FI68283C - FOERFARANDE FOER PAPPERSTILLVERKNING - Google Patents

FOERFARANDE FOER PAPPERSTILLVERKNING Download PDF

Info

Publication number
FI68283C
FI68283C FI811628A FI811628A FI68283C FI 68283 C FI68283 C FI 68283C FI 811628 A FI811628 A FI 811628A FI 811628 A FI811628 A FI 811628A FI 68283 C FI68283 C FI 68283C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
paper
silicic acid
binder
weight
cationic starch
Prior art date
Application number
FI811628A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI811628L (en
FI68283B (en
Inventor
Per Gunnar Batelson
Olof Sunden
Hans Erik Johansson
Hans Magnus Larsson
Per Johan Svending
Original Assignee
Eka Ab
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
Priority claimed from SE8003948A external-priority patent/SE432951B/en
Priority claimed from US06/238,645 external-priority patent/US4385961A/en
Application filed by Eka Ab filed Critical Eka Ab
Publication of FI811628L publication Critical patent/FI811628L/en
Publication of FI68283B publication Critical patent/FI68283B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI68283C publication Critical patent/FI68283C/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
    • D21H17/68Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments siliceous, e.g. clays
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/66Pulp catching, de-watering, or recovering; Re-use of pulp-water
    • D21F1/82Pulp catching, de-watering, or recovering; Re-use of pulp-water adding fibre agglomeration compositions
    • 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
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24Polysaccharides
    • D21H17/28Starch
    • D21H17/29Starch cationic
    • 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
    • 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
    • D21H23/00Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/76Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by choice of auxiliary compounds which are added separately from at least one other compound, e.g. to improve the incorporation of the latter or to obtain an enhanced combined effect
    • D21H23/765Addition of all compounds to the pulp

Description

Menetelmä paperin valmistamiseksi 68283 Förfarande för papperstillverkningMethod for making paper 68283 Förfarande för papperstillverkning

Keksinnön kohteena on yleisesti menetelmä paperin valmistamiseksi ja etenkin paperinvalmistusmenetelmässä käytetty sideaine, joka käsittää kationiaktiivisen tärkkelyksen ja kolloidisen piihapon kompleksin paperin valmistamiseksi, jossa on entistä parempi lujuus ja muita omi-5 naisuuksia. Tällainen sideaine saa lisäksi aikaan voimakkaasti parantuneet pidätystasot sekä lisätyille mineraalimateriaaleille että kuitujen hienojakeille paperimassassa. Useita keksinnön erityispiirteitä voidaan tämän lisäksi käyttää kiertoveden puhdistamiseen paperinvalmistuksessa.The present invention relates generally to a process for making paper, and more particularly to a binder used in a papermaking process comprising a complex of cationic starch and colloidal silicic acid for producing paper having improved strength and other properties. In addition, such a binder provides greatly improved retention levels for both the added mineral materials and the fine fines of the fibers in the pulp. In addition, several features of the invention can be used to purify circulating water in papermaking.

10 Tällä hetkellä paperiteollisuudessa esiintyy useita vaikeita ongelmia. Ensinnäkin on selluloosapohjäisen massan hinta kasvanut voimakkaasti ja korkealaatuisen massan saanti on asteittain tullut rajoitetummaksi. Toiseksi ovat erilaiset ongelmat, mukaanlukien ne ongelmat, jotka kos-15 kevät jätteiden poistamista paperinvalmistuksesta, ja eri viranomaisten asettamat ekologiset vaatimukset lisänneet olennaisesti paperinvalmistuksen kustannuksia. Lopuksi ovat paperinvalmistuksen energiakustannukset kasvaneet voimakkaasti. Tulos on, että teollisuus ja sen asiakkaat ovat kahden valinnan edessä, nimittäin heidän on joko maksettava 20 korkeammat kustannukset tai heidän on vähennettävä selluloosapohjäisten kuitujen määrää ja/tai laatua, jolloin myös valmiin paperituotteen laatu tulee kärsimään.10 There are currently a number of difficult problems in the paper industry. First, the price of cellulose-based pulp has risen sharply and the supply of high-quality pulp has gradually become more limited. Secondly, various problems, including those related to the removal of waste from papermaking and the ecological requirements imposed by different authorities, have substantially increased the cost of papermaking. Finally, the energy costs of papermaking have risen sharply. The result is that the industry and its customers are faced with two choices, namely that they either have to pay 20 higher costs or have to reduce the quantity and / or quality of cellulose-based fibers, in which case the quality of the finished paper product will also suffer.

Teollisuudessa on tehty useita yrityksiä paperituotteiden kustannusten 25 vähentämiseksi. Tavallisesti käytetty menetelmä on lisätä savea ja muita mineraalipitoisia täyteaineita kuitujen korvaamiseksi, mutta tällaiset lisäaineet ovat osoittautuneet huonontavan ei-tyydyttävässä määrin tuloksena syntyvän paperin lujuutta ja muita ominaisuuksia. Tällaisten mineraalipitoisten täyteaineiden lisäys tuottaa tämän lisäksi tuloksena 30 huonon täyteaineen pidätyksen, s.o. täyteaine kulkee viiran läpi sellaisessa määrin, että täyteainepitoisuudet lisääntyvät kiertovedessä aiheuttaen sen, että kiertoveden puhdistuksesta ja materiaalin poistamisesta on tullut todellinen ongelma. Erilaisia sideaineita on käytetty 68283 kokeissa pidätysongelman lieventämiseksi, mutta näiden sideaineiden vaikutus ei ole osoittautunut täysin tyydyttäväksi.Several attempts have been made in the industry to reduce the cost of paper products 25. The commonly used method is to add clay and other mineral-containing fillers to replace the fibers, but such additives have been shown to unsatisfactorily degrade the strength and other properties of the resulting paper. In addition, the addition of such mineral-containing fillers results in 30 poor filler retention, i. the filler passes through the wire to such an extent that the filler concentrations increase in the circulating water, making circulating water purification and material removal a real problem. Various binders have been used in 68283 experiments to alleviate the retention problem, but the effect of these binders has not been shown to be completely satisfactory.

On myös yritetty käyttää massatyyppejä, jotka ovat halvempia ja joiden 5 laatu on huonompi, mutta tämä tietenkin johtaa paperin ominaisuuksien huonontumiseen ja usein kuitujen hienojakeiden ylimäärään, joita ei sidota paperiin ja jotka tietenkin aiheuttavat kiertoveden puhdistus-ongelman.Attempts have also been made to use pulp types which are cheaper and of inferior quality, but this of course leads to a deterioration in the properties of the paper and often to an excess of fine fibers which are not bound to the paper and which of course cause a circulating water purification problem.

10 Keksinnön tehtävänä on tästä syystä saada aikaan sideainejärjestelmä ja valmistusmenetelmä, jotka parantavat paperin ominaisuuksia ja jotka mahdollistavat kuitumateriaalin minimaalisen määrän käytön tarpeellisen lujuuden ja tarpeellisten muiden ominaisuuksien aikaansaamiseksi. Keksinnön toisena tehtävänä on saada aikaan sideainejärjestelmä ja tä-20 cä käyttävä menetelmä, jolloin järjestelmä ja menetelmä parantavat voimakkaasti paperin lujuutta ja muita ominaisuuksia verrattuna samankaltaisen paperin lujuuteen ja ominaisuuksiin, joka on valmistettu tunnettujen sideaineiden avulla. Keksinnön vielä eräänä tehtävänä on saada aikaan sideaine ja menetelmä tämän käyttämiseksi, mikä sideaine tai 25 vast, menetelmä maksimoi mineraalitäyteaineiden ja muiden materiaalien pidätystä valmistetussa paperiarkissa, kun sideainetta käytetään paperikoneeseen menevässä jauhatusaineksessa. Vielä eräänä keksinnön tehtävänä on saada aikaan paperi, jonka mineraalitäyteaineen pitoisuus on korkea ja jossa on hyväksyttävä lujuus ja hyväksyttävät muut ominaisuu-30 det. Keksinnön viimeisenä tehtävänä on saada aikaan menetelmä suspen-doitujen kiinteiden aineiden poistamiseksi kiertovedestä paperinval-mistusmenetelmästä.It is therefore an object of the invention to provide a binder system and manufacturing method which improves the properties of the paper and which allows the use of a minimum amount of fibrous material to provide the necessary strength and other properties. Another object of the invention is to provide a binder system and a method using the same, wherein the system and method greatly improve the strength and other properties of paper compared to the strength and properties of similar paper made with known binders. Yet another object of the invention is to provide a binder and method for using the same, which binder or method maximizes the retention of mineral fillers and other materials in the prepared paper sheet when the binder is used in the grinding material entering the paper machine. Yet another object of the invention is to provide a paper having a high content of mineral filler and having acceptable strength and acceptable other properties. A final object of the invention is to provide a method for removing suspended solids from circulating water from a papermaking process.

Keksinnön muut tehtävät ja edut käyvät ilmi seuraavasta selityksestä 35 ja tähän kuuluvista piirustuksista. Piirustuksissa on kuviossa 1 esitetty kulkukaavio paperinvalmistusmenetelmästä, jossa käytetään hyväksi keksinnön eri piirteitä. Kuviot 2 ja 2A-2S esittävät kaaviota paperikoneessa suoritetusta koeajosta esimerkin 1 mukaisesti ja tuloksena syntyvän paperin ominaisuuksista, jolloin valmistusmenetelmässä käytet-40 tiin hyväksi keksinnön eri erityispiirteitä. Kuvio 3 esittää kaaviota, jossa on graafisesti esitetty esimerkin 2 tulokset. Kuvio 4 esittää kulkukaaviota paperinvalmistusmenetelmästä, jossa käytetään hyväksi 68283 keksinnön eri piirteitä. Kuvio 5 esittää kaaviota paperikoneessa suoritetusta koeajosta, jolloin valmistusmenetelmässä käytettiin hyväksi keksinnön eri erityispiirteitä. Kuvio 6 esittää kaaviota vetoindeksis-tä lisätyn kationiaktiivisen tärkkelyksen määrän funktiona keksinnön 5 mukaisen paperinvalmistusmenetelmän eräässä esimerkissä. Kuvio 7 esittää kaaviota kiintoaineiden laskeutumisnopeudesta kiertovesikokeessa ja havainnollistaa keksinnön eri piirteitä. Kuviot 8A-8G ovat kaavioita, joissa on graafisesti kuvattu esimerkin 11 tuloksia.Other objects and advantages of the invention will become apparent from the following description 35 and the accompanying drawings. The drawings show in Figure 1 a flow chart of a papermaking method utilizing various features of the invention. Figures 2 and 2A-2S show a diagram of a test run carried out in a paper machine according to Example 1 and the properties of the resulting paper, taking advantage of various features of the invention. Figure 3 shows a diagram graphically showing the results of Example 2. Figure 4 shows a flow chart of a papermaking process utilizing 68283 various features of the invention. Figure 5 shows a diagram of a test run performed on a paper machine, in which the manufacturing method took advantage of various features of the invention. Figure 6 shows a graph of the tensile index as a function of the amount of cationic starch added in one example of the papermaking process of the invention. Figure 7 shows a diagram of the settling rate of solids in a circulating water test and illustrates various features of the invention. Figures 8A-8G are diagrams graphically illustrating the results of Example 11.

10 Keksinnön perustana on sideaine ja menetelmä tämän käyttämiseksi, mikä sideaine tai vast, menetelmä lisää voimakkaasti lujuutta ja parantaa paperituotteen muita ominaisuuksia ja mahdollistaa mineraalitäyteainei-den huomattavien määrien käytön paperinvalmistusmenetelmässä samanaikaisesti, kun täyteaineen ja selluloosapohjaisten kuitujen pidätystä ar-15 kissa maksimoidaan. Keksintö mahdollistaa siten määrätyn paperilaadun yhteydessä selluloosakuitupitoisuuden vähentämisen paperiarkissa ja/tai selluloosakuitulaadun alentamisen, ilman että paperin lujuus luvattomasti vähenee tai muut paperin ominaisuudet huononevat. Kun keksinnön periaatteita käytetään hyväksi, voidaan lisätä myös mineraalitäyteaineen 20 määrää tuloksena syntyvän paperituotteen lujuuden tai muiden ominaisuuksien huonontumatta luvattomasti. Vähentämällä käytetyn massan määrää valmistettaessa jotain määrättyä paperituotetta tai korvaamalla massaa mineraalitäyteaineena tulee kuitupitoisuuden väheneminen vähentämään myös massan valmistukseen tarvittavaa energian määrää ja paperin kuiva-25 tukseen tarvittavaa energian määrää. Tämän lisäksi on osoittautunut, että mineraalitäyteaineen ja hienojakoisen materiaalin pidätys on riittävän korkea, jotta kiertovesiongelma voidaan minimoida.The invention is based on a binder and a method of using the same, which binder or method greatly enhances the strength and other properties of the paper product and allows the use of substantial amounts of mineral fillers in the papermaking process while maximizing retention of filler and cellulose-based fibers in the sheet. The invention thus makes it possible to reduce the cellulosic fiber content in the paper sheet and / or to reduce the cellulosic fibrous quality in connection with a certain paper quality without unduly reducing the strength of the paper or deteriorating other properties of the paper. When the principles of the invention are utilized, the amount of mineral filler 20 can also be increased without unauthorized deterioration of the strength or other properties of the resulting paper product. By reducing the amount of pulp used to make a particular paper product or replacing the pulp as a mineral filler, the reduction in fiber content will also reduce the amount of energy required to make the pulp and the amount of energy required to dry the paper. In addition, it has been shown that the retention of the mineral filler and the finely divided material is high enough to minimize the circulating water problem.

On myös havaittu, että keksinnön periaatteita voidaan käyttää paperin-30 valmistuksen kiertovesijärjestelmässä olevien suspendoitujen kuitujen ja mineraalimateriaalin poistamiseksi.It has also been found that the principles of the invention can be used to remove suspended fibers and mineral material in a circulating water system for papermaking.

Aivan yleisesti keksinnön mukainen järjestelmä käsittää toimenpiteet sideainekompleksin käyttämiseksi, joka sisältää kaksi komponenttia, 35 s.o. kolloidista piihappoa ja kationiaktiivista tärkkelystä. Painosuhde kationiaktiivisen tärkkelyksen ja Si02in välillä kolloidisessa pii-hapossa on yli 1 ja alle n. 25. Molemmat komponentit johdetaan jauha- 68283 tusainekseen ennen paperituotteen valmistusta paperikoneessa. On osoittautunut, että paperilla on kuivatuksen jälkeen voimakkaasti parantuneet lujuusominaisuudet. Kun käytetään mineraalisia täyteaineita, kuten savea, liitua tai vastaavaa, jauhatusaineksessa, on myös osoittau-5 tunut, että nämä mineraalitäyteaineet pysyvät tehokkaasti paperissa eikä niillä ole samanasteista haitallista vaikutusta paperin lujuuteen, joka vaikutus voidaan havaita, kun ei käytetä hyväksi keksinnön mukaista sideainejärjestelmää.Quite generally, the system of the invention comprises the steps of using a binder complex comprising two components, i.e. colloidal silicic acid and cationic starch. The weight ratio of cationic starch to SiO 2 in colloidal silicic acid is greater than 1 and less than about 25. Both components are passed to the pulp prior to the manufacture of the paper product in a paper machine. It has been shown that the paper has greatly improved strength properties after drying. When mineral fillers such as clay, chalk or the like are used in the grinding medium, it has also been shown that these mineral fillers remain effective on the paper and do not have the same detrimental effect on paper strength that can be observed when the binder system of the invention is not used.

10 Joskaan sitä prosessia, joka tapahtuu jauhatusaineksessa ja paperin-muodostuksessa ja -kuivatuksessa sideaineen läsnäollessa, ei ole täysin ymmärretty, oletetaan, että kationiaktirvinen tärkkelys ja anioni-aktiivinen kolloidinen piihappo muodostavat agglomeraattikompleksin, joka sidotaan anioniaktiivisella kolloidisella piihapolla ja että ka-15 tioniaktiivinen tärkkelys liitetään mineraalitäyteaineen pintaan, joka on joko kokonaan tai osittain anioniaktiivinen. Kationiaktiivinen tärkkelys liitetään myös selluloosapohjaisiin kuituihin ja hienorakei-seen materiaaliin, jotka molemmat ovat anioniaktiivisia. Kuivattaessa tulee agglomeraatin ja selluloosakuitujen välinen liitos tuottamaan 20 laajan vetysidoksen. Tätä teoriaa tukee osittain se tosiasia, että kun anioniaktiivisen jauhatusaineksen Z-potentiaali muuttuu nollaan päin käytettäessä keksinnön mukaista sideainekompleksia, sekä lujuusominaisuudet että pidätys paranee. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 s > ’ . * 110 Although the process that takes place in the grinding medium and paper formation and drying in the presence of a binder is not fully understood, it is assumed that cationic starch and anionic colloidal silicic acid form an agglomerate complex bound by anionic colloidal silicic acid and to the surface of a mineral filler that is either fully or partially anionic. The cationic starch is also incorporated into cellulose-based fibers and a fine-grained material, both of which are anionic. Upon drying, the joint between the agglomerate and the cellulosic fibers will produce 20 broad hydrogen bonds. This theory is supported in part by the fact that when the Z-potential of the anionic grinding material changes to zero when the binder complex of the invention is used, both the strength properties and the retention are improved. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 s> '. * 1

On myöskin havaittu, että sideainejärjestelmän tehoa, kun käytetään 2 yllä mainitun tyyppistä sideainejärjestelmää, voidaan parantaa siten, 3 että kolloidisesta piihaposta koostuva komponentti lisätään useissa 4 vaiheissa, s.o. ensin sekoitetaan osa kolloidisesta piihaposta massaan 5 ja mahdollisesti läsnäolevaan mineraalipitoiseen täyteaineeseen, tämän 6 jälkeen lisätään kationiaktiivinen tärkkelys ja tämän jälkeen, kun 7 kompleksiagglomeraatti on muodostunut massasta, mahdollisesta täyte 8 aineesta, piihaposta ja tärkkelyksestä, mutta ennen kuin jauhatusaines 9 syötetään paperikoneen perälaatikkoon, sekoitetaan jäljellä oleva osa 10 kolloidisesta piihaposta jauhatusainekseen, joka sisältää kompleksi- 11 agglomeraatin. Tämä toimintatapa kolloidisen piihapon lisäämiseksi kahdessa tai useammassa vaiheessa tuottaa tuloksena paperin lujuuden ja muiden ominaisuuksien määrätyn parannuksen, mutta ilmeisin parannus 68283 on täyteaineen ja kuitujen hienojakeen pidätyksen lisäys. Joskaan syytä näihin parannuksiin ei ole täysin voitu selvittää, oletetaan, että ne ovat tulos kompleksien, täyteaineesta, kuiduista ja sideaineesta koostuvien agglomeraattien kehittymisestä, jotka ovat stabiilimpia, s.o.It has also been found that the efficiency of the binder system when using 2 binder systems of the above type can be improved 3 by adding the colloidal silicic acid component in several 4 steps, i. first a portion of the colloidal silica is mixed with the pulp 5 and any mineral filler present, then 6 cationic starch is added and then, after the complex agglomerate 7 has formed from the pulp, any filler 8, part of the colloidal silicic acid into a grinding medium containing a complex 11 agglomerate. This approach of adding colloidal silica in two or more steps results in a certain improvement in paper strength and other properties, but the most obvious improvement 68283 is an increase in filler and fiber fines retention. Although the reason for these improvements has not been fully elucidated, it is assumed that they are the result of the development of complexes, agglomerates of filler, fibers and binder, which are more stable, i.

5 kolloidisen piihapon viimeinen lisäys aiheuttaa sen, että alunperin muodostetut agglomeraatit sidotaan yhteen vielä stabiilimpien agglomeraattien mudostamiseksi, jotka ovat vähemmässä määrin herkkiä mekaanisille voimille ja muille voimille paperin muodostuksessa.The final addition of colloidal silicic acid causes the initially formed agglomerates to be bonded together to form even more stable agglomerates that are less sensitive to mechanical forces and other forces in paper formation.

10 Kokeisiin ja työhön perustuen, joita on tähän mennessä tehty, oletetaan keksinnön periaatteiden olevan sovellettavissa kaikenlaatuisten ja kaikentyyppisten paperituotteiden kuten painopaperilaatujen, mukaanlukien sanomalehtipaperin, pehmeän paperin, kartongin ja vastaavien valmistukseen.Based on the experiments and work done so far, it is assumed that the principles of the invention are applicable to the manufacture of all types and types of paper products such as printing paper grades, including newsprint, tissue paper, paperboard and the like.

