-osaa styreeniakrylaatti-lateksia ja 0,5 paino-osaa dispergointiainetta, mutta sivelvmassojen konsentraatiot olivat: 64 % kaoliinin tapauksessa (tämän pigmentin käytännössä suurin sallittu arvo) ja 70 % luonnon kalsiumkarbonaatin tapauksessa.
Taulukko 3
Kaoliini Kalsiumkarbonaatti A/ - Pigmentin ja sively-massojen ominaisuudet % hiukkasista pienempiä kuin 2 pm 75 90 70 1 pm 55 52 28
Pigmentti (paino-osaa sivelv-massassa)
kaoliini 100 O O
luonnon CaCO^ 0 100 100
Sivelymassan konsentraatio (%) 58 64 58 70 58 70 B/ - Sivellyn paperin ominaisuudet
Tappi-kiilto (75°-75°), % 51 53 31 45 24 37 sen jälkeen, kun tasapai-noitettu 50 % suhteellisessa ilmankosteudessa ja +23°C:ssa superkalanteri: 10 valssia 200 m/min
viivapaine 1470 N/cm valssin lämpötila, 60°C
Tappi-painokiilto, % 67 68 55 62 45 50 tasapaino!ttamisen jälkeen (kts. edellä) 2 levitysmäärä: 1,2 g/m , punainen 7 63614
Sivellyn paperin kiillon suhteen osoittavat tunnetut menetelmät yhteensä siten, että 1) tavallisessa sivelymassassa (kuiva-aine 58 - 60 %) kaoliinilla saadaan paremmat tulokset kuin luonnon kalsiumkarbonaatilla tai muilla teollisilla pigmenteillä (satiinivalkoinen, saostettu kalsiumkarbonaatti, jne.) riippumatta pigmentin hienoudesta, 2) HCS-menetelmässä kaoliinin käyttö on rajoitettu alle 66 % konsentraatioihin ja tavallinen tai erittäin hieno kalsiumkarbonaatti (hiukkasista 90 % asti pienempiä kuin 2 nm) antaa huonompia tuloksia kuin mitä kaoliinilla saadaan HCS-menetelmässä.
Annetut, S R Dennison'in vetämät johtopäätökset näyttävät siten tulleen täysinvahvistetuksi riippumatta käytetystä päällystysmene-telmästä.
Patenttijulkaisusta DE-OS 28 08 425 tunnetaan jo mineraalitäyteai-neita, joita haitoitta voidaan käyttää "high-solid-coatings"-massois-sa. Näille mineraalitäyteaineille on tunnusomaista se, että ne työstetään hiukkaskoon mukaan jauhamalla tai lajittelemalla ja että ne eivät sisällä lainkaan, joka tapauksessa niin vähän kiuin mahdollista, mutta enintään 15 painoprosenttia hiukkaisa, joiden vastaava pallohalkaisija on pienempi kuin 0,2 ym. Tässä patenttijulkaisussa DE-OS suositellaan mineraalitäyteaineeksi erityisesti saostettua kalsiumkarbonaattia, dolomiittia, kaoliinia, talkkia, bariumsulfaattia ja/tai kvartsia. Tämän DE-OS 28 08 425 julkaisun mukaan erityisen sopivia ovat täyteaineet, jotka eivät sisällä enempää kuin 8 painoprosenttia hiukkasia, joiden vastaava pallo-halkaisija on pienempi kuin 0,2 ym, joilla aineilla on yläjae, jonka vastaava pallohalkaisija on 2 - 3 ym, ja jotka aineet sisältävät 80 - 95 painoprosenttia hiukkasia, joiden vastaava pallohalkaisija on pienempi kuin 1 ym.
Oheisen keksinnön tavoitteena on saada aikaan täysin määrätty "high-solid-coating", jolla saadaan siveltyä paperia, jolla on erityisen suuri kiilto, nimittäin kiilto, joka on sama tai korkeampi kuin mitä voidaan saavuttaa sivelykaoliinilla.