1515

On osoittautunut, että suurimmat parannukset havaitaan silloin, kun sideainetta käytetään kemialliseen massaan, esim. sulfaatti- tai sul-fiittimassaan, jotka on valmistettu sekä lehti- että havupuista. Pienempiä, mutta erittäin merkittäviä parannuksia saadaan aikaan termome-20 kaanisen ja mekaanisen massan kanssa. On todettu, että liiallisten ligniinimäärien läsnäolo puuhiokkeessa näyttää vaikuttavan sideaineen tehokkuuteen, niin että tällaiset massat vaativat joko suurehkon määrän sideainetta tai alhaisen ligniinipitoisuuden omaavien muiden mas-satyyppien lisämäärän sekoittamista mukaan halutun lopputuloksen var-25 mistamiseksi (käytettäessä tässä ilmaisuja "selluloosamassa” ja "sellu-loosakuidut", tarkoitetaan kemiallista massaa, termomekaanista massaa ja mekaanista massaa tai puuhioketta sekä siihen kuuluvia kuituja).It has been found that the greatest improvements are observed when the binder is applied to a chemical pulp, e.g. sulphate or sulphite pulp, made from both hardwood and softwood. Smaller but very significant improvements are obtained with thermomechanical and mechanical pulp. It has been found that the presence of excessive amounts of lignin in wood chips appears to affect the effectiveness of the binder, so that such pulps require either a higher amount of binder or additional blending of other low lignin pulp types to ensure the desired result (using the terms "cellulose" loose fibers "means chemical pulp, thermomechanical pulp and mechanical pulp, or wood chips and associated fibers).

Selluloosakuitujen läsnäolo on olennaista, jotta keksinnössä saatai-30 siin aikaan parannettuja lopputuloksia, jotka muodostuvat agglomeraa-tin ja selluloosakuitujen välisestä yhteistyöstä tai liittymisestä. Mieluummin tulee valmiin paperin sisältää yli 50% selluloosakuituja, mutta voidaan valmistaa paperia, jolla on alhaisemmat selluloosakuitu-pitoisuudet ja voimakkaasti parannetut ominaisuudet verrattuna pape-35 riin, joka on valmistettu vastaavista jauhatusaineksista, mutta ilman keksinnön mukaista sideaineagglomeraattia.The presence of cellulosic fibers is essential in order for the invention to provide improved results in cooperation or association between the agglomerate and the cellulosic fibers. Preferably, the finished paper should contain more than 50% cellulosic fibers, but paper with lower cellulosic fiber contents and greatly improved properties can be produced compared to paper made from similar grinding materials but without the binder agglomerate of the invention.

VV

6 68283 Käyttökelpoiset mineraalitäyteaineet käsittävät mitkä tahansa tavallisista mineraalitäyteaineista, joiden pinnalla on vähintään osittain anioniaktiivinen luonne. Tällaisia mineraalitäyteaineita, kuten kaoliinia, bentoniittia, titaanioksidia, liitua ja talkkia voidaan kaikkia 5 käyttää tyydyttävin lopputuloksin (ilmaisua "mineraalitäyteaine” käytetään tässä paitsi yllä mainituista materiaaleista myös wollastoniitis-ta ja lasikuiduista sekä myös mineraalipitoisista pienitiheyksisistä täyteaineista, kuten paisutetusta perliitistä). Kun käytetään tässä esitettyä sideainekompleksia, tulee mineraalitäyteaine pysymään huo-10 mättävässä määrin paperituotteessa, eikä paperin lujuus huonone samassa määrin, kuin silloin, kun sideainetta ei käytetä.6,6283 Useful mineral fillers include any of the common mineral fillers that have at least partially anionic activity on the surface. Mineral fillers such as kaolin, bentonite, titanium oxide, chalk and talc can all be used with satisfactory results (the term "mineral filler" is used herein not only for the above materials but also for wollastonite and fiberglass as well as mineral-containing low density fillers). the binder complex shown, the mineral filler will remain in the paper product to a considerable extent, and the strength of the paper will not deteriorate to the same extent as when the binder is not used.

Mineraalitäyteaine lisätään tavallisesti vesilietteen muodossa tavanomaisissa konsentraatioissa, joita käytetään tällaisten täyteainei-15 den yhteydessä.The mineral filler is usually added in the form of an aqueous slurry at the usual concentrations used with such fillers.

Kuten yllä mainittiin, voi paperissa oleva mineraalitäyteaine muodostua täyteaineesta tai sisältää täyteainetta, jolla on alhainen tiheys tai korkea massa. Mahdollisuutta lisätä tällaisia täyteaineita tavan-20 omaisiin paperin jauhatusaineksiin rajoittavat sellaiset tekijät kuin täyteaineen pidätykset viiralla, paperin jauhatusaineksen vedenpoisto viiralla ja valmistetun paperituotteen märkä- ja kuivalujuus. Nyt on havaittu, että ne ongelmat, jotka aiheutuvat tällaisten täyteaineiden lisäyksestä, voidaan estää tai pääasiassa eliminoida käyttämällä kek-25 sinnön mukaista sideainekompleksia, joka myös mahdollistaa korkeampien täyteainemäärien lisäyksen kuin normaalisti paperituotteen erityisten ominaisuuksien aikaansaamiseksi. Keksinnön mukaisen sideainekompleksin avulla on siten tullut mahdolliseksi valmistaa paperituote, jossa on alhainen tiheys ja siten korkeampi paperin jäykkyys neliömetripainon 30 ollessa sama, ja samanaikaisesti säilyttää paperituotteen lujuusominaisuudet (kuten kimmomoduuli, vetoindeksi, vetomurtotyö ja nostovastus) samassa tasossa tai lisätä niitä vielä entistä korkeammalle tasolle.As mentioned above, the mineral filler in the paper may consist of a filler or contain a filler of low density or high mass. The ability to add such fillers to conventional paper milling materials is limited by factors such as retention of the filler on the wire, dewatering of the paper milling material on the wire, and the wet and dry strength of the finished paper product. It has now been found that the problems caused by the addition of such fillers can be prevented or mainly eliminated by using the binder complex according to the invention, which also allows higher amounts of fillers to be added than normally to obtain the special properties of the paper product. The binder complex according to the invention has thus made it possible to produce a paper product with low density and thus higher paper stiffness at the same basis weight 30, while maintaining or increasing the strength properties of the paper product (such as modulus of elasticity, tensile index, tensile strength and lifting resistance).

Kuten edellä jo korostettiin, sideaine muodostuu kolloidisen piihapon 35 ja kationiaktiivisen tärkkelyksen yhdistelmästä. Kolloidisella piiha-polla voi olla eri muotoja, se voi olla esim. polymeerinen piihappo tai kolloidinen piihapposooli, vaikkakin parhaimmat tulokset saavute- 7 68283 taan viimeksi mainitulla.As already pointed out above, the binder consists of a combination of colloidal silicic acid 35 and cationic starch. The colloidal silicon pulp can take various forms, it can be e.g. polymeric silicic acid or a colloidal silicic acid sol, although the best results are obtained with the latter.

Polymeerinen piihappo voidaan valmistaa siten, että vesilasi saatetaan tunnettujen menetelmien mukaisesti reagoimaan rikkihapon kanssa, jot-5 ta molekyylipainoksi (laskettuna Siinnä) tulee korkeintaan n. 100 000. Tuloksena syntyvä polymeerinen piihappo on kuitenkin epästabiili ja sitä on vaikea käyttää ja se aiheuttaa ongelman siten, että natrium-sulfaatin läsnäolo tuottaa korroosio-ongelman ja muita ongelmia paperinvalmistuksessa ja kiertoveden poistossa. Natriumsulfaatti voidaan 10 poistaa ioninvaihdolla tunnettujen menetelmien mukaisesti, mutta tuloksena syntyvä polymeerinen piihappo on epästabiili, ja ilman stabilointia se tulee huononemaan varastoitaessa. Suolaton polymeerinen piihappo voidaan valmistaa myös laimennetun vesilasin suoran ioninvaihdon avulla.Polymeric silicic acid can be prepared by reacting water glass with sulfuric acid according to known methods to a molecular weight (calculated therein) of up to about 100,000. However, the resulting polymeric silicic acid is unstable and difficult to use and causes a problem, that the presence of sodium sulfate produces a corrosion problem and other problems in papermaking and circulating water removal. Sodium sulfate can be removed by ion exchange according to known methods, but the resulting polymeric silicic acid is unstable and without stabilization will deteriorate upon storage. Salt-free polymeric silicic acid can also be prepared by direct ion exchange of dilute water glass.

1515

Tosin huomattavia sekä lujuuden että pidätyksen parannuksia on havaittu käytettäessä sideainetta, joka sisältää polymeeristä piihappoa ja kationiaktiivista tärkkelystä, mutta erinomaisia tuloksia saavutetaan, kun kationiaktiivista tärkkelystä käytetään yhdessä kolloidisen pii-20 hapon kanssa soolin muodossa, joka sisältää n. 2-60 paino-% SiO^ia, mieluummin n. 4-30 paino-% Si02:a.Although significant improvements in both strength and retention have been observed with a binder containing polymeric silicic acid and cationic starch, excellent results are obtained when cationic starch is used in combination with colloidal silicon-20 acid in the form of a sol containing about 2-60% by weight SiO preferably about 4-30% by weight SiO 2.

Soolissa olevan kolloidisen piihapon ominaispinta on mieluummin n.The specific surface area of the colloidal silicic acid in the sol is preferably n.

2 2 50-1000 m /g ja etenkin n. 200-1000 m /g, jolloin parhaimmat tulokset 2 25 on todettu ominaispinnan ollessa n. 300-700 m /g. Piihapposooli stabiloidaan alkalilla moolisuhteessa 10:1 - 300:1, mieluummin 15:1 - 100:1 (M on ioni ryhmästä Na, K, Li ja NH^). On todettu, että kolloidisten piihappohiukkasten koon tulee olla alle 20 nm ja mieluummin keskimääräisenä hiukkaskokona tulee olla n. 10-1 nm (kolloidinen 30 piihappohiukkanen ominaispinnan ollessa n. 550 m /g vastaa n. 5,5 nm:n keskimääräistä hiukkaskokoa).2 2 50-1000 m / g and especially about 200-1000 m / g, where the best results 2 25 have been found with a specific surface area of about 300-700 m / g. The silica sol is stabilized with alkali in a molar ratio of 10: 1 to 300: 1, preferably 15: 1 to 100: 1 (M is an ion from the group Na, K, Li and NH 4). It has been found that the size of the colloidal silica particles should be less than 20 nm and preferably the average particle size should be about 10-1 nm (the colloidal silica particle having a specific surface area of about 550 m / g corresponds to an average particle size of about 5.5 nm).

Mieluummin on parasta yrittää käyttää piihapposoolia, joiden kolloidi-silla piihappohiukkasilla on maksimaalinen aktiivinen pinta ja keski-35 määrin 4-9 nm:n hyvin määritelty pieni hiukkaskoko.Preferably, it is best to try to use a silica sol with colloidal silica particles having a maximum active surface area and a well-defined small particle size of 4-9 nm at an average of 35.

Piihapposooleja, jotka täyttävät yllä esitetyt ominaisuudet, on markki- \ , * '* 8 68283 noilla eri valmistajilta, esim. Nalco Chemical Company, Du Pont &Silica sols that meet the above properties are available on the market from various manufacturers, e.g., Nalco Chemical Company, Du Pont &

Nemours Corporation ja EKA AB.Nemours Corporation and EKA AB.

Kationiaktiivinen tärkkelys, jota käytetään sideaineessa, voi olla 5 valmistettu tärkkelyksistä, jotka ovat peräisin mistä tahansa tavallisista tärkkelystä tuottavista materiaaleista, esim. maissitärkkelykses-tä, vehnätärkkelyksestä, perunatärkkelyksestä, riisitärkkelyksestä jne. Kuten tunnettua, tehdään tärkkelys kationiaktiiviseksi substituoimalla ammoniumryhmien kanssa tunnettujen menetelmien mukaisesti. Parhaimmat 10 tulokset on saavutettu, kun substituutioaste (d.s.) on n. 0,01 - n. 0,05 ja mieluummin n. 0,2 - n. 0,04 ja etenkin yli n. 0,025 - alle n. 0,04. Vaikkakin käytetään useita ammoniumyhdisteitä, mieluummin kvaternaari-sia, valmistettaessa kationiaktiivisia tärkkelyksiä keksinnön mukaista sideainetta varten, pidetään parempana käyttää kationiaktivoitua 15 tärkkelystä, joka on valmistettu siten, että lähtöaineena käytetty tärkkelys käsitellään 3-kloori-2-hydroksipropyylitrimetyyliammoniumklori-dilla tai 2,3-epoksipropyylitrimetyyliammoniumkloridilla kationiaktivoi-dun tärkkelyksen valmistamiseksi, jonka substituutioaste on 0,02-0,04.The cationic starch used in the binder may be made from starches derived from any conventional starch-producing materials, e.g. The best results are obtained when the degree of substitution (d.s.) is from about 0.01 to about 0.05, and preferably from about 0.2 to about 0.04, and especially above about 0.025 to less than about 0.04. Although several ammonium compounds, preferably quaternary, are used in the preparation of cationic starches for the binder of the invention, it is preferred to use cationic activated starch prepared by treating the starting starch with 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethyl-dichloromethyltrimethylammonium chloride to produce cationic activated starch having a degree of substitution of 0.02 to 0.04.

20 Paperinvalmistusmenetelmässä lisätään sideaine ennen paperituotteen muodostamista paperikoneessa. Molemmat ainesosat, kolloidinen piihappo-komponentti ja kationiaktiivinen tärkkelys voidaan sekoittaa yhteen vesilietteen muodostamiseksi piihaposta ja kationiaktiivisesta tärkkelyksestä muodostuvasta sideainekompleksista, jolloin tämä liete sitten li-25 sätään ja sekoitetaan tarkoin jauhatusainekseen. Tämä menetelmä ei kuitenkaan tuota maksimaalisia tuloksia. Mieluummin muodostetaan kompleksi piihaposta ja kationiaktiivisesta tärkkelyksestä in situ jauhatus-aineksessa. Tämä voidaan saada aikaan siten, että kolloidisesta piihaposta muodostuva komponentti lisätään vesipohjaisena soolina ja että 30 kationiaktiivinen tärkkelys lisätään vesiliuoksena, jolloin molemmat komponentit lisätään erikseen jauhatusainekseen sekoitussäiliössä tai järjestelmän jossakin kohdassa, missä esiintyy riittävä sekoittaminen, niin että molemmat komponentit jakautuvat jauhatusainekseen ja niin että ne samanaikaisesti tulevat vaikuttamaan yhdessä keskenään ja jauha-35 tusainekseen kuuluvien komponenttien kanssa.20 In a papermaking process, a binder is added prior to forming the paper product in a paper machine. The two ingredients, the colloidal silicic acid component and the cationic starch can be mixed together to form an aqueous slurry of a binder complex of silicic acid and cationic starch, which slurry is then adjusted and mixed thoroughly with the grinding medium. However, this method does not produce maximum results. Preferably, a complex of silicic acid and cationic starch is formed in situ in the grinding medium. This can be accomplished by adding the colloidal silicic acid component as an aqueous sol and adding the cationic starch as an aqueous solution, both components being added separately to the grinding agent in a mixing tank or at a point in the system where adequate mixing occurs, so that both components are simultaneously distributed and will interact with each other and with the components of the powder.

Vielä paremmat tulokset saavutetaan, jos kolloidisesta piihaposta muo- .’>* ,V > 9 68283 dostuva komponentti lisätään jauhatusaineksen osaan ja sekoitetaan huolellisesti tämän kanssa, minkä jälkeen loput jauhatusaineksesta lisätään ja kationiaktiivinen tärkkelys lisätään ja sekoitetaan huolellisesti jauhatusainesseokseen ennen paperituotteen muodostusta.Even better results are obtained if the colloidal silicic acid component is added to and thoroughly mixed with a portion of the grinding medium, after which the rest of the grinding medium is added and the cationic starch is added and mixed thoroughly to the grinding medium mixture before forming the paper product.

55

Siinä tapauksessa, että on lisättävä mineraalitäyteaine jauhatusainekseen, on osoittautunut olevan edullisinta liettää mineraalitäyteaine vedessä yhdessä kolloidisesta piihaposta muodostuvan komponentin kanssa, tai, jos tämä komponentti lisätään asteittain, sen alkuosan kanssa, 10 ja sitten johtaa täyteaineesta ja kolloidisesta piihaposta muodostuva liete sekoituslaitteeseen, jossa tämä liete sekoitetaan paperimassaan ja kationiaktiiviseen tärkkelykseen jauhatusaineksen muodostamiseksi.In the case where a mineral filler has to be added to the grinding agent, it has proved most advantageous to slurry the mineral filler in water together with the colloidal silicic acid component or, if this component is gradually added, with its initial part, and then lead the slurry of the filler and colloidal silica mixed with the pulp and cationic starch to form a grinding material.

Kun kolloidisesta piihaposta muodostuva komponentti lisätään asteittain, 15 tapahtuu tämän jälkeen tämän komponentin lopullisen tai lopullisten osien lisäys, joka tai jotka sekoitetaan huolellisesti jauhatusainek-seen, sen jälkeen kun alkuagglomeraatti on muodostettu, mutta ennen jauhatusaineksen johtamista tai johdettaessa se paperikoneen perälaa-tikkoon. Kolloidisen piihapon ensimmäisen tai alkulisäyksen tulee kä-20 sittää n. 20 - n. 90 paino-%:a koko lisätystä kolloidisen piihapon määrästä, ja sitten kun alkuagglomeraatti on muodostettu, on loput kolloidisesta piihaposta lisättävä ennen paperin muodostamista. Mieluummin al-kumäärä käsittää n. 30 - n. 80% kolloidisesta piihaposta muodostuvasta komponentista.When the colloidal silicic acid component is gradually added, the final or final portions of this component are then added, which are thoroughly mixed into the grinding medium after the initial agglomerate is formed but before the grinding medium is introduced or introduced into the head of the paper machine. The first or initial addition of colloidal silicic acid should comprise from about 20% to about 90% by weight of the total amount of colloidal silicic acid added, and then once the initial agglomerate has been formed, the remainder of the colloidal silicic acid must be added before forming the paper. Preferably, the initial amount comprises from about 30% to about 80% of the colloidal silicic acid component.

2525

On osoittautunut, että jauhatusaineksen pH-arvo paperivalmistusmenetel-mässä, jossa käytetään keksinnön mukaista sideainekompleksia, ei ole erityisen kriittinen ja se voi olla 4-9. Korkeampi pH-arvo kuin 9 ja alhaisempi pH-arvo kuin 4 ei kuitenkaan ole sopiva. Muita paperikemikaa-30 leja, kuten liimaa, alunaa ja vastaavaa, voidaan käyttää, mutta on oltava tarkka niin, että näiden aineiden pitoisuudet eivät ole niin suuria, että aineet vaikuttavat piihaposta ja kationiaktiivisesta tärkkelyksestä muodostuvan agglomeraatin muodostukseen ja, että kyseisten lisäaineiden pitoisuuksista kiertävässä kiertovedessä ei tule niin suu-35 ria, että ne vaikuttavat sideaineagglomeraatin muodostukseen. Tästä syystä pidetään parempana lisätä kemikaalit järjestelmän kohdassa sen jälkeen, kun sideaineagglomeraatti on muodostunut.It has been found that the pH of the grinding medium in a papermaking process using the binder complex of the invention is not particularly critical and may be 4-9. However, a pH higher than 9 and a lower pH than 4 are not suitable. Other paper chemicals, such as glue, alum and the like, may be used, but care must be taken that the concentrations of these substances are not so high as to affect the formation of an agglomerate of silicic acid and cationic starch and that the concentrations of these additives in the circulating water are not become so large that they affect the formation of the binder agglomerate. For this reason, it is preferred to add chemicals at a point in the system after the binder agglomerate has formed.

^ · 68283^ · 68283

Keksinnön mukaisesti tulee kationiaktiivisen tärkkelyksen ja kolloidisen piihappokomponentin painosuhteen olla 1:1 - 25:1. Mieluummin tämä painosuhde tai suhde on 1,5:1 - 10:1 ja etenkin 1,5:1 - 4,5:1.According to the invention, the weight ratio of cationic starch to colloidal silica component should be 1: 1 to 25: 1. Preferably, this weight ratio or ratio is 1.5: 1 to 10: 1 and especially 1.5: 1 to 4.5: 1.