Pitkien ja laajojen sarjakokeiden jälkeen on nyttemmin keksinnön mukaisesti todettu, että tähän tavoitteeseen yllättäen päästään sivellyn paperin sivelymassalla, jolla on korkea kuiva-ainekon-sentraatio (high-solid-coating), ja joka sisältää ainoana pigmenttinä 6361 4 tietyn osaskokojakauman omaavaa kalsiumkarbonaattia sekä sideaineena styreeniakrylaattilateksia, jolle on tunnusomaista se, että: a) kalsiumkarbonaatin konsentratio vedessä on 79,3 painoprosenttia, b) kalsiumkarbonaatin pH vedessä on 9,5, c) kalsiumkarbonaatin granulometria on: pienempien kuin 2 ym hiukkasten määrä painoprosenteissa = 100 pienempien kuin 1 μπι hiukkasten määrä painoprosenteissa = 82,5 pienempien kuin 0,2 ym hiukkasten määrä painoprosenteissa = 14 d) sivelymassan konsentraatio on 72 painoprosenttia, e) se sisältää styreeniakrylaatti-lateksista muodostuvaa synteettistä sideainetta 12 paino-osaa laskettuna kuivana per 100 paino-osaa kalsiumkarbonaattia.
Keksinnön mukaisesti päästään tavoitteeseen myös sivellyn paperin sivelymassalla, jolle on tunnusomaista: a) se sisältää ainoana luonnon pigmenttinä luonnon karbonaattia, b) käytetyn kalsiumkarbonaatin konsentraatio vedessä on 79,3 painoprosenttia, c) kalsiumkarbonaatin pH vedessä on 9,5 d) kalsiumkarbonaatin granulometriset ominaisuudet ovat: yläjae 2 pm pienempien kuin 2 ym hiukkasten määrä painoprosenteissa = 100 pienempien kuin 1 ym hiukkasten määrä painoprosenteissa = 73 pienempien kuin 0,5 ym hiukkasten määrä painoprosenteissa = 30 pienempien kuin 0,2 ym hiukkasten määrä painoprosenteissa = 14 e) sivelymassan konsentraatio on 72 painoprosenttia, 2 f) kalsiumkarbonaatin ominaispinta-ala on 17 m /g.
Luonnon kalsiumkarbonaatti, jota tulee käyttää keksinnön mukaisesti, voi olla alkuperältään erilaista, jolloin kummassakin lähtömassassa tulokset ovat oleellisesti identtiset. Kysymys voi esimerkiksi olla liidusta (kalkkipitoinen kokoliitti), kalkkisälvästä (kiteinen rakenne) tai valkoisesta marmorista, jollon kaikki nämä materiaalit on hajoitettu niin, että ne täyttävät annetut tuntomerkit. Samoin on tärkeää, että näiden materiaalien pienin CaC03~pitoisuus on yli 98,5 %, jotta mahdollisesti esiintyvät epäpuhtaudet eivät hait-
II
6361 4 9 taisi tämän pigmentin vaikutusta.
Annetut perusmateriaalit voivat esiintyä kuivina, esimerkiksi jauheena, jolla on mainitut tuntomerkit ja joka ennen itse sivelymassan valmistusta tehdään vesipitoiseksi liuokseksi tavanomaisten aineiden avulla ja tavllaisten apuaineiden läsnäollessa.
Voidaan myös lähteä jo tunnetunlaatuisista suspensioista, jotka on sakeutettu haihduttamalla HCS-menetelmässä tarvitun korkeamman konsentraation saavuttamiseksi.
Oheisen "high-solid-coating"-massan tärkeä etu on, että suuret energiasäästöt ovat mahdollisia kuivauksessa ja että sideainetta tarvitaan vähemmän. Mitä tulee kuivaukseen tarvittavaan energiaan, asiantila on niin, että jos sivelymassan 58 % konsentraatiosta siirrytään 72 % konsentraatioon, kuivauksessa säästetään lähes kolmasosa energiatarpeesta huopautuslaitteessa.