5 Käytettävä sideaineen määrä vaihtelee halutun vaikutuksen ja erilaisten komponenttien ominaisuuksien mukaan, jotka on valittu sideaineen valmistusta varten. Jos sideaine käsittää polymeerisen piihapon kolloidisesta piihaposta muodostuvana komponenttina, voidaan tarvita esimerkiksi enemmän sideainetta, kuin jos kolloidisesta piihaposta muodostu- 10 va komponentti muodostuu kolloidisesta piihaposta, jonka ominaispinta 2 on 300-700 m /g. Jos kationiaktiivisen tärkkelyksen substituutioastee-na on esim. 0,025 verrattuna substituutioasteeseen 0,030, voidaan tarvita vastaavalla tavalla suurempi määrä sideainetta olettaen, että kolloidisesta piihaposta muodostuva komponentti on sama.5 The amount of binder used will vary depending on the desired effect and the properties of the various components selected for the preparation of the binder. For example, if the binder comprises polymeric silicic acid as a component of colloidal silicic acid, more binder may be required than if the component of colloidal silicic acid is composed of colloidal silicic acid having a specific surface area of 2 to 300-700 m / g. If the degree of substitution of the cationic starch is e.g. 0.025 compared to the degree of substitution 0.030, a correspondingly larger amount of binder may be required, assuming that the colloidal silicic acid component is the same.

1515

Kun jauhatusaines ei sisällä mitään mineraalitäyteainetta, voi sideaineen pitoisuus olla yleisesti 0,1-15 paino-%, mieluummin 1-15 paino-Z laskettuna selluloosakuitujen painosta. Kuten yllä esitettiin, on sideaineen tehokkuus suurempi kemialliseen massaan, minkä johdosta tar-20 vitaan pienempi sideainemäärä näissä massoissa määrätyn vaikutuksen saavuttamiseksi kuin käytettäessä muihin massatyyppeihin. Siinä tapauksessa, että käytetään mineraalitäyteainetta, voidaan sideainemäärä perustaa täyteaineen painoon ja se voi olla 0,5-25 paino-%, tavallisesti 2,5-15 paino-Z laskettuna täyteaineesta.When the grinding medium does not contain any mineral filler, the binder content may generally be 0.1-15% by weight, preferably 1-15% by weight based on the weight of the cellulosic fibers. As discussed above, the efficiency of the binder is higher on the chemical pulp, resulting in a lower amount of binder being required in these pulps to achieve the specified effect than when used on other pulp types. In the case where a mineral filler is used, the amount of binder may be based on the weight of the filler and may be 0.5 to 25% by weight, usually 2.5 to 15% by weight, based on the filler.

2525

Kuten yllä esitettiin, voidaan sideaine lisätä paperikoneen kiertoveteen järjestelmässä, jossa sideainejärjestelmää ei käytetä paperin valmistamiseksi. Sideaine muodostaa tehokkaasti agglomeraatin yhdessä jauhatusaineksesta olevien hienojakeiden ja suspendoidun mineraalima-30 teriaalin kanssa, ja tämä tekee mahdolliseksi saavuttaa tehokas sus-pendoitujen kiintoaineiden saostuminen tai konsentraatio suhteellisen kirkkaan vesijakeen aikaansaamiseksi, joka syötetään takaisin paperinvalmistus järjestelmään, ja jakeen aikaansaamiseksi, johon suspendoidut kiintoaineet ovat konsentroituneet ja josta nämä voidaan poistaa suo-35 dattamalla tai jollakin muulla tavalla. Sideainejärjestelmän tai -kompleksin tarpeellinen määrä, kun käytetään yllä mainittuja kationiaktiivisen ja Si02:n välisiä painosuhteita (suhteita), voi olla suh- 11 68283 teellisen pieni ja useimmissa tapauksissa alle n. 10 paino-%, laskettuna kiintoaineiden kuivapainosta kiertovedessä ja sideainejärjestel-män kuivapainosta. Sideainejärjestelmän tai -kompleksin käyttökelpoinen laaja alue on n. 1 - n. 20 paino-%, mieluummin n. 2 - n. 10 5 paino-%.As discussed above, the binder can be added to the circulating water of the paper machine in a system where the binder system is not used to make the paper. The binder effectively forms an agglomerate together with the fines and suspended mineral soil material from the milling material, and this makes it possible to achieve effective precipitation or concentration of suspended solids to provide a relatively clear aqueous fraction which is fed back to the papermaking system and to obtain a fraction which is suspended. from which these can be removed by filtration or other means. The amount of binder system or complex required when using the above weight ratios (ratios) between cationic and SiO 2 can be relatively small and in most cases less than about 10% by weight, based on the dry weight of solids in the circulating water and the dry weight of the binder system. . The useful wide range of binder system or complex is from about 1% to about 20% by weight, preferably from about 2% to about 10% by weight.

Seuraavat erityiset suoritusesimerkit havainnollistavat, miten sideaine käytettäessä sitä paperinvalmistusmenetelmässä vaikuttaa mineraa-litäyteaineen pidätykseen, valmistetun paperituotteen lujuuteen ja 10 kiertoveteen.The following specific embodiments illustrate how the binder, when used in a papermaking process, affects the retention of the mineral filler, the strength of the finished paper product, and the circulating water.

Esimerkki 1Example 1

Tehtiin koeajo peruspaperin valmistamiseksi tapetin valmistusta varten, 15 jolloin paperinjauhatusmassassa oli korkea savipitoisuus. Ajo suoritettiin tasoviirakoneessa, jonka arvioitu kapasiteetti oli n. 6000 kg/h.A test run was performed to produce a base paper for the production of wallpaper, with a high clay content in the paper pulp. The run was performed on a flat wire machine with an estimated capacity of about 6000 kg / h.

22

Koneennopeus oli n. 250 m/min, ja aiottu neliömetripaino oli 90 g/m . Kuvio 1 esittää prosessin kulkukaaviota.The machine speed was about 250 m / min, and the intended basis weight was 90 g / m. Figure 1 shows a flow chart of the process.

20 Jauhatusaineksen kuitumateriaali muodostui mekaanisen ja kemiallisen massan seoksesta. Mekaaninen massa oli valkaisematonta ja se oli jauhettu jauhautumisasteeseen (CSF-luku) 100. Käytetty kemiallinen massa oli valkaistua lehtipuusulfaattimassaa, joka oli jauhettu CSF-lukuun 400. Jauhatuksessa lisättiin tietenkin sopivia määriä vettä massaan 25 halutun sakeuden aikaansaamiseksi.20 The fibrous material of the grinding material consisted of a mixture of mechanical and chemical pulp. The mechanical pulp was unbleached and ground to a degree of grinding (CSF) of 100. The chemical pulp used was bleached hardwood sulphate pulp ground to a CSF of 400. Of course, suitable amounts of water were added to the pulp to achieve the desired consistency.

Kaoliini ja kolloidinen piihappo dispergoitiin veteen lietteen muodostamiseksi, joka sisälsi 5 paino-% kaoliinia. Kaoliinin hiukkaskokojakautuma oli n. 0,5-10 ym. Kolloidinen piihappo muodostuu 15%:sta soo- 30 lista, joka oli stabiloitu alkalilla Si0„:Na0„ moolisuhteessa 45:1.Kaolin and colloidal silicic acid were dispersed in water to form a slurry containing 5% by weight of kaolin. The particle size distribution of kaolin was about 0.5-10 μm. Colloidal silicic acid consists of 15% of a salt stabilized with alkali in a molar ratio of SiO 2: NaO 2 of 45: 1.

^ . 2^. 2

Piihapon hiukkaskoko oli n. 5-7 nm ja ominaispinta n. 500 m /g. Kolloidinen piihappo lisättiin, jotta saatiin 2,86% Si02:a laskettuna kaoliinin painosta. Kaoliinista ja Si02:sta muodostuvan lietteen pH oli n. 8.The silica had a particle size of about 5-7 nm and a specific surface area of about 500 m / g. Colloidal silicic acid was added to give 2.86% SiO 2 based on the weight of kaolin. The pH of the slurry of kaolin and SiO 2 was about 8.

3535

Kuvio 2 esittää annostusta paperikoneeseen koeajossa, ilmaistuna kg/min:na eri ajankohtina ajon aikana. Paperikoneeseen syötetyn jauha- 12 68283 tusaineksen sakeus oli n. 6 - n. 15 g/1, kuten nähdään kuviossa 2A, ja kuviossa 2A esitetyt ajankohdat on korreloitu kuviossa 2 esitettyihin ajankohtiin.Figure 2 shows the dosing to the paper machine during the test run, expressed in kg / min at different times during the run. The consistency of the grinding material fed to the paper machine was about 6 to about 15 g / L, as seen in Figure 2A, and the times shown in Figure 2A are correlated with the times shown in Figure 2.

5 Kuten nähdään kuviosta 2, alkoi koeajo kl. 14.10 siten, että kemialliset ja mekaaniset massat sekoitettiin esitetyissä suhteissa. Klo. 14.40 avattiin jauhatusaineventtiili ja jauhatusaines virtasi paperikoneeseen. Kuvion 2 katkoviiva esittää, miten jauhatusainesventtiiliä säädettiin ajon aikana.5 As can be seen from Figure 2, the test run started at 14.10 so that the chemical and mechanical masses were mixed in the proportions shown. At. At 14.40 the grinder valve was opened and the grinder flowed into the paper machine. The dashed line in Figure 2 shows how the grinder valve was adjusted while driving.

1010

Alunperin muodostui koneeseen syötetty jauhatusaines yksinomaan kemiallisen ja mekaanisen massan seoksesta. Kl. 14.50 johdettiin kuitenkin kaoliinista (savesta) ja kolloidisesta piihaposta muodostuva seos se-koituslaatikkoon, ja paperikonetta ajettiin kuiduista ja savesta muo-15 dostuvan jauhatusaineksen kanssa, kunnes jauhatusaineksen ja kiertoveden tuhkapitoisuus saavutti tasapainotilan. N. kl. 15.35 lisättiin ka-tioniaktiivisesta tärkkelyksestä muodostuva liete ja sekoitettiin huolellisesti massaan, saveen ja kolloidiseen piihappoon sekoituslaatikos-sa jauhatusaineksen muodostamiseksi, joka sisälsi koko sideaineen.Initially, the grinding material fed to the machine consisted exclusively of a mixture of chemical and mechanical pulp. Kl. 14.50, however, a mixture of kaolin (clay) and colloidal silicic acid was introduced into a mixing box, and the paper machine was run with a grinding medium formed of fibers and clay until the ash content of the grinding medium and circulating water reached equilibrium. N. kl. At 15.35, a slurry of cationic starch was added and mixed thoroughly with the pulp, clay and colloidal silicic acid in a mixing box to form a grinding medium containing all the binder.

20 Kl. 15.35 oli kationiaktiivisen tärkkelyksen lisätty pitoisuus 7,14 paino-% tärkkelystä laskettuna saven painosta, jolloin kationiaktiivisen tärkkelyksen ja kolloidisen piihapon välinen suhde oli 2,49 (tärkkelyksen tätä tasoa tai pitoisuutta nimitetään suoritusesimerkissä ja piirustuksissa toisinaan nimityksellä "taso 1"). Kl. 16.25 korotettiin 25 kationiaktiivisen tärkkelyksen pitoisuutta 8,57 paino-%:in laskettuna saven painosta, jolloin kationiaktiivisen tärkkelyksen ja kolloidisen piihapon suhdetta korotettiin arvoon 2,99 (tätä tärkkelyksen tasoa tai pitoisuutta on esimerkissä ja piirustuksissa toisinaan nimitetty nimityksellä "taso 2"). Kl. 17.02 korotettiin kationiaktiivisen tärkkelyk-30 sen pitoisuutta 11,43 paino-%:in laskettuna saven painosta, jolloin kationiaktiivisen tärkkelyksen ja kolloidisen piihapon välinen suhde oli 3,99 (tärkkelyksen tätä pitoisuutta tai tasoa on esimerkissä ja piirustuksissa toisinaan nimitetty nimityksellä "taso 3"). Kaikkina ajon ajankohtina oli koneeseen syötetyn jauhatusaineksen pH n. 8.20 Kl. 15.35 was the added content of cationic starch of 7.14% by weight of the starch based on the weight of the clay, the ratio of cationic starch to colloidal silicic acid being 2.49 (this level or concentration of starch is sometimes referred to in the working example and drawings as "level 1"). Kl. At 16.25, the concentration of 25 cationic starches was increased to 8.57% by weight based on the weight of the clay, increasing the ratio of cationic starch to colloidal silicic acid to 2.99 (this level or concentration of starch is sometimes referred to as "level 2" in the example and drawings). Kl. On 17.02, the concentration of cationic starch-30 was increased to 11.43% by weight based on the weight of the clay, the ratio between cationic starch and colloidal silicic acid being 3.99 (this concentration or level of starch is sometimes referred to in the example and drawings as "level 3"). . At all times of the run, the pH of the grinding material fed to the machine was about 8.

3535

Kationiaktiivinen tärkkelys oli valmistettu siten, että perunatärkkelystä käsiteltiin 3-kloori-2-hydroksipropyylitrimetyyliammoniumklori- 13 68283 dilla, jotta saataisiin tärkkelyksen substituutioasteeksi 0,03. Lähtöaineena käytetty tärkkelys dispergoitiin kylmään veteen konsentraation ollessa n. 4 paino-%, kuumennettiin 30 min:n ajan n. 90°C:ssa ja laimennettiin sitten vedellä n. 2 paino-%:n konsentraatioon, minkä jäl-5 keen valmistettu kationiaktiivinen tärkkelys lisättiin sekoitustank-kiin tai -laatikkoon, kuten esitetään kuviossa 1.The cationic starch was prepared by treating potato starch with 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride to give a degree of starch substitution of 0.03. The starting starch was dispersed in cold water at a concentration of about 4% by weight, heated for 30 minutes at about 90 ° C and then diluted with water to a concentration of about 2% by weight, after which the cationic starch prepared was prepared. was added to the mixing tank or box as shown in Figure 1.

Vertailua varten määrättiin, että sen jälkeen kun lisäys tai muutos oli tehty sekoitustankissa (lisäyksen ajankohta esitetään pystysuoril-10 la nuolilla kuviossa 2) tarvittiin n. 15 min, jotta muutos saavuttaisi stabiloinnin paperikoneessa (esitetään vaakasuorilla nuolilla kuviossa 2).For comparison, it was determined that after the addition or change was made in the mixing tank (the time of addition is indicated by the vertical arrows in Figure 2), it took about 15 minutes for the change to achieve stabilization on a paper machine (shown by the horizontal arrows in Figure 2).

Kationiaktiivisen tärkkelyksen lisäyksen jälkeen tasoon 1, s.o. suhtee-15 seen 2,49 piihappoon nähden, nousi paperin neliömetripaino nopeasti, koska paperin mineraalipitoisuus lisääntyi seurauksena mineraalimateri-aalin lisääntyvästä pidätyksestä yhdessä kuitujen kanssa koneen viiralla. Jauhatusainesventtiili säädettiin sitten neliömetripainon vähentä- 2 miseksi tasoon 90 g/m , ja säätämällä jauhatusainesventtiiliä pidettiin 20 neliömetripaino suhteellisen vakiona, samalla kun tuhkapitoisuus kohosi hitaasti. Tämän aikajakson aikana vähentyi kiintoainepitoisuus kierto-vedessä n. 50%:11a johtuen siitä, että yhä enemmän kiintoainetta pidätettiin.After the addition of cationic starch to level 1, i. to 2.49 relative to silicic acid, the basis weight of the paper increased rapidly as the mineral content of the paper increased as a result of the increasing retention of the mineral material along with the fibers on the machine wire. The grinding valve was then adjusted to reduce the basis weight to 90 g / m 2, and by adjusting the grinding valve, the basis weight was kept relatively constant, while the ash content slowly increased. During this time period, the solids content in the circulating water decreased by about 50% due to the fact that more and more solids were retained.

25 Kun kationiaktiivisen tärkkelyksen pitoisuus kasvoi tasoon 2, s.o. suhteeseen 2,99 piihappoon nähden, kasvoivat paperin neliömetripaino ja tuhkapitoisuus uudestaan, ja kiertoveden kiintoainepitoisuus laski edelleen, koska pidätysaste kasvoi jälleen. 1 2 3 4 5 625 As the concentration of cationic starch increased to level 2, i.e. at a ratio of 2.99 to silicic acid, the basis weight and ash content of the paper increased again, and the solids content of the circulating water continued to decrease as the retention rate increased again. 1 2 3 4 5 6

Sitten kun kationiaktiivinen tärkkelys lisättiin järjestelmään ja ha 2 vaittiin saven lisääntynyt pidätys, todettiin, että kuivatussylinte- 3 rit kuivasivat paperin liian voimakkaasti. Höyrynsyöttöä kuivatussylin- 4 tereihin vähennettiin, ja muutamia niistä suljettiin nopeamman kuiva 5 tuksen johdosta. Huolimatta lämmönsyötön vähentämisestä kuivatussylin- 6 tereihin tuli paperista ajoittain liian voimakkaasti kuivattua. Höy-rynkulutuksen vähennys oli tulos siitä tosiseikasta, että paperin kuitupitoisuus väheni merkittävästi, kun pidätys lisääntyi, ja tämä hei- 14 68283 potti kuivatusta.Then, when cationic starch was added to the system and increased clay retention was observed, it was found that the drying cylinders dried the paper too vigorously. The steam supply to the drying cylinders was reduced, and some of them were shut off due to faster drying. Despite the reduction in heat input to the drying cylinders, the paper occasionally became too dry. The reduction in steam consumption was the result of the fact that the fiber content of the paper decreased significantly as retention increased, and this weakened the drying process.

Vaikkakin paperin mineraalipitoisuus (ilmaistuna tuhkapitoisuutena) lisääntyi voimakkaasti, ajettiin paperikonetta samalla nopeudella ja 5 ilman vedenpoisto-olosuhteiden muutoksia koeajossa.Although the mineral content of the paper (expressed as ash content) increased sharply, the paper machine was run at the same speed and 5 without changes in dewatering conditions during the test run.

Koeajon suhteet ja tulokset on esitetty graafisesti kuvioissa 2A-2S.The ratios and results of the test run are shown graphically in Figures 2A-2S.

Kuviossa 2A on esitetty jauhatusaineksen kiintoainekonsentraatio koe-10 ajon eri ajankohtina. Voidaan todeta, että koko kiintoainekonsentraatio ylittää hieman kuitujen ja tuhkan koko pitoisuuden. Tämä johtuu siitä, että tuhkanmäärityksessä kiteytyrnisvettä ja muuta savessa esiintyvää vettä poistetaan.Figure 2A shows the solids concentration of the grinding material at different times of the test run. It can be seen that the total solids concentration slightly exceeds the total fiber and ash content. This is because in the ash determination, the water of crystallization and other water present in the clay are removed.

15 Kuviossa 2B on esitetty kiertoveden kiintoainekonsentraatio. Yllä esitetyistä syistä ylittää koko kiintoainekonsentraatio myös tässä tapauksessa kuitu- ja tuhkakonsentraatioiden summan. Kuvion 2B yhteydessä huomautettakoon, että tuhkapitoisuus (tässä tapauksessa se, joka ei ole pidätetty materiaaliin) kasvaa nopeasti, kunnes kationiaktiivista 20 tärkkelystä lisätään tasossa 1 ja sillä on mahdollisuus saavuttaa tasapainotila järjestelmässä. Kun kationiaktiivisen tärkkelyksen pitoisuus kasvoi tasoon 2, muodostui vielä merkittävä lasku.Figure 2B shows the solids concentration of the circulating water. For the reasons given above, the total solids concentration in this case also exceeds the sum of the fiber and ash concentrations. In connection with Figure 2B, it should be noted that the ash content (in this case the one not retained in the material) increases rapidly until cationic starch is added at level 1 and has the potential to reach equilibrium in the system. As the concentration of cationic starch increased to level 2, a further significant decrease occurred.

Kolloidisen piihapon ja kationiaktiivisen tärkkelyksen yhdistelmä si-25 deaineena lisää myös kiertoveden suodatusnopeutta viiran läpi, kuten nähdään kuviosta 2C. Vedenpoistoaika tilavuusyksikköä kohden kasvoi, kunnes yhdistelmäsideaine oli tasossa 1 ja vähentyi tämän jälkeen nopeasti. Lisättäessä kationiaktiivista tärkkelystä tasoon 2 vedenpois-toajan väheneminen tilavuusyksikköä kohden oli vielä voimakkaampi.The combination of colloidal silicic acid and cationic starch as a binder also increases the filtration rate of circulating water through the wire, as seen in Figure 2C. The dewatering time per unit volume increased until the composite binder was at level 1 and then decreased rapidly. With the addition of cationic starch to level 2, the reduction in dewatering time per unit volume was even stronger.