Mitä tulee sideaineen tarpeeseen, siihen vaikuttavat eri tekijät, esimerkiksi pigmentin raesuuruuden jakaantuma (granulometria) ja sideaineen tunkeutuminen siveltyvn paperiin. Mitä taas tulee pigmenttien päällystystämiseenv- niin sideaineen tarve on yleisesti hiukkasten keskihalkaisijän funktio. Oheinen koostumus varmistaa hyvän virtauskyvyn ja mahdollisimman pienen sideaineen tarpeen.
Oheisen keksinnön mukainen, luonnon kalsiumkarbonaatin muodossa oleva ainoa pigmentti antaa paremmat ominaisuudet kuin kaoliini kosteuden uuton suhteen. Tämä osoittaa, että tällaisella karbonaatilla sideaineen tarve on pienempi kuin päällystyksessä käytetyllä kaoliinilla.
HCS-menetelmässä, jossa käytetään oheista koostumusta, on lopuksi sivelymassassa vähemmän vettä (enintään 30 %), jolloin noneampi kuivuminen huomioonottaen sideaine tunkeutuu huonommin, mikä on hvväk-si sivellyn paperin painettavuudelle.
Oheista keksintöä havainnollistetaan lähemmin seuraavissa esimerkeissä, joissa osat ja prosenttimäärät tarkoittavat paino-osia ja vastaavasti painoprosentteja.
10 6361 4
Esimerkki 1 (keksinnön mukainen).
Luonnon kalsiumkarbonaatin (liitu) vesipitoista suspensiota (liete), jonka kuiva-ainepitoisuus on 64 %, haihdutetaan kaksivaipnaisessa "Delisel"-haihduttimessa niin kauan, että pigmenttikonsentraatioksi saadaan 79,3 %. Lisätään 0,40 osaa akrvvlidispergointiainetta (per 100 osaa karbonaattia) ja homogenisoinnin jälkeen mitataan Brookfield-viskositeetti nopeudella 100 r/min. Viskositeetti on 850 mPas ja pH 9,5.
Tämän jälkeen lisätään stvreeniakrylaatti-lateksista ("Latex Acronal S 360 D") muodostuvaa synteettistä sideainetta 12 naino-osaa (kuivana) per 100 paino-osaa kalsiumkarbonaattia ja tarpeen mukaan pienehkö määrä vettä niin, että sivelymassan lopulliseksi konsentraatioksi saadaan 72 %. Massan viskositeetti on 760 mPas.
Päällystäminen (sively) tapahtuu esimerkissä 2 kuvatuissa olosuhteissa 2 määrän ollessa 16,8 g/m . Tämän jälkeen määritetään saadun tuotteen kiilto.
Kiilloksi saadaan yllättäen 66 % (mitattu Tappi-menetelmällä, säteilyn tulo- ja lähtökulmat 75°, käytettiin "Gardner"-laitetta).
Ammattimiehet voivat ilman muuta valmistaa sivelymassan annetun koostumuksen avulla.
Sivellyn paperin valmistamiseen tarkoitettu oheinen sivelymassa valmistetaan esimerkiksi seuraavalla tavalla: 79,3-prosenttinen kalsiumkarbonaattiliete tuodaan pikasekoittimeen, minkä jälkeen lisätään (sirottelemalla) sakeutinta, esimerkiksi karboksimetyyliselluloosaa, ja tämän jälkeen styreeniakrvlaatti-sideainetta, mahdollisesti yhdessä optisen valkkisuaineen kanssa, ja lopuksi pH säädetään natriumhydroksidin tai ammoniumhvdroksidin avulla arvoon 9,5. Sekoitetaan noin 10 minuuttia kierrosnopeudella 1300 r/min, jolloin saadaan sivelytahdas, jonka viskositeetti on 300 mPas.
li 11
Esimerkki 2 (vertailuesimerkki) . 6 3614 100 paino-osasta kaoliinia ("Dinkie A") valmistetaan kuiva-ainepitoisuudeltaan 70-orosenttinen vesipitoinen suspensio, kun mukana on 0,22 osaa dispergointiainetta. pH-arvo nostetaan arvosta 6,8 arvoon 7,2 lisäämällä noin 2,5 ml soodaa per kg kaoliinia. Turbiinitvyppi-sessä "Rainery"-pikasekoittimessa, 1300 r/min käsittelyn jälkeen suspension Brookfield-viskositeetti on 300 mPas, mitattu nopeudella 100 r/min.