3030

Kuviossa 2D on esitetty jauhatusaineksen Z-potentiaali, joka laskee nollaan lisättäessä kationiaktiivista tärkkelystä. Voidaan todeta, että muutos vastaa kasvavaa pidätystä ja parantuneita ominaisuuksia.Figure 2D shows the Z-potential of the grinding medium, which decreases to zero upon addition of cationic starch. It can be said that the change corresponds to increasing retention and improved properties.

35 Kuviossa 2E esitetään graafisesti paperin neliömetripaino koeajossa. Kahdessa esitetyssä tapauksessa muodostui rainan katkos koneessa.Figure 2E shows graphically the basis weight of paper in a test run. In the two cases shown, a web break occurred in the machine.

Kf ..Kf ..

15 6828315 68283

Kuviossa 2F on esitetty sen paperin vetoindeksi, joka on valmistettu suoritusesimerkin mukaisesti. Huomautettakoon, että saven määrä paperissa on n. 120% esitetystä tuhkapitoisuudesta, koska vesi on poistettu tuhkasta. Voidaan todeta, että vetoindeksi paranee huomattavasti 5 ja että savi saa aikaan vetoindeksin kasvun sideainejärjestelmän läsnäollessa, joka muodostuu kolloidisesta piihaposta ja kationiaktiivi-sesta tärkkelyksestä.Figure 2F shows the tensile index of a paper made according to an exemplary embodiment. It should be noted that the amount of clay in the paper is about 120% of the ash content shown because the water has been removed from the ash. It can be seen that the tensile index is significantly improved and that the clay causes an increase in the tensile index in the presence of a binder system consisting of colloidal silicic acid and cationic starch.

Kuvio 2G esittää samoin kuin kuvio 2F kaaviota vetoindeksistä, paitsi 10 että vetoindeksi on tässä tapauksessa asetettu suhteeseen kemiallisen massan pitoisuuten nähden.Fig. 2G shows, similarly to Fig. 2F, a diagram of the tensile index, except that the tensile index in this case is set in relation to the chemical pulp concentration.

Kuvio 2H esittää, että valmistetun paperin Z-lujuus tai delaminointi-lujuus paranee huolimatta siitä, että paperi sisältää huomattavia mää-15 riä savea.Figure 2H shows that the Z-strength or delamination strength of the produced paper is improved despite the fact that the paper contains considerable amounts of clay.

Kuviot 2I-2S esittävät kaavioita suoritusesimerkin mukaisesti valmistetun paperin eri ominaisuuksista ja piihaposta ja kationiaktiivisesta tärkkelyksestä koostuvan sideainejärjestelmän tehokkuutta. Kuvion 2M 20 kohdalla, joka esittää paperin pintakarkeutta, on huomattava, että paperista tuli silloin tällöin liian voimakkaasti kuivattua, minkä johdosta ne päätelmät, jotka voidaan tehdä pintakarkeuden kaaviosta, eivät ehkä ole täysin oikeita. 1 2 3 4 5 6 i &Figures 2I-2S show diagrams of the various properties of the paper prepared according to the exemplary embodiment and the efficiency of a binder system consisting of silicic acid and cationic starch. In the case of Figure 2M 20, which shows the surface roughness of the paper, it should be noted that the paper occasionally became too strongly dried, as a result of which the conclusions that can be drawn from the surface roughness diagram may not be entirely correct. 1 2 3 4 5 6 i &

Koeajon ja valmistetun paperin ominaisuuksien lopputuloksista nähdään 2 selvästi, että sideainejärjestelmän käyttö aiheuttaa mineraalimateri- 3 aalin, selluloosamateriaalin ja sideaineen keskinäisen flokkulaation 4 aikaansaaden voimakkaasti parannetun pidätyksen ja voimakkaasti paran 5 netut paperin ominaisuudet. Sideaine mahdollistaa siten huomattavien 6 mineraalitäyteaineiden johtamisen selluloosamassaan samojen tai parempien ominaisuuksien saavuttamiseksi kuin mitä voidaan saavuttaa paperituotteessa, joka sisältää suuremman määrän selluloosakuituja ja pienemmän määrän mineraalikuituja, kun ei käytetä keksinnön mukaista sideainetta.It is clear from the results of the test run and the properties of the produced paper that the use of a binder system causes the flocculation 4 of the mineral material, the cellulosic material and the binder 4 to provide a greatly improved retention and greatly improved paper properties. The binder thus allows significant mineral fillers to be introduced into the cellulosic pulp to achieve the same or better properties as can be achieved in a paper product containing a higher amount of cellulosic fibers and a smaller amount of mineral fibers when the binder of the invention is not used.

16 6 82 8 316 6 82 8 3

Esimerkki 2Example 2

Laboratoriopaperin muodossa valmistettiin käsintehtyjä paperiarkkeja erilaisista jauhatusaineksista, jotka oli valmistettu valkaistusta 5 havupuusulfaattimassasta täyteaineena käytetyn wollastoniitin kanssa ja ilman tätä, jolloin jauhatusainekseen lisättiin kationiaktiivises-ta tärkkelyksestä ja kolloidisesta piihaposta koostuvaa sideainejär-jestelmää tuloksena syntyvien paperin ominaisuuksien parantamiseksi. Wollastoniitti koostui neulamaisista kiteistä, joiden läpimitta oli 10 n. 1 - 20 pm ja pituus n. 15 kertaa läpimitta.In the form of laboratory paper, handmade sheets of paper were made from various grinding materials made from bleached softwood sulphate pulp with and without wollastonite used as a filler. Wollastonite consisted of needle-like crystals with a diameter of about 10 to 1 to 20 and a length of about 15 times the diameter.

Käytetty kolloidinen piihappo koostui piihapposoolista, joka sisälsi 2 15%:sta kolloidista piihappoa, jonka ominaispinta oli n. 500 m /g.The colloidal silicic acid used consisted of a silicic acid sol containing 2% colloidal silicic acid with a specific surface area of about 500 m / g.

Sooli oli alkalistabiloitu SiC>2:Na20 mooli suhteella 40:1.The sol was alkali stabilized with a molar ratio of SiO 2: 2: Na 2 O of 40: 1.

15 Käytetty kationiaktiivinen tärkkelys (K.S.) oli samaa tärkkelystä kuin esimerkissä 1 ja sen substituutioaste oli 0,03. Kationiaktiivinen tärkkelys lisättiin 4 paino-%:sen vesiliuoksen muodossa.The cationic starch (K.S.) used was the same as in Example 1 and had a degree of substitution of 0.03. The cationic starch was added in the form of a 4% by weight aqueous solution.

20 Valmistuksen yhteydessä lisättiin kolloidinen piihapposooli jauhatusainekseen ennen kationiaktiivista tärkkelystä. Niissä esimerkeissä, jotka sisälsivät wollastoniittia, lisättiin sooli ja kationiaktiivinen tärkkelys mineraaliin mineraalista ja sideaineesta koostuvan lietteen muodostamiseksi, joka sitten lisättiin selluloosakuituihin. Tavallinen 25 vesimäärä lisättiin jauhatusaineksen muodostamiseksi halutulla sakeu-della, jossa oli n. 1 paino-% kiintoaineita. Sitten kun käsintehdyt paperiarkit oli valmistettu, ne puristettiin ja kuivattiin olennaisesti identtisissä olosuhteissa. 1 ,' ·In preparation, a colloidal silica sol was added to the grinding agent prior to the cationic starch. In those examples containing wollastonite, a sol and cationic starch were added to the mineral to form a slurry of mineral and binder, which was then added to the cellulosic fibers. A standard amount of water was added to form a grinding material with the desired consistency of about 1% by weight solids. After the handmade sheets of paper were made, they were pressed and dried under substantially identical conditions. 1, '·

Alla olevassa taulukossa esitetään kiintoaineiden koostumuksen jokaisessa jauhatusaineksessa ja Z-lujuus (Scott Bond), joka mitattiin, jotta saatiin selville tuloksena syntyneen paperiarkin ominaisuudet puristuksen ja kuivatuksen jälkeen.The table below shows the solids composition in each grinding material and the Z-strength (Scott Bond) measured to determine the properties of the resulting paper sheet after compression and drying.

17 68283 koe massa wollastoniitti 4% K.S. 15% sooli Z-lujuus n:o g g g g (Scott Bond) 1 2,1 0 0 0 204 5 2 2,1 0,9 0 0 154 3 2,1 0 1,69 0 313 4 2,1 0,9 1,69 0 209 5 2,1 0 1,69 0,450 388 6 2,1 0 1,69 0,225 622 10 7 2,1 0 1,69 0,150 586 8 2,1 0 1,69 . 0,113 568 9 2,1 0,9 1,69 0,450 266 10 2,1 0,9 1,69 0,225 291 11 2,1 0,9 1,69 0,150 380 15 12 2,1 0,9 1,69 0,133 41017 68283 test mass wollastonite 4% K.S. 15% salt Z-strength n: ogggg (Scott Bond) 1 2.1 0 0 0 204 5 2 2.1 0.9 0 0 154 3 2.1 0 1.69 0 313 4 2.1 0.9 1 , 69 0 209 5 2.1 0 1.69 0.450 388 6 2.1 0 1.69 0.225 622 10 7 2.1 0 1.69 0.150 586 8 2.1 0 1.69. 0.113,568 9 2.1 0.9 1.69 0.450 266 10 2.1 0.9 1.69 0.225 291 11 2.1 0.9 1.69 0.150 380 15 12 2.1 0.9 1.69 0.133 410

Kuvio 3 esittää tulokset kaaviona, jossa esitetään kasvanut lujuus, joka saatiin piihaposta ja kationiaktiivisesta tärkkelyksestä muodostetun sideainejärjestelmän avulla. Kuvion 3 kaaviosta nähdään, että Z-20 lujuus käytettäessä sideainejärjestelmää on korkeampi paperiarkissa, joka on valmistettu jauhatusaineksesta, jossa on 30% wollastoniittia, kuin paperiarkissa, joka on valmistettu yksinomaan selluloosakuiduista koostuvasta jauhatusaineksesta. Myös kun käytetään sideainejärjestelmää paperiarkissa, joka sisälsi yksinomaan selluloosakuituja, saatiin ai-25 kaan Z-lujuuden merkittävä muutos.Figure 3 is a graph showing the increased strength obtained with a binder system formed from silicic acid and cationic starch. It can be seen from the diagram in Figure 3 that the strength of Z-20 when using a binder system is higher in a paper sheet made of a grinding material with 30% wollastonite than in a paper sheet made exclusively of a grinding material consisting of cellulose fibers. Also, when a binder system was used in a sheet of paper containing exclusively cellulosic fibers, a significant change in the Z-strength of ai-25 was obtained.

Esimerkki 3Example 3

Laboratoriopaperin muodosssa valmistettiin käsintehtyjä paperiarkkeja 30 erilaisista jauhatusaineksista, jotka oli valmistettu 2,0 g:sta valkaistua havupuusulfaattimassaa ja 2,0 g:sta kaoliinia (English china clay Grade C). Kaoliini oli dispergoitu alkalistabiloituun kolloidiseen piihapposooliin, joka oli laimennettu 15 paino-%:n kiintoainepi-toisuudesta 1,5 paino-%:n kiintoainepitoieuuteen, ja suspensio lisät-35 tiin massaan 500 ml:ssa vettä laboratoriohajottimessa. Kationiaktiivi-sen tärkkelyksen 2%:nen liuos (d.s. -= 0,03) lisättiin, ja tuloksena syntyvä jauhatusaines siirrettiin paperimuotoon. Käsintehdyt paperiarkit 18 68283 puristettiin ja kuivattiin olennaisesti samanlaisissa olosuhteissa.In the form of laboratory paper, handmade sheets of paper were made from 30 different grinding materials made from 2.0 g of bleached softwood sulfate pulp and 2.0 g of kaolin (English china clay Grade C). The kaolin was dispersed in an alkali-stabilized colloidal silica sol diluted from a solids content of 15% by weight to a solids content of 1.5% by weight, and the suspension was added to the mass in 500 ml of water in a laboratory decomposer. A 2% solution of cationic starch (d.s. - = 0.03) was added, and the resulting grinding medium was transferred to paper. The handmade sheets of paper 18 68283 were pressed and dried under substantially similar conditions.

Kokeissa käytettiin erilaisia piihapposooleja, jolloin käytetyillä sooleilla oli erilaiset ominaispinnat ja ne oli stabiloitu erilaisil-5 la alkalin moolisuhteilla.Different silicic acid sols were used in the experiments, whereby the sols used had different specific surfaces and were stabilized with different molar ratios of alkali.

Valmistettiin seuraavat koostumukset omaavat paperiarkit, jolloin kaikki sisälsivät piihapposoolin ja kationiaktiivisen tärkkelyksen esitetyt määrät ja tyypit mainittujen 2 g:n massaa ja 2 g:n savea lisäksi.Sheets of paper having the following compositions were prepared, all containing the indicated amounts and types of silicic acid sol and cationic starch in addition to said 2 g pulp and 2 g clay.

10 Taulukossa on esitetty käsintehtyjen paperiarkkien ominaisuudet.10 The table shows the properties of handmade sheets of paper.

1,5% piiha- mooli- 2% neliö- tiheys veto- veny- tuhka sooli pon omi- suhde KS metri- kg/m3 indek- minen % g naispin- Si02i g paino si % 15 ta Νβ2θ g/m^ (Scan m^/g P16:76 1 2,3 900 20 8,5 153 780 21,5 3,5 37 2 3,3 900 40 7,5 170 780 19,7 4,0 40 20 3 1,7 900 40 8,7 151 760 22,8 5,0 36 4 2,3 650 40 8,5 190 830 17,7 4,5 47 5 3,8 550 20 7,1 196 810 18,0 5,0 48 6 3,0 550 20 7,8 176 800 17,4 4,5 45 7 3,8 500 45 7,1 199 800 16,0 4,5 45 25 8 3,0 500 45 7,8 182 790 18,0 5,0 43 9 3,3 350 45* 7,5 185 840 15,7 6,0 46 10 3,3 200 100 7,5 170 730 16,5 6,0 33 11 5,0 200 100 7,5 165 730 16,5 5,5 37 12 0 - - 10,0 141 700 19,4 6,0 28 30 13 ei Si02:a ei K.S. 200 800 5,5 2,5 41 yksistään 2,0 massaa + 6 g kaoliinia1.5% silicon molar 2% basis density tensile ash sol pon ratio KS metric kg / m3 indexing% g female pin- Si02i g weight si% 15 ta Νβ2θ g / m ^ (Scan m ^ / g P16: 76 1 2.3 900 20 8.5 153 780 21.5 3.5 37 2 3.3 900 40 7.5 170 780 19.7 4.0 40 20 3 1.7 900 40 8.7 151 760 22.8 5.0 36 4 2.3 650 40 8.5 190 830 17.7 4.5 47 5 3.8 550 20 7.1 196 810 18.0 5.0 48 6 3 .0 550 20 7.8 176 800 17.4 4.5 45 7 3.8 500 45 7.1 199 800 16.0 4.5 45 25 8 3.0 500 45 7.8 182 790 18.0 5 .0 43 9 3.3 350 45 * 7.5 185 840 15.7 6.0 46 10 3.3 200 100 7.5 170 730 16.5 6.0 33 11 5.0 200 100 7.5 165 730 16.5 5.5 37 12 0 - - 10.0 141 700 19.4 6.0 28 30 13 no SiO 2 no KS 200 800 5.5 2.5 41 alone 2.0 mass + 6 g kaolin

Si02 X Stabiloitu ammoniakilla NaOH:n sijasta, moolisuhde « - nh3 35 Tästä esimerkistä nähdään, että piihapposoolieta ja kationiaktiivises-ta tärkkelyksestä muodostettu sideainejärjestelmä parantaa voimakkaasti saven pidätystä ja useissa tapauksissa tuottaa tuloksena melkein 19 68283 täydellisen pidätyksen. Esimerkki osoittaa myös, että saven maksimaalinen pidätys saadaan aikaan, kun kolloidisilla piihappohiukkasilla 2 on sellainen hiukkaskoko, että ominaispinnaksi tulee n. 300 - 700 m /g. 5 Esimerkki 4SiO 2 X Stabilized with ammonia instead of NaOH, molar ratio «- nh 3 35 From this example, it can be seen that the binder system formed from silicic acid sol and cationic starch greatly improves clay retention and in many cases results in almost 19 68283 complete retention. The example also shows that maximum clay retention is achieved when the colloidal silica particles 2 have a particle size such that the specific surface area becomes about 300 to 700 m / g. 5 Example 4

Laboratoriopaperin muodossa valmistettiin käsintehtyjä paperiarkkeja erilaisista jauhatusaineksista, jotka sisälsivät polymeeristä piihap-poa kolloidisena piihappokomponenttina. 100 ml vesilasia (R = SiO^: 10 ^£0 = 3,3, ja S1O2 = 26,5 paino-%) laimennettiin 160 ml:an vettä ja lisättiin hitaasti 130 ml:an rikkihappoa (10%) sekoittamalla voimakkaasti. Kun koko vesilasimäärä oli lisätty, pH-arvo oli 2,7 ja S1O2-pitoisuus 8 paino-%. Tämä hapan sooli laimennettiin 2 paino-%:n Si02_ konsentraatioon ja lisättiin kaoliiniin (English china clay Grade C), 15 minkä jälkeen lisättiin 2%:n liuos kationiaktiivista tärkkelystä (d.s. = 0,03). Valmistettiin seuraavat suspensiot: savi 2% 2% g sooli g KS g 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2,0 5,2 9,0 2 2 2,0 4,4 7,4 3 3 2,0 4,4 7,4 4 4 2,0 2,9 7,1 5 5 2,0 2,9 7,1 6 7In the form of laboratory paper, handmade sheets of paper were prepared from various grinding materials containing polymeric silicic acid as a colloidal silicic acid component. 100 ml of water glass (R = SiO 2: 10 ^ E 0 = 3.3, and S 1 O 2 = 26.5% by weight) was diluted to 160 ml of water and slowly added to 130 ml of sulfuric acid (10%) with vigorous stirring. After the total amount of water glass was added, the pH was 2.7 and the S1O2 content was 8% by weight. This acidic sol was diluted to a 2% by weight SiO 2 concentration and added to kaolin (English china clay Grade C), followed by the addition of a 2% solution of cationic starch (d.s. = 0.03). The following suspensions were prepared: clay 2% 2% g sol g KS g 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2.0 5.2 9.0 2 2 2.0 4.4 7.4 3 3 2, 0 4.4 7.4 4 4 2.0 2.9 7.1 5 5 2.0 2.9 7.1 6 7

Jokainen suspensioista 1, 2 ja 4 johdettiin laboratoriohajottimeen, jo 8 ka sisälsi 2,0 g valkaistua havupuusulfaattimassaa 500 ml:ssa vettä, 9 ja sekoitettiin huolellisesti. Suspensiot 3 ja 5 varastoitiin 5 tunnin 10 ajaksi ennen yhteensekoittamista yllä olevan mukaisesti. Välittömästi 11 sekoittamisen jälkeen valmistettiin, puristettiin ja kuivattiin käsintehdyt paperiarkit. Paperiarkeilla oli seuraavat ominaisuudet: 20 68283 neliömetri- vetoindeksi venyminen tuhka- paino. Nm/g % pitoisuus g/m (Scan P16:76) % 1 139 28,8 7,5 26 5 2 151 25,3 6,5 30 3 148 23,6 7,0 32 4 157 22,4 6,5 28 5 154 21,2 7,0 31 10 Verrattuna paperiarkkeihin, jotka valmistettiin esimerkissä 3, oli tämän suoritusesimerkin mukaisen paperiarkin vetoindeksi parantunut, mutta mineraalitäyteaineen pidätys ei ollut yhtä suuri kuin esimerkissä 3.Each of the suspensions 1, 2 and 4 was passed to a laboratory dispenser, already 8 ka containing 2.0 g of bleached softwood sulphate pulp in 500 ml of water, 9 and mixed thoroughly. Suspensions 3 and 5 were stored for 5 hours 10 before mixing as above. Immediately after mixing, handmade sheets of paper were prepared, pressed and dried. The sheets of paper had the following properties: 20 68283 square meter tensile index elongation ash weight. Nm / g% concentration g / m (Scan P16: 76)% 1 139 28.8 7.5 26 5 2 151 25.3 6.5 30 3 148 23.6 7.0 32 4 157 22.4 6, 5 28 5 154 21.2 7.0 31 10 Compared to the sheets of paper prepared in Example 3, the tensile index of the sheet of paper according to this embodiment was improved, but the retention of the mineral filler was not as high as in Example 3.

15 Esimerkki 515 Example 5

Laboratoriopaperin muodossa valmistettiin käsintehtyjä paperiarkkeja erilaisista jauhatusaineksista seuraavasti: 20 1) 2,0 g liitua, jonka hiukkaskoko oli n, 2-20 pm (pääosa n. 5 pm), 2.0 g vettä ja 3,8 g kolloidista piihappoa (1,5% kiintoaineita ja omi-naispinta 500 m /g) lisättiin laboratoriohajottimessa jauhatusainek-seen, joka koostui 2,0 g:sta täysvalkaistua havupuusulfaattimassaa ja 500 ml:sta vettä. Liidusta, piihaposta ja massasta koostuvaan jauha- 25 tusainekseen lisättiin 7,1 g kationiaktiivisen tärkkelyksen liuosta (kaikenkaikkiaan 2,0% kiintoaineita, d.s. 0,03). Paperiarkki valmistettiin tästä jauhatusaineksesta laboratoriopaperin muodossa ja arkki puristettiin ja kuivattiin.In the form of laboratory paper, handmade sheets of paper were prepared from various grinding materials as follows: 20 l) 2.0 g of chalk with a particle size of n, 2-20 μm (main part about 5 μm), 2.0 g of water and 3.8 g of colloidal silicic acid (1.5% solids and a specific surface area of 500 m / g) were added in a laboratory diffuser to a grinding medium consisting of 2.0 g of fully bleached softwood sulphate pulp and 500 ml of water. To a grinding agent consisting of chalk, silica and pulp was added 7.1 g of a solution of cationic starch (a total of 2.0% solids, d.s.0.03). A sheet of paper was made from this grinding material in the form of laboratory paper, and the sheet was pressed and dried.

30 2) Paperiarkki valmistettiin jauhatusaineksesta, joka vastasi yllä ole vaa jauhatusainesta paitsi, että kolloidisen piihapposoolin määrä oli 5,7 g ja kationiaktiivisen tärkkelysliuoksen määrä oli 9,7 g.2) A sheet of paper was prepared from a grinding material corresponding to the above grinding medium except that the amount of colloidal silica sol was 5.7 g and the amount of cationic starch solution was 9.7 g.

3) Paperiarkki valmistettiin jauhatusaineksesta, joka vastasi yllä ole-35 vaa jauhatusainesta 1 paitsi, että kolloidisen piihapposoolin määrä oli 5.0 g ja kationiaktiivisen tärkkelysliuoksen määrä oli 10,3 g.3) The paper sheet was prepared from a grinding material corresponding to the above-mentioned grinding medium 1 except that the amount of the colloidal silica sol was 5.0 g and the amount of the cationic starch solution was 10.3 g.

• dr'·* 2i 68283 4) Samaa menetelmää käytettiin vertailupaperiarkin valmistamiseksi ilman liitua, jolloin 3,8 g kolloidista plihapposoolia lisättiin 2,0 g:an massaa 300 ml:ssa vettä, minkä jälkeen lisättiin 7,1 g kationiak-tiivlsta tärkkelysliuosta.• dr '· * 2i 68283 4) The same method was used to prepare a reference paper sheet without chalk, in which 3.8 g of colloidal lead acid sol was added to 2.0 g of mass in 300 ml of water, followed by 7.1 g of cationic starch solution.

5 5) Samaa menetelmää käytettiin vertailupaperiarkin valmistamiseksi, joka ei sisältänyt mitään sideainetta. 10 g liitua lisättiin 2,0 g:an massaa 500 ml:ssa vettä, mutta mitään sideainetta ei lisätty. Lisätty liitumäärä oli niin suuri, että valmiin paperiarkin mineraalipl-10 tolsuus havaitusta huonosta pidätyksestä huolimatta oli suunnilleen sama kuin silloin, kun käytettiin sideainetta.5) The same method was used to prepare a reference paper sheet that did not contain any binder. 10 g of chalk was added to 2.0 g of mass in 500 ml of water, but no binder was added. The amount of chalk added was so large that the mineral pl-10 of the finished paper sheet, despite the poor retention observed, was approximately the same as when the binder was used.

6) Eräs toinen paperiarkki valmistettiin jauhatusalnekseeta, joka koostui 2,0 g:sta massaa 500 ml:ssa vettä ja joka ei sisältänyt mitään 15 lisäaineita.6) Another sheet of paper was prepared from grinding albex consisting of 2.0 g of pulp in 500 ml of water and containing no additives.

Tuloksena syntyneillä paperiarkeilla oli alla olevassa taulukossa esitetyt ominaisuudet: 20 Koe n: o _1 2 3 4 5 6 neliömetripaino g/m2 192 201 200 110 174 100 tiheys kg/m2 740 800 760 635 820 605 vetoindeksi SCAN P16:76 25 Nm/g 16,0 20,0 17,3 50,7 10,5 31,4 venyminen X 7,5 5,5 4,0 5,5 6,0 7,5 tuhkapitoisuus X 50 47 48 4 45 1 Tämä esimerkki osoittaa lujuuden kasvun, Joka on tulos keksinnön mukai-30 sesti sideainejärjestelmästä mineraalisten täyteaineiden kanssa tai ilman näitä, ja esimerkki osoittaa myös lisääntyneen pidätyksen, joka saadaan aikaan sideainejärjestelmällä. Niistä sidealnemääristä, joita käytettiin suhteessa massaan, voidaan nähdä, että olennaisesti koko mineraalinen täyteaine pysyi paperiarkissa kokeissa 1-3.The resulting sheets of paper had the properties shown in the table below: 20 Experiment No. _ 2 3 4 5 6 Weight per square meter g / m2 192 201 200 110 174 100 Density kg / m2 740 800 760 635 820 605 Tensile index SCAN P16: 76 25 Nm / g 16.0 20.0 17.3 50.7 10.5 31.4 Elongation X 7.5 5.5 4.0 5.5 6.0 7.5 Ash content X 50 47 48 4 45 1 This example shows the strength growth, which is the result of a binder system according to the invention with or without mineral fillers, and the example also shows the increased retention provided by the binder system. From the amounts of binder used relative to the pulp, it can be seen that substantially all of the mineral filler remained on the paper sheet in Experiments 1-3.

3535

Esimerkki 6Example 6

Suspensio, joka valmistettiin 2,0 g:sta talkkia (Norwegian talc Grade 22 68283 IT Extra), jonka hiukkaskoko oli n. 1-5 ym, 8,0 g:sta vettä ja 3,8 g:sta kolloidista piihappoa (kaiken kaikkiaan 1,5% kiintoaineita, omi-2 naispinta 480 m /g), lisättiin laboratoriohajottimessa jauhatusainek-seen, joka koostui 2,0 g:sta täysvalkaistua havupuusulfaattimassaa ja 5 500 ml:sta vettä. Näin saatuun jauhatusainekseen lisättiin 5,9 g ka- tioniaktiivista tärkkelystä (kaikenkaikkiaan 2,4% kiintoaineita, d.s. = 0,033). Laboratoriopaperin muodossa valmistettiin paperiarkki, joka puristettiin ja kuivattiin.A suspension prepared from 2.0 g of talc (Norwegian talc Grade 22 68283 IT Extra) with a particle size of about 1-5 μm, 8.0 g of water and 3.8 g of colloidal silicic acid (total 1.5% solids, self-2 female surface 480 m / g) were added in a laboratory diffuser to a grinding medium consisting of 2.0 g of fully bleached softwood sulphate pulp and 5,500 ml of water. To the grinding material thus obtained was added 5.9 g of cationic starch (a total of 2.4% solids, d.s. = 0.033). A sheet of paper was prepared in the form of laboratory paper, which was pressed and dried.

10 Vertailukoe valmistettiin, jolloin 4,0 g talkkia lisättiin 2 g:an massaa 500 g:ssa vettä, mutta mitään sideainetta ei lisätty. (Talkin määrä on suurempi huonon pidätyksen kompensoimiseksi, niin että valmiissa paperiarkissa olisi suunnilleen sama mineraalipitoisuus kuin paperiarkissa, joka valmistettiin yllä olevan mukaisesti käytettäessä sideai-15 netta).A comparative experiment was prepared in which 4.0 g of talc was added to 2 g of mass in 500 g of water, but no binder was added. (The amount of talc is higher to compensate for poor retention, so that the finished paper sheet has approximately the same mineral content as the paper sheet prepared as described above using binder-15).

sideaineella ilman sideainetta 2 neliömetripaino , g/m 198 214 tiheys, kg/m^ 825 715 20 vetoindeksi SCAN P16:76, Nm/g 16,5 3,1 venyminen, % 6,5 3,0 tuhkapitoisuus, % 48 51 25 Samoin kuin esimerkissä 5 nähdään tästä esimerkistä, että paperiarkin lujuus ja pidätys paranee selvästi, kun käytetään sideainejärjestelmää yhdessä talkista koostuvan mineraalitäyteaineen kanssa.with binder without binder 2 basis weight, g / m 198 214 density, kg / m ^ 825 715 20 tensile index SCAN P16: 76, Nm / g 16.5 3.1 elongation,% 6.5 3.0 ash content,% 48 51 25 As in Example 5, it can be seen from this example that the strength and retention of the paper sheet is clearly improved when a binder system is used in combination with a talc mineral filler.

Esimerkki 7 30 Tässä esimerkissä lisättiin keksinnön mukaista sideainejärjestelmää erilaisiin jauhatusaineksiin sen osoittamiseksi, että keksintöä voidaan käyttää myös jauhatusaineksissa, jotka sisältävät huomattavia määriä toisen tyyppisiä kuituja kuin selluloosaa.Example 7 In this example, a binder system according to the invention was added to various grinding materials to show that the invention can also be used in grinding materials containing substantial amounts of fibers other than cellulose.

3535

Selluloosakuituina käytettiin täysvalkaistua havupuusulfaattimassaa, ja ei-selluloosakuituina käytettiin lasikuituja, joiden läpimitta oli 25 6 8 2 8 3 n. 5 ym ja joita oli käsitelty fenolihartsilla. Kolloidinen piihappo- 2 sooli sisälsi piihappohiukkasia, joiden ominaispinta oli n. 400 m /g, ja soolin piihappopitoisuus oli alkujaan 15 paino-%, mutta sooli laimennettiin vedellä 1,5 paino-%:n piihappopitoisuuteen, ennen kuin si-5 tä käytettiin sideainejärjestelmässä. Käytetyn kationiaktiivisen tärkkelyksen substituutioaste oli 0,02 ja sitä käytettiin 2 paino-Z:n liuoksena.Fully bleached softwood sulphate pulp was used as the cellulose fibers, and glass fibers with a diameter of 25 6 8 2 8 3 about 5 μm and treated with phenolic resin were used as the non-cellulose fibers. The colloidal silica sol 2 contained silica particles having a specific surface area of about 400 m / g and the silica had an initial silica content of 15% by weight, but the sol was diluted with water to a silica content of 1.5% by weight before si-5 was used in the binder system. . The degree of substitution of the cationic starch used was 0.02 and was used as a solution of 2% by weight.

Valmistettiin seuraavat jauhatusainekset (jauhatukset n:ot 1-3 ovat 10 vertailujauhatusaineksia): jauhatus- selluloosa- lasi- piihappo- kationiaktii- suhde aines kuituja kuituja soolia vista tärkke- tärkke- g g g lystä lys/ 15 _ _ _ _ _g_ sooli 1 1,6 - - 2 1,6 0,3 - 3 1,6 0,3 - 1,12 4 1,6 0,3 0,187 1,12 8 20 5 1,6 0,3 0,372 1,12 4 6 1,6 0,3 0,496 1,12 3 7 1,6 0,3 0,744 1,12 2The following grinding agents were prepared (grindings Nos. 1 to 3 are 10 reference grinding agents): grinding cellulose glass silicic acid cation activity ratio fiber fibers 6 - - 2 1.6 0.3 - 3 1.6 0.3 - 1.12 4 1.6 0.3 0.187 1.12 8 20 5 1.6 0.3 0.372 1.12 4 6 1, 6 0.3 0.496 1.12 3 7 1.6 0.3 0.744 1.12 2

Seitsemästä jauhatusaineksesta valmistettiin paperiarkit laboratorio-25 paperin muodossa, jolloin näin saaduilla paperiarkeilla oli seuraavat ominaisuudet: paperi neliömet- tiheys veto- Z-lujuus venyminen jauhatus- ripaino kg/m^ indeksi (Scott- % 30 aineksesta g/in _ Nm/g Bond) _ 1 68 650 55 135 9 2 91 530 33 84 11 3 88 520 40 120 10 4 90 520 44 132 10 35 5 85 520 44 138 11 6 94 540 48 152 12 7 93 550 47 149 11 24 68283 Tästä esimerkistä nähdään, että Z-lujuus väheni, kun lisättiin lasikuidut (vrt. jauhatusainekset 1 ja 2) ja sitten se lisääntyi suunnilleen alkuperäiseen arvoon (vrt. jauhatusainekset 1 ja 4), kun lisättiin sekä piihapposooli että kationiaktiivinen tärkkelys. Jauhatusai-5 neksista 5,6 ja 7 valmistetuissa paperiarkeissa oli korkeampi Z-lujuus kuin jauhatusaineksesta 1 valmistetussa paperiarkissa, jossa ei ollut lasikuituja.Sheets of paper were made from seven grinding materials in the form of laboratory-25 paper, the paper sheets thus obtained having the following properties: paper basis density tensile Z-strength elongation grinding weight kg / m 2 index (Scott- 30% of material g / in _ Nm / g Bond ) _ 1 68 650 55 135 9 2 91 530 33 84 11 3 88 520 40 120 10 4 90 520 44 132 10 35 5 85 520 44 138 11 6 94 540 48 152 12 7 93 550 47 149 11 24 68283 This example shows that the Z-strength decreased with the addition of glass fibers (cf. grinding agents 1 and 2) and then increased to approximately the original value (cf. grinding agents 1 and 4) with the addition of both silicic acid sol and cationic starch. Paper sheets made of grinding material 5, 6, 6 and 7 had a higher Z-strength than a paper sheet made of grinding material 1 without glass fibers.

Esimerkki 8 10Example 8 10

Kaupallinen koeajo suoritettiin päällystetyn, superkalanteroidun 2 offsetpaperin valmistamiseksi, jonka neliömetripaino oli 85 g/m .A commercial test run was performed to produce a coated, supercalendered 2 offset paper having a basis weight of 85 g / m 2.

Käytetty kone oli kaksoisviirakone (Beloit "Bel-Baie"), jonka kapasiteetti oli n. 10000 kg/h ja koneennopeus 600 m/min. Päällystys suo- 2 15 ritettiin suoraan koneessa 100 g:lla/m kalsiumkarbonaattia, joka ohjattiin paperirainan molemmille sivuille. Selluloosakuidut koostuivat 70%:sta lehtipuusulfaattimassaa ja 30%:sta havupuusulfaattimassasta, jolloin molemmat massat olivat täysvalkaistuja. Kiertoveden pH-arvo oli n. 8,5.The machine used was a double wire machine (Beloit "Bel-Baie") with a capacity of about 10,000 kg / h and a machine speed of 600 m / min. Coating was performed directly on the machine with 100 g / m calcium carbonate guided on both sides of the paper web. The cellulosic fibers consisted of 70% hardwood sulphate pulp and 30% softwood sulphate pulp, both pulps being fully bleached. The pH of the circulating water was about 8.5.

2020

Laatuvaatimukset paperituotteelle, joka valmistettiin tässä koneessa, olivat hyvin ankarat. Tuloksena tästä suuri osa valmiista päällystetystä paperituotteesta, n. 25% luokiteltiin "jätteeksi" koneen normaalissa käytössä. Jäte oli epätyydyttävää paperia, joka syötettiin ta-25 kaisin jauhatusainekseen ja muodostettiin uudestaan paperiksi. Se jau-hatusaines, joka syötettiin koneen perälaatikkoon, sisälsi siten suuren määrän täyteainetta jätepaperista peräisin olevan uudestaanliete-tyn päällystysmassan muodossa. Jätepaperin osuus oli usein niinkin korkea kuin 50% laskettuna koko jauhatusaineksen kiintoaineesta.The quality requirements for the paper product made in this machine were very strict. As a result, a large portion of the finished coated Paper Product, about 25%, was classified as "waste" during normal use of the machine. The waste was unsatisfactory paper which was fed back into the grinding medium and reconstituted into paper. The pulverizer fed to the headbox of the machine thus contained a large amount of filler in the form of a reslurried coating mass from the waste paper. The proportion of waste paper was often as high as 50% of the total solids solids.

30 Jätepaperista peräisin olevan ylimääräisen täyteaineen läsnäolo tuotti todellisen ongelman koneen normaalissa käytössä, koska tämän täyteaineen pidätys paperikoneen viiralla on erittäin huono ja koska pääosa tästä täyteaineesta löytyi jälleen kiertovedestä ja vähitellen 35 poistossa. Koska jätteen määrä aina vaihtelee, vaihtelee peruspaperin täyteainepitoisuus, mikä aiheuttaa paperiradan epätasaiset ominaisuudet sillä seurauksella, että muodostuu lukemattomia katkoksia paperi- ^ 25 68283 rataan valmistuksen aikana, mikä puolestaan johtaa tuotantotappioihin.30 The presence of excess filler from the waste paper posed a real problem in the normal operation of the machine, since the retention of this filler on the wire of the paper machine is very poor and most of this filler was found again in the circulating water and gradually removed. Since the amount of waste always varies, the filler content of the base paper varies, which results in uneven properties of the paper web, with the result that countless interruptions occur during the manufacture of the paper web, which in turn leads to production losses.

Kuvio 4 esittää kulkukaaviota esillä olevan esimerkin mukaisen koeajon käyttömenetelmästä, jolloin asteittain käytettiin kolloidisen 5 piihapon lisäystä keksinnön mukaisesti.Figure 4 shows a flow chart of a method of operating a test run according to the present example, in which the addition of colloidal silicic acid was gradually used according to the invention.

Molemmat täysvalkaistut sulfaattimassatyypit, joita tyypillisesti käytettiin paperikoneessa, s.o. 70% lehtipuumassaa ja 30% havupuumassaa, sekoitettiin keskenään ja kuidutettiin jätepaperiin. Jauhatusaineksen 10 täyteainemäärien vaihteluiden kompensoimiseksi, jotka aiheutuivat jätemäärän vaihteluista, suoritettiin toimenpiteet ylimääräisen täyteaineen (kalsiumkarbonaatin) halutun määrän lisäämiseksi. Tässä kohdassa oli ylimääräisen täyteaineen lisätty määrä riippuvainen tuhkapitoisuudesta, joka mitattiin keskeytymättä peruspaperista koneessa, ja riit-15 tävästi kalsiumkarbonaattitäyteainetta lisättiin, jotta valmiin perus-paperin tuhkapitoisuus pysyisi 15 paino-%:ssa laskettuna kuivasta paperipainosta.Both types of fully bleached sulfate pulp typically used in a paper machine, i. 70% hardwood pulp and 30% softwood pulp, mixed together and defibered into waste paper. In order to compensate for the variations in the amounts of filler in the grinding medium 10 caused by the variations in the amount of waste, measures were taken to increase the desired amount of excess filler (calcium carbonate). At this point, the amount of excess filler added depended on the ash content, which was continuously measured from the base paper in the machine, and sufficient calcium carbonate filler was added to maintain the ash content of the finished base paper at 15% by weight based on dry paper weight.