Lisäksi lisätään 12 osaa "Acronal S 360 D"-lateksia, jolloin oigment-tipitoisuus laskee 65 %:iin, so. kaoliinisivelymassan rajakonsentraa-tioon. Massan viskositeetti on tällöin 550 mPas.
Tämän jälkeen päällystetään laahavalla veitsellä (Trailing-Blade") varustetulla "Keegan"-huopautuslaitteella, jolloin veitsen terä on 45° kulmassa päällvstvsvalssiin nähden. Paine säädetään siten, 2 että saadaan 16,6 g/m painoinen kerros. Tämän jälkeen sivelty paperi tasapaino!tetaan 48 tuntia 20°C:ssa ja 65 % suhteellisessa ilmankosteudessa; tämän jälkeen johdetaan naperi viisi kertaa ympäristön lämpötilassa olevan kalanterin läpi viivapaineella 1325 N/cm.
Sen jälkeen, kun paperia on vielä pidetty 24 tuntia samoissa olosuhteissa kuin edellä, määritetään paperin kiilto fotovolttilaitteella 75° kulmassa. Annetut tulokset ovat kahden mittauksen keskiarvoja, kun toinen mittaus suoritettiin paperin pituussuunnassa ja toinen poikittaissuunnassa.
Saadut tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa 4: rv 6361 4 12
Taulukko 4
Pigmentti Kaoliini Oheinen kalsium- karbonaatti (liitu)
Pigmenttikonsentraatio vedessä, % 70 79,3
Pigmentin pH vedessä 6,8 9,5
Pigmentin granulometria:
% hiukkasista <. 2 ysm 75 lOO
% hiukkasista < 1 pm 82,5 % hiukkasista <0,2 pm 14
Sivelymassan konsentraatio,% 65 72
Sivellyn paperin kiilto, % 58,5 66
Taulukko osoittaa selvästi, että käytettäessä HCR-menetelmää oheinen koostumus, joka ainoana pigmenttinä sisältää luonnon kalsiumkarbonaat-tia, jonka raekoon jakaantuma (granulometria) vastaa keksintöä, antaa paremman kiillohjikuin tavallinen kaoliini.
Analogisella tavalla valmistettiin muita keksinnön mukaisia sively-massoja ja niiden kiilto määritettiin samalla tavoin ja sitä verrattiin kaoliinin. Tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa 5.
13
Taulukko 5
Pigmentti Kaoliini Oheinen kalsium- ___karbonaatti (liitu)
Pigmentin konsentraatio vedessä, % 70 79,3
Pigmentin pH vedessä 6,8 9,5
Pigmentin granulometria: yläjae, um 2 % hiukkasista < 2 pm 75 100 % hiukkasista ^ 1 pm 73 % hiukkasista <0,5 pm 30 % hiukkasista < 0,2 pm 14
Sivelymassan konsentraatio, % 65 72
Pigmentin ominaispinta-ala, mz/g 17 17
Sivelymassan kiilto, % 58,5 63,5
Taulukko osoittaa selvästi, että käytettäessä HCS-menetelmää toinen keksinnön mukainen koostumus, joka ainoana pigmenttinä sisältää luonnon kalsiumkarbonaattia, jonka granulometria vastaa keksintöä, antaa paremman kiillon kuin tavallinen kaoliini.