Sekoitustankkiin n:o 1 lisättiin vielä kolloidista piihappoa vesiliuok-20 sen muodossa, joka sisälsi 15 paino-% Si02:a per metrinen tonni kuivaa peruspaperia (ennen päällystystä). Kolloidisesta piihaposta muodostettu sooli oli stabiloitu alkalilla Si02iNa20 moolisuhteessa 45:1. Piihapon hiukkaskoko oli 5-7 nm ja ominaispinta n. 500 m^/g. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11Additional colloidal silicic acid in the form of an aqueous solution containing 15% by weight of SiO 2 per metric ton of dry base paper (before coating) was added to mixing tank No. 1. The sol formed from colloidal silica was stabilized with alkali SiO 2 Na 2 O in a molar ratio of 45: 1. The silica had a particle size of 5-7 nm and a specific surface area of about 500 m 2 / g. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Materiaalit sekoitettiin huolellisesti ja syötettiin sekoitustankkiin 2 2, jossa kationiaktiivinen tärkkelys lisättiin jauhatusainekseen mää 3 rässä, joka oli ekvivalenttinen 10,2 kg:n kationiaktiivista tärkkelys 4 tä nähden per metrinen tonni kuivaa peruspaperia. Kationiaktiivinen 5 tärkkelys oli valmistettu käsittelemällä perunatärkkelystä 3-kloori- 6 2-hydroksipropyylitrimetyyliammoniumkloridilla, jotta saatiin substi- 7 tuutioasteeksi (d.s.) 0,03. Tärkkelys dispergoitiin kylmään veteen 8 n. 4 paino-%:n konsentraatiossa, kuumennettiin 30 min. n. 90°C:ssa, 9 laimennettiin kylmällä vedellä n. 2 paino-%:n konsentraatioon ja li 10 sättiin tämän jälkeen sekoitustankkiin 2.The materials were mixed thoroughly and fed to a mixing tank 2 2, where cationic starch was added to the grinding material in an amount equivalent to 10.2 kg of cationic starch 4 per metric ton of dry base paper. The cationic starch was prepared by treating potato starch with 3-chloro-6-hydroxypropyltrimethylammonium chloride to give a degree of substitution (d.s.) of 0.03. The starch was dispersed in cold water at a concentration of about 4% by weight, heated for 30 min. at about 90 ° C, 9 was diluted with cold water to a concentration of about 2% by weight and 10 was then added to the mixing tank 2.

1111

Sitten kun kationiaktiivinen tärkkelys oli sekoitettu huolellisesti, syötettiin jauhatusaines sekoitustankkiin 3, jossa tehtiin yllä esi- 26 68283 tetyn tyyppisen kolloidisen piihapon toinen lisäys jauhatusainekseen, jolloin lisäysmäärä vastasi 2,1 kg SiC^Ja per metrinen tonni kuivaa peruspaperia.After the cationic starch was thoroughly mixed, the grinding medium was fed to the mixing tank 3, where a second addition of colloidal silicic acid of the type described above was made to the grinding medium, the addition amount corresponding to 2.1 kg of SiO 2 and per metric ton of dry base paper.

5 Sekoitustankista 3 syötettiin jauhatusainesta paperikoneen perälaatik-koon, jota konetta käytettiin peruspaperin valmistusta varten olevilla normaalinopeuksilla, mikä paperi sitten kuivattiin, päällystettiin päällystysmassalla, joka sisälsi kalsiumkarbonaattia, ja kalanteroi-tiin samalla tavalla kuin aikaisemmin.From the mixing tank 3, the grinding medium was fed to the headbox of a paper machine, which was operated at normal speeds for the production of base paper, which paper was then dried, coated with a coating mass containing calcium carbonate and calendered in the same manner as before.

1010

Kuvio 5 esittää graafisesti yllä olevalla tavalla tapahtuvan kolloidisen piihapon ja kationiaktiivisen tärkkelyksen lisäyksen vaikutukset. Kaavion vasen osa esittää olosuhteita jauhatusaineksessa ja kiertovedessä kaupallisessa ajossa ennen yllä esitetyllä tavalla tapahtuvaa 15 kolloidisen piihapon ja kationiaktiivisen tärkkelyksen lisäystä. Voidaan todeta, että koko kiintoainepitoisuus jauhatusaineksessa paperin-muodostajassa tai perälaatikossa oli n. 15,5 g/1, josta 8,5 g/1 oli kuituja ja 7 g/1 oli tuhkaa. Tästä jauhatusaineksesta valmistettu pe-ruspaperi sisälsi n. 3% tuhkaa.Figure 5 shows graphically the effects of the addition of colloidal silicic acid and cationic starch in the above manner. The left part of the diagram shows the conditions in the grinding medium and circulating water in a commercial run before the addition of colloidal silicic acid and cationic starch as described above. It can be stated that the total solids content of the grinding material in the paper former or headbox was about 15.5 g / l, of which 8.5 g / l was fiber and 7 g / l was ash. The base paper made from this grinding material contained about 3% ash.

2020

Kuten nähdään kuviosta 5, sisälsi kiertovesi n. 10,5 g/1 kiintoaineita, 6,0 g/1 tuhkaa ja 4,5 g/1 kuituja kaupallisessa ajossa ennen kolloidisen piihapon lisäystä.As seen in Figure 5, the circulating water contained about 10.5 g / L solids, 6.0 g / L ash, and 4.5 g / L fibers in a commercial run before the addition of colloidal silicic acid.

25 Yllä olevan mukaisesti lisätyn kolloidisen piihapon ja kationiaktiivisen tärkkelyksen merkittävä vaikutus nähdään kuvion 5 oikeasta osasta, jossa koko kiintoainepitoisuus perälaatikossa väheni n. 6 g:n/l, hieman vähemmän kuin 5 g:n/l kuituja ja n. 1,5 g:n/l tuhkaa. Kiertoveden koko kiintoainepitoisuus laski n. 1 g:an/l, n. 0,5 g:an/l kuituja ja 30 n. 0,5 g:an/l tuhkaa. Peruspaperi sisälsi n. 15% tuhkaa, ja paperirai-nan katkot olivat koneen käytössä olennaisesti alhaisempia kuin kaupallisessa ajossa, jossa paperiraina sisälsi vain 3% tuhkaa.The significant effect of the addition of colloidal silicic acid and cationic starch according to the above can be seen in the right part of Figure 5, where the total solids content in the headbox decreased by about 6 g / l, slightly less than 5 g / l fibers and about 1.5 g: n / l ash. The total solids content of the circulating water decreased to about 1 g / l, to about 0.5 g / l of fibers and to about 0.5 g / l of ash. The base paper contained about 15% ash, and the breaks in the paper web were substantially lower in machine use than in the commercial run, where the paper web contained only 3% ash.

Vaikkakin yllä olevan esimerkin mukaisesti valmistetussa valmiissa 35 peruspaperissa oli lisääntynyt täyteainepitoisuus, s.o. kasvu n.Although the finished base paper prepared according to the above example had an increased filler content, i. growth n.

3%:sta n. 15%:in, mikä normaalisti huonontaa paperin ominaisuuksia, osoittivat testitulokset, että ylimääräinen täyteaine ei aiheuttanut • 27 68283 mitään selvää paperin ominaisuuksien tai paino-ominaisuuksien huononemista. Päinvastoin määrätyt ominaisuudet paranivat selvästi. Siten lisääntyi Z-lujuus eli delaminointilujuus mitattuna Scott-Bond-menetel-män mukaisesti 85%:11a 15%:n täyteainepitoisuudessa verrattuna 3%:n 5 täyteainepitoisuuteen kaupallisessa ajossa. Pintalujuus eli nousuvas-tus (mitattuna IGT Instituut Voor Grafische Techniek, Amsterdam mukaisesti) lisääntyi 40%:11a, ja puhkaisulujuus lisääntyi 40%:11a.From 3% to about 15%, which normally degrades the properties of the paper, the test results showed that the excess filler did not cause any clear deterioration in the properties or weight of the paper. On the contrary, the prescribed properties clearly improved. Thus, the Z-strength, i.e. the delamination strength measured according to the Scott-Bond method, increased by 85% at a filler content of 15% compared to a filler content of 3% in commercial operation. Surface strength (as measured by the IGT Instituut Voor Grafische Techniek, Amsterdam) increased by 40% and puncture strength increased by 40%.

Muutamia viikkoja kestävässä koeajossa todettiin, että on mahdollista 10 lisätä enemmän jätettä jauhatusainekseen kuin aikaisemmin. Aikajaksona, joka kesti n. 16 h, muodostui koko jauhatusaines jätteistä. Todettiin edelleen, että ylimääräisen täyteaineen lisäyksen johdosta oli mahdollista ylläpitää täyteainepitoisuus 15%:na peruspaperissa kaksiviikkoisen jakson aikana ja että näin saatu tasainen tuhkapitoisuus-15 taso mahdollisti paperikoneen kapasiteetin kasvun harvemmin tapahtuvien rainakatkojen ja kuitujen säästön ansiosta.In a test run lasting a few weeks, it was found that it is possible to add 10 more waste to the grinding agent than before. Over a period of about 16 hours, all the grinding material consisted of waste. It was further found that the addition of additional filler made it possible to maintain the filler content of 15% in the base paper over a two week period and that the steady ash-15 level thus obtained increased the paper machine capacity due to less frequent web breaks and fiber savings.

Todettiin myös, että kasvaneen pidätyksen ja alentuneen jauhatusaines-konsentraation kytkentä perälaatikossa tuotti tuloksena jauhatusainek-20 sen vedenpoistonopeuden huomattavan parannuksen viiralla. Tämä tarkoittaa tietenkin sitä, että koneennopeutta voidaan lisätä, mikä puolestaan nostaa edelleen tuotantokapasiteettia.It was also found that the coupling of increased retention and reduced abrasive concentration in the headbox resulted in a significant improvement in the dewatering rate of the abrasive on the wire. This, of course, means that machine speed can be increased, which in turn further increases production capacity.

Kuitujen ja hienojakeiden pidätys paperikoneen viiralla parantui myös 25 voimakkaasti. Prosentuaalinen pidätys määritettiin siten, että perä-laatikon koko kiintoaineiden konsentraation ja kiertoveden koko kiintoaineiden konsentraation välinen erotus jaettiin perälaatikon kiintoaineiden koko konsentraatiolla ja kerrottiin luvulla 100. Kaupallisessa ajossa ennen piihapposoolin ja kationiaktiivisen tärkkelyksen lisä-30 ystä yllä olevan mukaisesti oli prosentuaalinen pidätys siten x 100 eli 32%. Tulos keksintöä käytettäessä oli prcsentu- (g Q_^ Q\ aalisen pidätyksen kasvu n. 83%:in —q*— x 100). Tämä korkea pi-tystaso yksinkertaisti kiertoveden puhdistusta ja poistamista.The retention of fibers and fines on the paper machine wire was also greatly improved. Percent retention was determined by dividing the difference between the total solids concentration of the headbox and the total solids concentration in the circulating water by the total solids concentration of the headbox and multiplied by 100. Thus, the commercial run before 100% silicon sol and cationic active starch was 32%. The result using the invention was prcsentu- (g Q_ ^ Q \ aal retention increased by about 83% to -q * - x 100). This high level of retention simplified the purification and removal of the circulating water.

35 Esimerkki 935 Example 9

Kaksivaihelisäyksen etujen lisähavainnollistamiseksi suoritettiin pitkäaikaisia koeajoja erilaisissa olosuhteissa esimerkissä 8 esitetyllä 28 68283 koneella. Näiden ajojen tulokset selviävät seuraavasta taulukosta.To further illustrate the benefits of the two-stage addition, long-term test runs were performed under various conditions on the 28,682,83 machine shown in Example 8. The results of these runs are shown in the following table.

Ajo 1 kuvaa esimerkissä 8 käytetyn koneen käytön keskiarvoa valmistettaessa päällystettyä, superkalanteroitua painopaperia pitkän aikajak-5 son aikana. Selluloosakuidut koostuivat 70%:sta lehtipuusulfaattimas-sasta ja 30% havupuusulfaattimassasta, jolloin molemmat massat olivat täysvalkaistuja. Normaalit määrät jätettä syötettiin takaisin konee- 2 seen. Peruspaperi päällystettiin 10 g:lla/m kalsiumkarbonaattia sivua kohden.Run 1 illustrates the average use of the machine used in Example 8 in the production of coated, supercalendered printing paper over a long period of time. The cellulosic fibers consisted of 70% hardwood sulphate pulp and 30% softwood sulphate pulp, both pulps being fully bleached. Normal amounts of waste were fed back to the machine. The base paper was coated with 10 g / m calcium carbonate per side.

1010

Ajo 1 Ajo 2 Ajo 3 2 neliömetripaino g/m 85 85 85 tuhkapitoisuus % 17 28 24 vetoindeksi 15 koneensuunta Nm/g 66,2 64,2 64,5 poikittaissuunta Nm/g 21,7 22,5 26,8 puhkaisulujuus kPa 214 294 310Driving 1 Driving 2 Driving 3 2 basis weight g / m 85 85 85 ash content% 17 28 24 tensile index 15 machine direction Nm / g 66.2 64.2 64.5 transverse direction Nm / g 21.7 22.5 26.8 puncture resistance kPa 214 294 310

nostovastus IGTlifting resistance IGT

20 yläsivu 73,4 92 112 viirasivu 68,7 83 112 delaminointilujuus20 top 73.4 92 112 wire side 68.7 83 112 delamination strength

Scott Bond J/m2 225 506 525 konsentraatio perälaatikossa 25 g/1 kiintoaineita 15,5 10,1 6,3 kiertovesikonsentraatio g/1 kiintoaineita 10,5 5,2 1,2 pidätys % 32,3 48,5 81,0 30 Ajo 2 kuvaa esimerkissä 8 käytetyn koneen käytön keskiarvoja pitkähkön käyttöjakson kuluessa valmistettaessa päällystettyä, superkalanteroitua painopaperia, jossa käytettiin samaa kuitujauhatusainesta ja normaalit määrät jätettä syötettiin takaisin koneeseen, jolloin käytetty kolloidinen piihappo koostui 15%:sta vesipitoisesta soolista, jolla oli esi-35 merkissä 8 esitetyt ominaisuudet. Tämä sooli lisättiin sekoitustankkiin n:o 1 ja määrä oli 3,8 kg SiO^ta per metrinen tonni kuivaa peruspape-ria. Kationiaktiivinen tärkkelys lisättiin sekoitustankkiin n:o 2 ja :, \ 29 68283 määrä oli 11,8 kg kationiaktiivista tärkkelystä per metrinen tonni kuivaa peruspaperia, jolloin kationiaktiivisella tärkkelyksellä oli esimerkissä 8 esitetyt ominaisuudet ja käytettiin esimerkissä 8 esitettyjä lisäysmenetelmiä. Sekoitustankkiin 3 ei tehty mitään lisäyk- 5 siä. Kuivatuksen jälkeen peruspaperi päällystettiin kalsiumkarbonaa- 2 tiliä, jonka määrä oli 10 g/m sivua kohden.Scott Bond J / m2 225,506,525 headbox concentration 25 g / l solids 15.5 10.1 6.3 circulating water concentration g / l solids 10.5 5.2 1.2 retention% 32.3 48.5 81.0 30 Run 2 depicts the averages of the machine used in Example 8 over a relatively long period of time to produce coated, supercalendered printing paper using the same fiber grinder and normal amounts of waste fed back to the machine, the colloidal silicic acid used consisting of 15% aqueous sol as in Example 8. features. This sol was added to mixing tank No. 1 in an amount of 3.8 kg of SiO 2 per metric ton of dry base paper. The cationic starch was added to the mixing tank No. 2 and the amount was 11.8 kg of cationic starch per metric ton of dry base paper, the cationic starch having the properties shown in Example 8 and using the addition methods described in Example 8. No additions were made to the mixing tank 3. After drying, the base paper was coated with a calcium carbonate account in an amount of 10 g / m 2 per side.

Ajo 3 suoritettiin samalla tavalla kuin ajo 2, paitsi, että piihappo-sooli lisättiin kahdessa vaiheessa. Sekoitustankkiin 1 lisättiin 2,9 10 kg Si02:a per metrinen tonni kuivaa peruspaperia. Sekoitustankkiin 2 lisättiin tärkkelystä, jolloin määränä oli 13,7 kg kationiaktiivista tärkkelystä per metrinen tonni kuivaa peruspaperia. Sekoitustankkiin 3 tehtiin toinen piihapposoolin lisäys määrän ollessa 1,5 kg Si02:a per metrinen tonni kuivaa peruspaperia.Run 3 was performed in the same manner as Run 2, except that the silicic acid sol was added in two steps. To the mixing tank 1 was added 2.9 10 kg of SiO 2 per metric ton of dry base paper. Starch was added to the mixing tank 2 in an amount of 13.7 kg of cationic starch per metric ton of dry base paper. A second addition of 1.5 kg of silica sol was made to the mixing tank 3 in an amount of 1.5 kg of SiO 2 per metric ton of dry base paper.

1515

Esimerkki 10Example 10

Keksinnön ja sideaineen kationiaktiivisesta tärkkelyksestä koostuvan komponentin erilaisten substituutioasteiden lisäselventämiseksi val-20 mistettiin kaksi sarjaa käsintehtyä paperia käyttämällä laboratorio-paperimuotoa ja erilaisia jauhatusaineksia, jotka kaikki sisälsivät samantyyppistä ja saman määrän kolloidista piihapposoolia, mutta jotka sisälsivät kationiaktiivisia tärkkelyksiä, joilla oli erilainen substituutioaste (d.s.).To further elucidate the different degrees of substitution of the invention and the cationic starch component of the binder, two sets of handmade paper were prepared using a laboratory paper format and different grinding materials, all containing the same type and amount of colloidal silica sol but containing cationic active ingredients.

25 Tässä esimerkissä käytettiin kationiaktiivisia tärkkelyksiä, jotka oli valmistettu kahdesta erilaisesta lähtötärkkelyksestä (A ja B) alla olevassa taulukossa esitettyjen substituutioasteiden aikaansaamiseksi. 1 2 3 4 5 6In this example, cationic starches prepared from two different starting starches (A and B) were used to achieve the degrees of substitution shown in the table below. 1 2 3 4 5 6

Kaikki käsintehtyjä paperiarkkeja varten olevat jauhatusainekset val 2 mistettiin sekoittamalla yhteen 1,09 g kaoliinia (English China Clay 3All grinding materials for handmade sheets of paper were prepared by mixing together 1.09 g of kaolin (English China Clay 3

Grade C) 2,72 gian kolloidista piihapposoolia (1,5% koko kiintoainepi- 4 2 5 toisuus ja pinta-ala 530 m /g) ja syöttämällä tämä liete laboratorio-hajottimeen tai -desintegraattoriin, joka sisälsi 1,63 g täysvalkais- 6 tua havupuusulfaattimassaa 500 ml;ssa vettä. 30 sekuntia kestävän komponenttien sekoituksen jälkeen hajottimessa lisättiin kyseessä oleva kationiaktiivinen tärkkelys. Sekoitusta jatkettiin sitten n. 15 s, 30 6 82 8 3 minkä jälkeen jauhatusaines kaadettiin paperinmuodostajaan.Grade C) 2.72 g of colloidal silica sol (1.5% of total solids content and surface area 530 m / g) and feeding this slurry to a laboratory decomposer or disintegrator containing 1.63 g of full bleach. softwood sulphate in 500 ml of water. After mixing the components for 30 seconds, the cationic starch in question was added to the disperser. Stirring was then continued for about 15 s, 30 6 82 8 3 after which the grinding medium was poured into a paper former.

Erilaisten tärkkelysten substituutioasteet ja lisäysmäärät jauhatus-aineksiin sekä valmistettujen paperiarkkien ominaisuudet on esitetty 5 seuraavassa taulukossa.The degrees of substitution and addition rates of the different starches to the grinding materials as well as the properties of the prepared paper sheets are shown in Table 5 below.