• '· *

Claims (2)

6361 4 14
1. Sivellyn paperin valmistamiseen tarkoitettu sivelymassa, jolla on korkea kuiva-ainekonsentraatio (high-solid-coating), ja joka sisältää ainoana pigmenttinä tietyn osaskokojakauman omaavaa kalsiumkarbonaattia sekä sideaineena styreeniakrylaatti-lateksia, tunnettu siitä, että: a) kalsiumkarbonaatin konsentraatio vedessä on 79,3 painoprosenttia, b) kalsiumkarbonaatin pH vedessä on 9,5, c) kalsiumkarbonaatin granulometria on: pienempien kuin 2 Um hiukkasten määrä painoprosenteissa = 100 pienempien kuin 1 um hiukkasten määrä painoprosenteissa = 82,5 pienempien kuin 0,2 Um hiukkasten määrä painoprosenteissa = 14 d) sivelymassan konsentraatio on 72 painoprosenttia, e) se sisältää styreeniakrylaatti-lateksista muodostuvaa synteettistä sideainetta 12 paino-osaa laskettuna kuivana per 100 paino-osaa kalsiumkarbonaattia.
2. Sivellyn paperin valmistamiseen tarkoitettu sivelymassa, jolla on korkea kuiva-ainekonsentraatio (high-solid-coating), tunnettu siitä, että a) se sisältää ainoana luonnon pigmenttinä luonnon karbonaattia, b) käytetyn kalsiumkarbonaatin konsentraatio vedessä on 79,3 painoprosenttia , c) kalsiumkarbonaatin pH vedessä on 9,5 d) kalsiumkarbonaatin granulometriset ominaisuudet ovat: yläjae 2 um pienempien kuin 2 um hiukkasten määrä painoprosenteissa = 100 pienempien kuin 1 um hiukkasten määrä painoprosenteissa = 73 pienempien kuin 0,5 um hiukkasten määrä painoprosenteissa = 30 pienempien kuin 0,2 um hiukkasten määrä painoprosenteissa = 14 e) sivelymassan konsentraatio on 72 painoprosenttia, 2 f) kalsiumkarbonaatin ominaispinta-ala on 17 m /g. 1 Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen sivelymassa, tunnettu siitä, että luonnon kalsiumkarbonaattina käytetään liitua.
FI793370A 1978-10-30 1979-10-29 Pappersbestrykningsmassor med hoeg torrsubstanskoncentration FI63614C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7830723A FR2440436A1 (fr) 1978-10-30 1978-10-30 Procede de couchage du papier avec un carbonate de calcium naturel comme pigment unique
FR7830723 1978-10-30

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI793370A FI793370A (fi) 1980-05-01
FI63614B FI63614B (fi) 1983-03-31
FI63614C true FI63614C (fi) 1983-07-11

Family

ID=9214289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI793370A FI63614C (fi) 1978-10-30 1979-10-29 Pappersbestrykningsmassor med hoeg torrsubstanskoncentration

Country Status (13)

Country Link
US (1) US4284546A (fi)
JP (1) JPS5562296A (fi)
AT (1) AT373933B (fi)
BE (1) BE879683A (fi)
DE (1) DE2943653A1 (fi)
ES (1) ES485499A0 (fi)
FI (1) FI63614C (fi)
FR (1) FR2440436A1 (fi)
GB (1) GB2036035B (fi)
IT (1) IT1162683B (fi)
NL (1) NL7907938A (fi)
NO (1) NO154499C (fi)
SE (1) SE446201B (fi)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2468688A1 (fr) * 1979-10-29 1981-05-08 Omya Sa Composition pour le couchage de papier a haute teneur en matiere solide
JPS57176297A (en) * 1981-04-24 1982-10-29 Kanzaki Paper Mfg Co Ltd Coating composition for coated paper
JPS58204061A (ja) * 1982-05-20 1983-11-28 Maruo Calcium Kk 水系塗料
DE3316949C3 (de) * 1983-05-09 1995-03-23 Pluss Stauffer Ag Calciumcarbonat
JPS6160767A (ja) * 1984-08-31 1986-03-28 Maruo Calcium Kk 水系塗料
JPS61115971A (ja) * 1984-11-10 1986-06-03 Maruo Calcium Kk 水系塗料
DE3508704A1 (de) * 1985-03-12 1986-09-18 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verwendung von copolymerisaten auf basis von alkyl (meth)-acrylaten als dispergiermittel fuer pigmente und waessrige pigmentanschlaemmungen
DE3617169C2 (de) * 1986-05-22 1996-05-23 Pluss Stauffer Ag Carbonathaltige mineralische Füllstoffe und Pigmente
US5244542A (en) * 1987-01-23 1993-09-14 Ecc International Limited Aqueous suspensions of calcium-containing fillers
US5610215A (en) * 1990-04-03 1997-03-11 Gregory A. Konrad Aqueous emulsion-based coating compositions
US5192592A (en) * 1990-07-30 1993-03-09 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Method of coating substrates utilizing an alkali-functional associative thickner containing coating composition
US5731034A (en) * 1990-12-04 1998-03-24 Ecc International Limited Method of coating paper
SE468531C (sv) * 1991-06-05 1995-06-12 Mo Och Domsjoe Ab Kopieringspapper i arkform
DE4128570A1 (de) * 1991-08-28 1993-03-04 Pluss Stauffer Ag Carbonat-haltige mineralische fuellstoffe und pigmente
US5795932A (en) * 1992-07-08 1998-08-18 Sequa Chemicals, Inc. Surface sizing composition
US6413370B1 (en) 1996-01-16 2002-07-02 Haindl Papier Gmbh Roll printing paper suitable for cold set printing and process for its production
DE19601245A1 (de) * 1996-01-16 1997-07-17 Haindl Papier Gmbh Rollendruckpapier mit Coldset-Eignung und Verfahren zu dessen Herstellung
ATE203261T1 (de) * 1996-03-13 2001-08-15 Omya Ag Streichfarbe
DE19627523C1 (de) * 1996-07-09 1997-10-23 Alpha Calcit Fuellstoff Gmbh Verfahren zur Wiederverwertung von Füllstoffen und Streichpigmenten der Papier-, Pappe- und Kartonherstellung
FI104502B (fi) 1997-09-16 2000-02-15 Metsae Serla Oyj Menetelmä paperirainan valmistamiseksi
FI108950B (fi) 1998-03-13 2002-04-30 M Real Oyj Menetelmä päällystetyn puuvapaan paperin valmistamiseksi
FR2777289B1 (fr) * 1998-04-09 2006-08-11 Pluss Stauffer Ag Compositions composites de charges ou pigments mineraux ou organiques co-structures ou co-adsorbes et leurs utilisations
FI111649B (fi) 1998-05-11 2003-08-29 M Real Oyj Kalsiumoksalaatista valmistetun kalsiumkarbonaatin käyttö pigmenttinä
CA2566335C (en) * 2004-05-12 2014-10-14 Alpha Calcit Fuellstoff Gesellschaft Mbh Surface-modified inorganic fillers and pigments
DE102005025374A1 (de) * 2005-05-31 2006-12-07 Basf Ag Polymer-Pigment-Hybride für die Papierherstellung
JP2009068129A (ja) * 2007-09-12 2009-04-02 Nippon A & L Kk 高炭酸カルシウム含有紙塗工用組成物
RS52371B (en) * 2009-09-21 2012-12-31 Omya Development Ag AQUATIC SUSPENSIONS CONTAINING SMALL PARTICLES OF CALCIUM CARBONATE FOR PAPER COATING
EP3124454A1 (en) * 2015-07-27 2017-02-01 Omya International AG A new process for restoring the flowability of a pigment-containing cement or concrete composition, new filler and pigment composition, new filler and restoration filler composition, new use of a fine filler as flowability restoration filler

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE471931C (de) * 1923-02-28 1929-02-20 Fritz Stolze Verfahren zur Herstellung von Streichfarben fuer Druckpapier
US3048501A (en) * 1959-06-23 1962-08-07 Rohm & Haas Paper products having a coating of mineral pigment in a binder of ammonium or amine salt of a copolymer of acrylic acid or methacrylic acid, acrylamide or methacrylamide, and a (c1-c4)-alkyl acrylate or methacrylate, and production thereof
GB1223414A (en) * 1967-03-16 1971-02-24 English Clays Lovering Pochin Improvements in or relating to the coating of paper
US3578493A (en) * 1968-05-29 1971-05-11 Scott Paper Co High solids coating composition