3i 682833i 68283

•H CO• H CO

α. aα. a

44 en 6-ί c^mc^cNicNCNicNifnmcNirocNCN44 en 6-ί c ^ mc ^ cNicNCNicNifnmcNirocNCN

ja -h 3 Oand -h 3 O

4-1 4-) ÖC in lo m m H) a #> ^ Λ qcs^ r~p^r^oooooooovoiOiOiOvOL£)4-1 4-) ÖC in lo m m H) a #> ^ Λ qcs ^ r ~ p ^ r ^ oooooooovoiOiOiOvOL £)

0) -H0) -H

> e •H vO co n-44 ·· <u lo> e • H vO co n-44 ·· <u lo

Ό r-CΌ r-C

CPh o<fooo<tr^Lor~oo<rcnm-<i· • 1-4 ΛΛΛ#-·-····*»*'·-·-***- ocoo cM^rcommeor-cn-OLOOLOaoCPh o <fooo <tr ^ Lor ~ oo <rcnm- <i · • 1-4 ΛΛΛ # - · - ···· * »* '· - · - *** - ocoo cM ^ rcommeor-cn-OLOOLOao

4J 3 'v. CN CM CM CN CN CM CM i—li—ICNr—ICNlrH4J 3 'v. CN CM CM CN CN CM CM i — li — ICNr — ICNlrH

o u So u S

> w z> w z

COC/O

xn m B CLi-i^fLOsj-n.invonjcNiomLn 42 — r-ICMCMinvOOOr^OOvOI^<l--3-r'·' •h oo lOvOLOininininininminmin 44 44 :o ·ι-4 o vovofncnr>oofncr>t-to<TOr-c ^ fjfsj ι-ΐ4->·ι-4 B t-ι t—c -3· oo o cm m m i—i m «-t ό 3 a> 3 σ\ σι σι r-» oo oo oo o\ a\ oo r-- oo r» 3 S a oo 'to 3 >i Ό 1—1xn m B CLi-i ^ fLOsj-n.invonjcNiomLn 42 - r-ICMCMinvOOOr ^ OOvOI ^ <1-3-r '·' • h oo lOvOLOinininininminminmin 44 44: o · ι-4 o vovofncnr> oofncr> t-to <TOr-c ^ fjfsj ι-ΐ4-> · ι-4 B t-ι t — c -3 · oo o cm mmi — im «-t ό 3 a> 3 σ \ σι σι r-» oo oo oo o \ a \ oo r-- oo r »3 S a oo 'to 3> i Ό 1—1

433 'iCOCMO-iOOCM-tfOOC'J'tfOOCN433 'iCOCMO-iOOCM-tfOOC'J'tfOOCN

j} ^ »*,#>#>»******»»·j} ^ »*, #> #>» ****** »» ·

CO Jäi Oi CNCNCnoJCslCNlCOCsICNCOCNeaCOCO Remained Oi CNCNCnoJCslCNlCOCsICNCOCNeaCO

u o ;crj «h U CO ___u o; crj «h U CO ___

vOCSlOOOsDCNOO^DCNOOvOCMOOvOCSlOOOsDCNOO ^ DCNOOvOCMOO

co co<f<icnco<r<ico^^-rn<r<t >> SC« CO — .............. .......... -co co <f <icnco <r <ico ^^ - rn <r <t >> SC «CO - .............. .......... -

♦H♦ H

i-HI-h

Or-iCOOOOr-irOOi-irOOr-ifOOr iCOOOOr-irOOi-irOOr-IFO

a>r^moo>r>*inoNr^iA^r^u^ •^ίΟνΟ^^ΐΛ'β^'ΐηνΟ^’ΐΠ^Οa> r ^ moo> r> * inoNr ^ iA ^ r ^ u ^ • ^ ίΟνΟ ^^ ΐΛ'β ^ 'ΐηνΟ ^ ’ΐΠ ^ Ο

COC/O

fn —------ 1—I · Φ co OOOcocococovOsDvÄr^r^r^ M · CMCSCVlfOCOCnmCSICslCN'Cf^i^ ^ T3 ooooooooooooo :co ooooooooooooo 44fn —------ 1 — I · Φ co OOOcocococovOsDvÄr ^ r ^ r ^ M · CMCSCVlfOCOCnmCSICslCN'Cf ^ i ^ ^ T3 ooooooooooooo: co ooooooooooooo 44

•H•B

4444

44 oj43<(J<!-<<!<!CQMpapapQpQ44 oj43 <(J <! - <<! <! CQMpapapQpQ

V4 § •i4 44 4«! O __V4 § • i4 44 4 «! O __

V4 ·· i-4CNcn<rinLor-i-4cMcn<rinLOV4 ·· i-4CNcn <rinLor-i-4cMcn <RinLO

«3 <;<<!<*<3<;<;pacopQpQPQpQ«3 <; <<! <* <3 <; <; pacopQpQPQpQ

32 6828332 68283

Erilaisten paperituotteiden vetoindeksi esitetään graafisesti lisätyn tärkkelyksen määrän funktiona (laskettuna paineprosenttiosuutena täyteaine- ja kuitupitoisuuksien summasta) kuviossa 6, joka selvästi osoittaa, että alhaisempi substituutioaste (d.s.) vaatii suuremman määrän 5 tärkkelystä maksimaalisen lujuuden (vetoindeksi) aikaansaamiseksi. Siten tuotti tärkkelys A, jonka substituutioasteena oli 0,033, maksimaalisen lujuuden lisäyspitoisuuden ollessa n. 3,5%, kun taas tärkkelys A, jonka substituutioasteena d.s. oli 0,020, tuotti maksimaalisen lujuuden n. 4,3%:n lisäysmäärässä. Sama koskee tärkkelystä B, joka tuotti 10 substituutioasteessa 0,047 parhaimman lujuuden n. 4,2%:n lisäysmäärässä ja substituutioasteessa 0,026 tuotti parhaimman tuloksen n. 4,8%:n lisäysmäärässä.The tensile index of the various paper products is plotted as a function of the amount of starch added (calculated as a percentage by weight of the sum of filler and fiber contents) in Figure 6, which clearly indicates that a lower degree of substitution (d.s.) requires a higher amount of starch to achieve maximum strength (tensile index). Thus, starch A with a degree of substitution of 0.033 produced a maximum strength increase of about 3.5%, while starch A with a degree of substitution of d.s. was 0.020, produced maximum strength in an increase of about 4.3%. The same is true for starch B, which at 10 degrees of substitution gave 0.047 the best strength at an addition rate of about 4.2% and at a degree of substitution 0.026 gave the best result at an addition rate of about 4.8%.

Esimerkki 11 15 Tämä esimerkki koskee keksinnön käyttökelpoisuutta kevyen hienopaperin valmistamiseksi.Example 11 This example relates to the utility of the invention in making lightweight fine paper.

Sarja kokeita suoritettiin koepaperikoneessa kevyen hienopaperin val-20 mistamiseksi, jonka neliömetripaino oli 75 g/m . Koneen perälaatikkoon syötetty jauhatusaines koostui 50 paino-%:sta täysvalkaistua lehtipuu-massaa, 20 paino-%:sta täysvalkaistua havupuumassaa ja 30 paino-%:sta täyteainetta, jolloin molemmat massat olivat sulfaattimassoja. Käytettiin kahta täyteainetyyppiä, tavanomaista täyteainetta, joka koostui 25 paperinvalmistuslaatuna käytetystä liidusta (CaCO^), ja pientiheyksis-tä täyteainetta, joka koostui paisutetusta perliitistä, jonka tiheys 3 oli n. 0,2 g/m ja hiukkaskoko 99% alle 10 pm. Vertailuajossa (ajo A) lisättiin 0,2 paino-% polyakryyliamidi-pidätysapuainetta jauhatusainek-seen, joka sisälsi CaC0^:a ainoana mineraalitäyteaineena. Ajoissa 30 B - E muutettiin mineraalitäyteaine peräkkäin yksistään liidusta liidun ja paisutetun perliitin seoksien kautta yksistään perliittiin. Kaikissa tämän suoritusesimerkin ajoissa oli lisätty sideaineen määrä sa- 2 ma, s.o. 0,5 paino-% piihapposoolia (ominaispinta n. 500 m /m) ja 1,5 paino-% kationiaktiivista tärkkelystä (substituutioaste 0,03) laskettu-35 na kiintoaineena sideaineessa ja perustuen jauhatusaineksen painoon kokonaisuutena.A series of experiments were performed on a test paper machine to produce light fine paper having a basis weight of 75 g / m 2. The grinding material fed to the headbox of the machine consisted of 50% by weight of fully bleached hardwood pulp, 20% by weight of fully bleached softwood pulp and 30% by weight of filler, both pulps being sulphate pulps. Two types of filler were used, a conventional filler consisting of 25 grade papermaking chalk (CaCO 3) and a low density filler consisting of expanded perlite having a density of about 0.2 g / m 3 and a particle size of 99% less than 10 μm. In the control run (Run A), 0.2% by weight of a polyacrylamide retention aid was added to the grinding medium containing CaCO 3 as the sole mineral filler. In time 30B-E, the mineral filler was successively converted from chalk alone through mixtures of chalk and expanded perlite to perlite alone. At all times in this embodiment, the amount of binder was added in the same manner, i.e. 0.5% by weight of silicic acid sol (specific surface area approx. 500 m / m) and 1.5% by weight of cationic starch (degree of substitution 0.03) calculated as 353 solids in the binder and based on the weight of the grinding medium as a whole.

33 6 8 2 8 333 6 8 2 8 3

Koeajojen tulokset nähdään alla olevasta taulukosta ja kuvioista 8A-8G, jotka havainnollistavat graafisesti taulukon määrättyjä tuloksia.The results of the test runs are shown in the table below and in Figures 8A-8G, which graphically illustrate the determined results in the table.

vertailu keksinnön mukaisesticomparison according to the invention

5 A__B C D E5 A__B C D E

CaC03 paino-% 30 30 25 15 perliitti paino-% - 5 15 30 tiheys kg/nf* 630 645 610 570 500 10 jäykkyys (SCAN P29:65) koneensuunta mN 4,7 4,2 4,6 5,4 6,9 poikittaissuunta mN 2,8 2,5 3,2 3,0 4,4 vetoindeksi (SCAN P16:76) koneensuunta 28 38 33 30 29 15 poikittaissuunta 15 22 20 19 20 vetomurtotyö _ koneensuunta J/in 27 48 41 35 32 o poikittaissuunta J/m 18 37 30 25 23 nostovastus (Dennison vahansitomis-lujuus) yläsivu 9 16 12 12 10 viirasivu 12 18 12 13 12CaCO3 wt.% 30 30 25 15 perlite wt.% - 5 15 30 density kg / nf * 630 645 610 570 500 10 stiffness (SCAN P29: 65) machine direction mN 4.7 4.2 4.6 5.4 6.4, 9 transverse direction mN 2.8 2.5 3.2 3.0 4.4 tensile index (SCAN P16: 76) machine direction 28 38 33 30 29 15 transverse direction 15 22 20 19 20 tensile breaking work _ machine direction J / in 27 48 41 35 32 o transverse direction J / m 18 37 30 25 23 lifting resistance (Dennison wax bond strength) top 9 16 12 12 10 wire side 12 18 12 13 12

Kuten nähdään tämän suoritusesimerkin taulukosta ja kuvioista 8A-8G on keksinnön mukainen sideainekompleksi mahdollistanut paisutetun per-liitin huomattavien määrien lisäyksen ja paperituotteen samojen tai entistä parempien ominaisuuksien saavuttamisen.As can be seen from the table and Figures 8A-8G of this embodiment, the binder complex of the invention has enabled the addition of substantial amounts of expanded per-connector and the achievement of the same or better properties of the paper product.

Kuvio 8A esittää, että keksinnön mukainen sideaine on huomattavasti parantanut kimmomoduulia verrattuna tunnettuun lisäaineeseen (ajo A) sekä koneen suunnassa (käyrä M.D.) että poikittaissuunnassa (käyrä C.D). Tosiasia on, että kimmomoduuli oli ajoissa C ja D, joihin oli lisätty paisutettua perliittiä, korkeampi kuin vertailuajossa A ja oli jatkuvasti suunnilleen samassa tasossa ajossa E kuin ajossa A huolimatta liidun täydellisestä korvaamisesta paisutetulla perliitillä.Figure 8A shows that the binder according to the invention has considerably improved the modulus of elasticity compared to the known additive (run A) both in the machine direction (curve M.D.) and in the transverse direction (curve C.D). The fact is that the modulus of elasticity at times C and D, to which expanded perlite had been added, was higher than in reference run A and was consistently approximately in the same plane in run E as in run A, despite complete replacement of the chalk with expanded perlite.

34 6828334 68283

Kuviot 8D,8C,8E ja 8F esittävät, että samat hyvät ominaisuudet on saatu vetoindeksissä, vetomurtotyössä, paperin jäykkyydessä ja nostovas-tuksessa (ilmaistuna Dennison-vahansitornislujuutena).Figures 8D, 8C, 8E and 8F show that the same good properties have been obtained in tensile index, tensile breaking work, paper stiffness and lifting resistance (expressed as Dennison wax tower strength).

5 Kuvio 8D esittää tiheyden laskua, joka saadaan aikaan korvaamalla liitu paisutetulla perliitillä.Figure 8D shows the decrease in density obtained by replacing chalk with expanded perlite.

Kuvio 8G esittää pintakarkeutta ilmaistuna pintakarkeuslukuna Bendtsen'in mukaan (SCAN P-21) erilaisissa paperitiheyksissä. Vertaili) lupaperin (ajo A) ja ajon B mukaisen paperin (liitu ainoana mineraali-pitoisena lisäaineena käyttämällä keksinnön mukaista sideainekomplek-sia) käyrät olivat niin lähellä toisiaan, että ne oli piirrettävä ainoaksi käyräviivaksi kaaviossa. Kuten nähdään kaaviosta, mahdollistivat keksinnön mukainen sideainekompleksi ja paisutetusta perliitistä 15 koostuva täyteaine suurissa suhteissa mahdolliseksi saada aikaan sileitä papereita (alhaiset pintakarkeusluvut Bendtsen'in mukaisesti) tiheyksien ollessa alhaisia.Figure 8G shows the surface roughness expressed as a surface roughness number according to Bendtsen (SCAN P-21) at different paper densities. The curves of the reference paper (run A) and the paper of run B (chalk as the sole mineral-containing additive using the binder complex according to the invention) were so close together that they had to be drawn as the only curve in the diagram. As can be seen from the diagram, the binder complex according to the invention and the filler consisting of expanded perlite 15 made it possible in large proportions to obtain smooth papers (low surface roughness values according to Bendtsen) at low densities.

Esimerkki 12 20 Tämä esimerkki osoittaa, että keksintöä voidaan käyttää erikoispaperien valmistamiseksi jauhatusaineksista, jotka sisältävät sekä selluloosa-kuituja että ei-selluloosakuituja ja joita on jatkettu mineraalipitoi-silla täyteaineilla, jolloin erittäin hyvät tulokset saavutetaan sil-25 loin, kun käytetään mineraalipitoisia täyteaineita, joilla on alhainen tiheys, jatkoaineena.Example 12 This example demonstrates that the invention can be used to make specialty papers from grinding materials containing both cellulosic and non-cellulosic fibers and continued with mineral-containing fillers, with very good results being obtained when using mineral-containing fillers with is a low density, extender.

Käytettiin kolmea erilaista jauhatusainesta. Kaikki jauhatusainekset sisälsivät 50 paino-Z täysvalkaistua havupuusulfaattimassaa, 20 paino-% 30 mineraalipitoisia kuituja (mineraalivillakuituja), 1,43 paino-Z kolloi- 2 dista piihapposoolia (ominaispinta n. 500 m /g) ja 3,57 paino-Z kationi-aktiivista tärkkelystä (substituutioaste 0,03). Jäljelle jäävä 25 paino-Z jauhatusaineksesta koostui joko liidusta tai paisutetusta perliitistä tai näiden seoksesta. Kaikki prosenttimäärät on laskettu kui-35 vista kiintoaineista ja laskettu jauhatusaineksesta kokonaisuutena.Three different grinding agents were used. All grinding materials contained 50% by weight of fully bleached softwood sulphate pulp, 20% by weight of 30 mineral-containing fibers (mineral wool fibers), 1.43% by weight of colloidal silica sol (specific surface area approx. 500 m / g) and 3.57% by weight of cationic silica. active starch (degree of substitution 0.03). The remaining 25 weight-Z grinding material consisted of either chalk or expanded perlite or a mixture thereof. All percentages are calculated on dry solids and calculated on the ground material as a whole.

Valmistettaessa jauhatusainekset, jotka tuli muodostaa laboratoriopape- 35 68283 riformerissa, käytettiin piihapposoolia l,5%:na liuoksena ja kationi-aktiivista tärkkelystä l%:na liuoksena. Valmistettaessa jauhatusainek-set kokeita A ja C varten lietettiin mineraalitäyteaine (yksistään liitua tai vast, yksistään paisutettua perliittiä) alunperin piihappo-5 sooliliuokseen. Valmistettaessa jauhatusaines koetta B varten sekoitettiin mineraalitäyteaineet (15% liitua ja 10% paisutettua perliittiä) alunperin keskenään ja lietettiin sitten piihapposooliliuokseen. Kaikissa kolmessa tapauksessa mineraalin ja soolin liete lisättiin etukäteen sekoitettuun mineraalikuitu-sulfaattimassaan 500 mlsssa vettä labora-10 toriohajottimessa tai -desintegraattorissa. 30 sekuntia kestävän se- koitusajan jälkeen hajottimessa muodostettiin erilaiset paperiarkit 2 laboratoriopaperin muodossa ja puristettiin 5 kg/cm :n paineessa. Kuivattujen papereiden ominaisuudet nähdään alla olevasta taulukosta.In the preparation of the grinding materials to be formed in the laboratory paper reformer, silica sol was used as a 1.5% solution and cationic starch as a 1% solution. In preparing the grinding materials for Experiments A and C, a mineral filler (chalk alone or freshly expanded perlite alone) was initially slurried in a silicic acid-5 sol solution. In preparing the grinding medium for Experiment B, the mineral fillers (15% chalk and 10% expanded perlite) were initially mixed together and then slurried in silicic acid sol solution. In all three cases, the mineral and sol slurry was added to the premixed mineral fiber sulfate pulp in 500 mL of water in a labora-10 thorium diffuser or disintegrator. After a mixing time of 30 seconds, various sheets of paper were formed in the dispenser in the form of 2 laboratory papers and pressed at a pressure of 5 kg / cm. The properties of the dried papers are shown in the table below.

15 koe ABC15 tissue ABC

selluloosakuituja paino-% 50 50 50 mineraalikuituja paino-% 20 20 20 liitua paino-% 25 15 0 paisutettua perliittiä paino-% 0 10 25 20 sideainetta piihapposoolia paino-% 1,43 1,43 1,43 kationiakt. tärkkelystä paino-% 3,57 3,57 3,57 2 neliömetripaino g/m 315 325 320 paksuus mm 0,62 0,72 0,77 3 tiheys kg/m 510 450 415 vetoindeksi Nm/g 12,6 12,9 11,7 venyminen % 6 6 6 paperinjäykkyys N 0,275 0,328 0,284 tuhkapitoisuus % 45,1 46,8 45,1 pidätys, laskettuna tuhkapitoisuudesta % 97,0 100 97,0 36 68283cellulose fibers% by weight 50 50 50 mineral fibers by weight 20 20 20 chalk by weight 25 15 0 expanded perlite by weight 0 10 25 20 binder silicic acid sol by weight 1.43 1.43 1.43 cationic act. starch weight% 3.57 3.57 3.57 2 basis weight g / m 315 325 320 thickness mm 0.62 0.72 0.77 3 density kg / m 510 450 415 tensile index Nm / g 12.6 12.9 11.7 Elongation% 6 6 6 Paper stiffness N 0.275 0.328 0.284 Ash content% 45.1 46.8 45.1 Retention, calculated on the ash content% 97.0 100 97.0 36 68283

Kokeet A, B ja C osoittavat, että oli mahdollista korvata osa tai koko liitu paisutetulla perliitillä täyeaineena tiheyden alentamiseksi, jolloin muut ominaisuudet pysyivät jatkuvasti samassa tasossa kuin käytettäessä liitua ainoana mineraalipitoisena jatkoaineena tai täyteaineena. 5 On huomattava, että pidätys, laskettuna tuhkapitoisuudesta, oli lähes 100% kaikissa kokeissa, mikä on korkea ottaen huomioon, että paisutetun perliittitäyteaineen pidätys on alhainen, kun ei käytetä keksinnön mukaista sideainekompleksia.Experiments A, B and C show that it was possible to replace part or all of the chalk with expanded perlite as a filler to reduce the density, leaving other properties consistently at the same level as when using chalk as the sole mineral-containing extender or filler. It should be noted that the retention, calculated from the ash content, was almost 100% in all experiments, which is high considering that the retention of the expanded perlite filler is low when the binder complex according to the invention is not used.

10 Esimerkki 13 Tämä esimerkki koskee kaksoisviirakoneesta peräisin olevan kiertoveden puhdistusta, jota konetta käytettiin puusta vapaan päällystetyn paperin valmistamiseksi. Kiertovesikokeet otettiin paperikoneen normaalis-15 ta tuotantoajosta ja analysoitiin kiintoainepitoisuuden ja kiintoaine-tyyppien suhteen. Kiintoainepitoisuus oli 7 g/1 ja n. 60 paino-% kiintoaineista koostui kaoliinista ja liidusta.Example 13 This example relates to the purification of circulating water from a twin wire machine which was used to make wood-free coated paper. The circulating water tests were taken from the normal production run of the paper machine and analyzed for solids content and solids types. The solids content was 7 g / l and about 60% by weight of the solids consisted of kaolin and chalk.