IE34404B1 (en) * 1969-03-18 1975-04-30 English Clays Lovering Pochin Improvements in or relating to the grinding of minerals
FR2118348A5 (en) * 1970-12-18 1972-07-28 Omya Sa White pigment contg calcium carbonate - for use in paper mfr
GB1401145A (en) * 1972-10-18 1975-07-16 Pluss Stauffer Ag Pigmetned paper
DE2316658B2 (de) * 1973-04-03 1977-06-23 Verwendung von ultrafeinen natuerlichen kalziumkarbonaten als streichpigmente fuer streichpapiere
DE2346269C3 (de) * 1973-09-14 1980-08-21 Gewerkschaft Victor Chemische Werke, 4620 Castrop-Rauxel Verfahren zur Herstellung von feinteiligen Calciumcarbonat-Dispersionen
US4010307A (en) * 1973-11-15 1977-03-01 Rhone-Progil Coating of paper, cardboard and the like and composition
GB1537512A (en) * 1976-04-07 1978-12-29 Ass Portland Cement Method for the production of ultrafine chalk
JPS5381709A (en) * 1976-12-27 1978-07-19 Kanzaki Paper Mfg Co Ltd Preparing of composition for coated paper

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6252080B2 (fi) 1987-11-04
NO154499C (no) 1986-10-01
US4284546A (en) 1981-08-18
NO154499B (no) 1986-06-23
JPS5562296A (en) 1980-05-10
NL7907938A (nl) 1980-05-02
DE2943653A1 (de) 1980-05-14
ATA696779A (de) 1983-07-15
AT373933B (de) 1984-03-12
IT1162683B (it) 1987-04-01
GB2036035B (en) 1983-01-06
FI63614B (fi) 1983-03-31
DE2943653C2 (fi) 1987-10-08
SE7908927L (sv) 1980-05-01
GB2036035A (en) 1980-06-25
NO793464L (no) 1980-05-02
IT7950694A0 (it) 1979-10-29
ES8100822A1 (es) 1980-12-16
SE446201B (sv) 1986-08-18
FR2440436A1 (fr) 1980-05-30
FR2440436B1 (fi) 1982-06-11
FI793370A (fi) 1980-05-01
BE879683A (fr) 1980-04-29
ES485499A0 (es) 1980-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI63614C (fi) Pappersbestrykningsmassor med hoeg torrsubstanskoncentration
US5262006A (en) Paper manufacturing process, and papers obtainable by means of that process
US5292365A (en) Mineral fillers and pigments containing carbonate
DK1149136T3 (en) Process for the treatment of pigments, fillers or minerals containing a natural carbonate and process for obtaining an aqueous suspension of these treated pigments, fillers or minerals
US8382891B2 (en) Preparation of coating dispersions
PT1303668E (pt) Processo e composição de revestimento para revestir uma teia de papel
US6887351B1 (en) Process for regulating the porosity and printing properties of paper by use of colloidal precipitated calcium carbonate, and paper containing such colloidal precipitated calcium carbonate
US20060054291A1 (en) High gloss calcium carbonate coating compositions and coated paper and paper board manufactured from same
SK58896A3 (en) Inorganic pigment treated with carboxymethylcellulose derivatives, process for the production of said pigment and its use for the production of paper
EP1456470B1 (en) High gloss calcium carbonate coating compositions and coated paper and paper board manufactured from same
FR2468688A1 (fr) Composition pour le couchage de papier a haute teneur en matiere solide
Tokarz et al. Properties and use of surface treated precipitated calcium-carbonate (PCC) as paper filler in acid sizing processes
RU2280115C2 (ru) Составы покрытий из карбоната кальция для придания высокого лоска и бумага и картон с покрытием, образованным из вышеуказанных составов
NO133905B (fi)
Patel et al. Acid Sizing with Calcium Carbonate

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: OMYA S.A.