Kiertoveden kokeisiin lisättiin erilaisia määriä kationiaktiivista 20 tärkkelystä ja piihappoa. Kationiaktiivisen tärkkelyksen substituutio- aste oli 0,033 ja sitä käytettiin liuoksen muodossa, joka sisälsi 4 paino-% tärkkelystä. Kolloidisen piihapposoolin hiukkaskoko oli n.Various amounts of cationic starch and silicic acid were added to the circulating water experiments. The degree of substitution of the cationic starch was 0.033 and it was used in the form of a solution containing 4% by weight of starch. The particle size of the colloidal silica sol was approx.

2 6 nm, ominaispinta n. 500 m /g ja piihappokonsentraatio 15 paino-%.26 nm, specific surface area about 500 m / g and silicic acid concentration 15% by weight.

25 Taulukossa esitetyissä jokaisessa kokeessa kaadettiin 500 ml kierto-vettä maljaan, ja esitetyt määrät piihapposoolia ja kationiaktiivista tärkkelystä lisättiin. Maljan sisältöä sekoitettiin voimakkaasti, ja tämän jälkeen sekoittaminen keskeytettiin. Esitettyjen aikajaksojen jälkeen otettiin 20 ml sameuskokeita pipetin avulla 5 mm pinnan ala-30 puolelta jokaisesta säiliöstä. Sameusmittaus suoritettiin ruotsalaisen standardin SIS mukaisesti sameusmittarissa (Hach malli 21G0A), joka antaa tuloksen Formazine Turbidity-yksikköinä (FTU). Mitä alhaisempi mittausarvo on, sitä parempi on aikaansaatu puhdistus.In each of the experiments shown in the table, 500 ml of circulating water was poured into a dish, and the indicated amounts of silica sol and cationic starch were added. The contents of the dish were stirred vigorously, and then stirring was stopped. After the time periods shown, 20 ml turbidity tests were taken with a pipette 5 mm below the surface of the surface from each tank. Turbidity measurement was performed according to the Swedish standard SIS in a turbidity meter (Hach model 21G0A) which gives the result in Formazine Turbidity Units (FTU). The lower the measured value, the better the cleaning achieved.

35 Lisäaineet kiertovesikokeisiin ja koetulokset nähdään alla olevasta taulukosta.35 Additives for circulating water tests and test results are shown in the table below.

37 68283 kierto- 4% tärk- 15% piihap- paino- lisäys sameus37 68283 rotation- 4% starch- 15% silicic acid weight gain turbidity

vettä kelys- posoolia suhde (kuiva- FTUwater kelysosol ratio (dry FTU

ml liuosta g R paino) testi g % 15 s 1 min 5 min 5 1 500 - - x x 900 2 500 1,75 - 2 x x 550 3 500 1,17 0,15 2 2 x 580 270 4 500 2,93 0,39 2 5 x 100 91 5 500 5,85 0,78 2 10 23 18 17ml solution g R weight) test g% 15 s 1 min 5 min 5 1 500 - - xx 900 2 500 1.75 - 2 xx 550 3 500 1.17 0.15 2 2 x 580 270 4 500 2.93 0 .39 2 5 x 100 91 5 500 5.85 0.78 2 10 23 18 17

10 X ei mitattavissa, yli 1000 FTU10 X not measurable, more than 1000 FTU

lisäys laskettu toisaalta lisätyn kationiaktiivisen tärkkelyksen ja lisätyn piihapposoolin kuivapainosta ja toisaalta 3,5 g:sta kiintoaineita, jotka esiintyivät kiertovesikokeessa, jonka tilavuus 15 oli 500 ml R = painosuhde kationiaktiivisen tärkkelyksen ja piihapposoolin välillä 1 2 3 4 5 6the addition is calculated on the one hand on the dry weight of the cationic starch added and on the silica sol added and on the other hand 3,5 g of solids present in a circulating water test with a volume of 500 ml R = weight ratio between cationic starch and silica sol 1 2 3 4 5 6

Edellä esitetyn taulukon tulokset osoittavat, että keksinnön mukaisen 2 sideainejärjestelmän lisäys kiertoveteen saa aikaan korkeamman laskeu- 3 tumisnopeuden kiintoaineille kiertovedessä ja siten sameuden vähenemi 4 sen. Tulokset osoittavat myös, että lähes puhdasta kiertovettä saatiin 5 kokeessa 5, joka on olennainen parannus verrattuna kokeen 1 mukaiseen 6 käsittelemättömään kiertoveteen.The results of the above table show that the addition of the binder system 2 according to the invention to the circulating water results in a higher settling rate for solids in the circulating water and thus a reduction in turbidity. The results also show that almost pure circulating water was obtained in Experiment 5, which is a significant improvement over the untreated circulating water in Experiment 1.

Esimerkki 14 Tämä esimerkki koskee kiertoveden puhdistusta, joka on peräisin yhdis-30 tetystä kartonki- ja painepaperitehtaasta. Kiertovesikoe otettiin sekoitetusta kiertovedestä tehtaasta ja analysoitiin kiintoainepitoisuuk-sien ja kiintoainetyyppien suhteen. Kiintoainepitoisuus oli 1,1 g/1 ja n. 25% kiintoaineista muodostui pigmentistä (pääasiassa kaoliinia). Joukko kokeita suoritettiin laskeutumisuopeuden ja kiertoveden sameu-35 den määrittämiseksi käsiteltäessä PERCOL^^ 1697 nimisellä aineella (tyypillinen lisäaine kiertoveden käsittelemiseksi) ja keksinnön mukai- v ·, 38 68283 sella sideaineella, joka sisälsi piihapposoolia ja kationiaktiivista tärkkelystä.Example 14 This example relates to the purification of circulating water from a combined paperboard and printing paper mill. The circulating water test was taken from the mixed circulating water from the plant and analyzed for solids concentrations and solids types. The solids content was 1.1 g / l and about 25% of the solids consisted of pigment (mainly kaolin). A series of experiments were performed to determine the rate of settling and turbidity of circulating water by treatment with PERCOL® 1697 (a typical additive for circulating water treatment) and a binder according to the invention containing a silica sol and cationic starch.

Laskeutumisuopeudet määritettiin käyttämällä hyväksi asteisiin jaet-5 tua kartiomaista suppiloa, jonka läpimitta oli 110 mm sen leveimmässä yläosassa ja korkeus 400 ml ja joka oli jaettu asteisiin. 1200 mm:n kiertoveden koe-eriin lisättiin piihapposoolia ja kationiaktiivista tärkkelystä sekoittamalla voimakkaasti. Koe-erät kaadettiin sitten asteisiin jaettuun suppiloon ja niiden annettiin seistä, samalla kun 10 lähes kirkkaan ylemmän faasin ja sakean alemman faasin välinen rajapinta laski asteittain. Aika, jolloin tämä rajapinta kulkisi joka 50 ml:n tai 100 ml:n merkin ohi, kirjoitettiin ylös, ja laskeutumis-nopeudet laskettiin ja merkittiin kuvioon 7. Lähes kirkas ylempi faasi oli lähes vapaa höytäleistä, mutta kuultava johtuen erilaisista määris-15 tä hienokuitujakeita ja pigmenttihiukkasia. Tästä syystä mitattiin sameus kokeessa, joka otettiin suppilon ylemmästä päästä selvästi rajapinnan yläpuolelta 15 min sen jälkeen, kun koe oli kaadettu suppiloon. Kokeet otettiin myös suppilosta kiintoainepitoisuuden määrittämiseksi kiertovedessä tämän laskeutumisajan jälkeen.Landing rates were determined using a graduated conical funnel with a diameter of 110 mm at its widest top and a height of 400 ml divided into degrees. Silica acid sol and cationic starch were added to 1200 mm circulating water test batches with vigorous stirring. The test batches were then poured into a graduated funnel and allowed to stand, while the interface between the 10 near-bright upper phase and the thick lower phase gradually decreased. The time at which this interface would pass every 50 ml or 100 ml mark was recorded, and the settling rates were calculated and plotted in Figure 7. The almost clear upper phase was almost free of flocs but audible due to different amounts of fine fiber fractions. and pigment particles. For this reason, turbidity was measured in an experiment taken from the upper end of the funnel well above the interface 15 min after the experiment was poured into the funnel. The experiments were also taken from the funnel to determine the solids content in the circulating water after this settling time.

2020

Sameus mitattiin ruotsalaisen standardin SIS mukaan sameuskoelaittees-sa (Hach modell 2100A), joka tuottaa kokeen Formazin Turbidity-yksi-köissä (FTU). Mitä alhaisempia FTU-arvot ovat, sitä parempi on puhdistus. Koetulokset esitetään alla olevassa taulukossa yhdessä kirkkaan 25 faasin kiintoainepitoisuuksien ja laskeutumisuopeuksien kanssa. Taulukon laskeutumisnopeudet on laskettu kuvion 7 suorista viivoista tasojen 200 mml ja 600 ml välissä.Turbidity was measured according to the Swedish standard SIS in a turbidity tester (Hach modell 2100A), which produces an experiment in Formaz's Turbidity Units (FTU). The lower the FTU values, the better the cleaning. The experimental results are shown in the table below together with the solid 25 solids concentrations and settling rates. The settling rates in the table are calculated from the straight lines in Figure 7 between the 200 mml and 600 ml levels.

Vertailukoe suoritettiin ilman lisäaineita, ja laskeutumisnopeus mää-30 ritettiin ja merkittiin (koe A) kuvioon 7.The comparative experiment was performed without additives, and the settling rate was determined and marked (Experiment A) in Fig. 7.

Vertailukoesarja suoritettiin käyttämällä PERCOL^^ 1697 nimistä ainetta lisäaineena (0,5%:nen liuos). 1200 ml:an kiertovettä lisättiin 2 ml, 1 ml, 0,8 ml, 0,6 ml ja vast. 0,4 ml 0,5%:sta PERCOL® 1697-liuosta, 35 ja tämän jälkeen määriteltiin laskeutumisajat. Tämän lisäaineen avulla antoi 0,6 ml:n lisäys parhaimmat tulokset (koe B esitetään kuviossa 7).A series of comparative experiments were performed using PERCOL® 1697 as an additive (0.5% solution). To 1200 ml of circulating water were added 2 ml, 1 ml, 0.8 ml, 0.6 ml and 0.4 ml of 0.5% PERCOL® 1697 solution, 35 and thereafter settling times were determined. With this additive, an addition of 0.6 ml gave the best results (Experiment B is shown in Figure 7).

39 6 8 2 8 3 Tämän jälkeen suoritettiin koe keksinnön mukaisella sideaineella. Pii-happosoolin ja kationiaktiivisen tärkkelyksen lisäykset vaihtelivat koesarjoissa ja myös tärkkelyksen ja piihapposoolin välinen moolisuhde (R) vaihteli. Kaksi parhaista tuloksista saavutettiin lisäyksellä, jos-5 sa 3,7 g kationiaktiivisen tärkkelyksen 2%:sta liuosta, jonka substi-tuutioaste oli 0,047, ja 3,3 g piihapposoolin (koe C) 1,5%:sta liuosta, sekä lisäyksellä, jossa oli 2,5 g kationiaktiivisen tärkkelyksen 2%:sta liuosta, jonka substituutioaste oli 0,047, ja 1,65 g piihapposoolia (koe D). Painosuhteet (R) tärkkelyksen ja Si02:n välillä olivat 1,5:1 10 kokeessa C ja 2,0:1 kokeessa D, ja molemmissa tapauksissa koostui käytetty piihapposooli alkalistabiloidusta piihapposoolista, jonka omi- 2 naispinta oli n. 500 m /g ja alkuperäinen konsentraatio 15%, vaikka piihapposooli oli laimennettu 1,5%:n konsentraatioon käyttöä varten.39 6 8 2 8 3 The experiment was then carried out with a binder according to the invention. The additions of silicic acid sol and cationic starch varied in the series of experiments and also the molar ratio (R) between starch and silicic acid sol varied. Two of the best results were obtained by the addition of 3.7 g of a 2% solution of cationic starch with a degree of substitution of 0.047 and 3.3 g of a 1.5% solution of silicic acid sol (Experiment C), and by the addition of containing 2.5 g of a 2% solution of cationic starch with a degree of substitution of 0.047 and 1.65 g of silicic acid sol (Experiment D). The weight ratios (R) between starch and SiO 2 were 1.5: 1 in Experiment C and 2.0: 1 in Experiment D, and in both cases the silica sol used consisted of an alkali-stabilized silica sol having a specific surface area of about 500 m / g and the initial concentration was 15%, although the silica sol was diluted to a concentration of 1.5% for use.

15 Kokeiden A-D tulokset nähdään seuraavasta taulukosta: koe sameus 15 min:n kiintoaine- laskeutumis- puhdistus-kuluttua pitoisuus nopeus astex FTU mg/1 mg/1 20 A 80 580 340 52 B 38 320 400 73 C 23 280 - 77 D 20 270 690 7815 The results of the AD experiments are shown in the following table: experimental turbidity after 15 min solids settling-purification concentration rate Astex FTU mg / 1 mg / 1 20 A 80 580 340 52 B 38 320 400 73 C 23 280 - 77 D 20 270 690 78

XX

25 kiintoainepitoisuus "kirkkaassa faasissa", jaettuna alkukonsen-traatiolla 1100 ml/g.25 solids content in the "clear phase" divided by an initial concentration of 1100 ml / g.

Kuten nähdään ylläolevasta taulukosta, saavutettiin parhaimmat tulokset keksinnön avulla, s.o. kokeissa C ja D, etenkin viimeksi mainitus-30 sa.As can be seen from the table above, the best results were obtained with the invention, i.e. in experiments C and D, especially the latter -30 sa.

Kuten nähdään ylläolevasta, kolloidisesta piihaposta ja kationiaktii-visesta tärkkelyksestä koostuva sideainejärjestelmä (etenkin kompleksi, jossa kolloidinen piihappo lisätään asteittain, jolloin osa lisätään 35 alkuperäisen agglomeraatin kehittymisen jälkeen) mahdollistaa sekä olennaisen taloudellisuuden saavuttamisen paperinvalmistuksessa että ainutlaatuisen paperituotteen valmistamisen. Kun sideainejärjestelmää käyte- 40 68283 tään pelkästään paperimassaan, voidaan saadun paperituotteen lujuutta parantaa sellaisessa määrin, että mekaaninen massa voi korvata huomattavia määriä kemiallista massaa samanaikaisesti, kun säilytetään jatkuvasti haluttu lujuus ja muut halutut ominaisuudet. Jos tarvitaan eri-5 tyisiä lujuusominaisuuksia, voidaan toisaalta vähentää paperin neliö-metripainoa ja kuitenkin säilyttää halutut ominaisuudet.As seen above, a binder system consisting of colloidal silicic acid and cationic starch (especially a complex in which colloidal silicic acid is gradually added, some of which is added after the development of the original agglomerate) allows both substantial economics in papermaking and the production of a unique paper product. When the binder system is used on pulp alone, the strength of the resulting paper product can be improved to such an extent that mechanical pulp can replace substantial amounts of chemical pulp while maintaining the desired strength and other desired properties. If different strength properties are required, on the other hand, the basis weight of the paper can be reduced and still the desired properties can be maintained.

Vastaavalla tavalla voidaan käyttää mineraalitäyteainetta merkittävästi suurempina määrinä kuin mitä tähän asti on ollut mahdollista, jol-10 loin kuitenkin säilytetään tai parannetaan paperin ominaisuuksia. Vaihtoehtoisesti voidaan parantaa täyteainepitoisen paperin ominaisuuksia.Similarly, the mineral filler can be used in significantly greater amounts than has hitherto been possible, while maintaining or improving the properties of the paper. Alternatively, the properties of the filler-containing paper can be improved.

Kun käytetään keksinnön mukaista sideainejärjestelmää, saadaan aikaan sekä mineraalipitoisen täyteaineen että kuitujen hienojakeiden lisään-15 tynyt pidätys, minkä johdosta kiertoveden ongelmat ovat minimaaliset. Kuten korostettiin, voidaan keksinnön mukaista sideainejärjestelmää käyttää edullisesti myös kiintoaineiden agglomeroimiseksi kiertovedessä, jotta tämän avulla helpotettaisiin kiertoveden takaisinsyöttöä tai kiertoveden poistamista. Koska on mahdollista vähentää paperin neliö-20 metripainoa tai lisätä paperin mineraalitäyteainepitoisuutta, on lisäksi mahdollista vähentää sitä energiamäärää, joka tarvitaan paperin kuivaamiseksi ja massan valmistamiseksi puukuiduista, koska voidaan käyttää pienempi määrä kuituja. Lisääntynyt vedenpoistonopeus ja lisääntynyt pidätys viiralla mahdollistavat myös nopeammat konenopeudet.When using the binder system according to the invention, increased retention of both the mineral-containing filler and the fine fractions of the fibers is achieved, as a result of which the problems of circulating water are minimal. As emphasized, the binder system according to the invention can also advantageously be used for agglomerating solids in the circulating water in order to facilitate the recirculation of the circulating water or the removal of the circulating water. Furthermore, since it is possible to reduce the basis weight of the paper to 20 meters or to increase the mineral filler content of the paper, it is possible to reduce the amount of energy required to dry the paper and produce pulp from wood fibers because a smaller amount of fibers can be used. Increased dewatering speed and increased wire retention also allow for faster machine speeds.

2525

Keksinnön mukainen sideainejärjestelmä mahdollistaa myös kiintoainepi-toisuuden alentamisen kiertovedessä ja siten ympäristöongelmien vähentämisen myös paperitehtaassa, joka ei käytä keksinnön mukaista sideaine-järjestelmää lisäyksenä itse paperimassaan. Sideainejärjestelmä paran-30 taa siis kiintoaineiden talteenoton kiertovedestä ja parantaa koko pa-perinvalmistusmenetelmän taloudellisuutta.The binder system according to the invention also makes it possible to reduce the solids content in the circulating water and thus to reduce environmental problems also in a paper mill which does not use the binder system according to the invention as an addition to the pulp itself. The binder system thus improves the recovery of solids from the circulating water and improves the economics of the entire papermaking process.

Tosin tässä on esitetty parhaimpana pidettyjä suoritusmuotoja, mutta on selvää, että tätä selitystä ei saa pitää rajoittavana keksinnölle, 35 joka kuitenkin käsittää kaikki muunnelmat ja vaihtoehdot seuraavien patenttivaatimusten puitteissa.Although the preferred embodiments are set forth herein, it is to be understood that this description is not to be construed as limiting the invention, which, however, encompasses all variations and alternatives within the scope of the following claims.

Claims (8)

1. Pappersprodukt, som innehiller cellulosafibrer i en mängd av minst 50 vikt%, beräknat pi pappersprodukten, och som särpräglas av förbättrade styrkeegenskaper, kännetecknad därav, att förbandet me lian cellulosafibrerna har förbättrats medelst 5 ett bindemedelssystem, som omfattar kolloidal kiselsyra och katjonisk stärkelse med en substitutionsgrad av ca 0,01 tili ca 0,05, företrädesvis frin ca 0,02 tili ca 0,04, varvid förhallandet katjonisk stärkelse:Si02 är melian 1:1 och 25:1, företrädesvis mellan 1,5:1 och 10:1. 101. A paper product containing cellulose fibers in an amount of at least 50 wt. a degree of substitution of about 0.01 to about 0.05, preferably from about 0.02 to about 0.04, wherein the ratio of cationic starch: SiO 2 is between 1: 1 and 25: 1, preferably between 1.5: 1 and 10. : 1st 10 2. Papperstillverkningsförfarande för framställning av pappersprodukten enligt patentkravet 1, vid vilket en vattenhaltig pappers-massa, som innehiller cellulosamassa, formas och torkas, k ä n n e -t e c k n a t därav, att mängden cellulosamassa i pappersmassan 15 regleras för att ge ett färdigt papper med minst 50 vikt% cellulosa-fibrer, och att i pappersmassan inblandas före formningen av papperet ett bindemedel, som omfattar kolloidal kiselsyra och katjonisk stärkelse med en substitutionsgrad av frin ca 0,01 tili ca 0,05, företrädesvis fran ca 0,02 tili ca 0,04, varvid den katjoniska 20 stärkelsen och kiselsyran inblandas i ett viktförhillande katjonisk stärkelse:Si02 av mellan 1:1 och 25:1, företrädesvis mellan 1,5:1 och 10:1.2. A papermaking process for producing the paper product according to claim 1, wherein an aqueous pulp containing cellulose pulp is formed and dried, characterized in that the amount of cellulose pulp in the pulp is controlled to provide a finished paper of at least 50 by weight of cellulose fibers, and incorporating in the pulp prior to the formation of the paper a binder comprising colloidal silicic acid and cationic starch having a degree of substitution of free from about 0.01 to about 0.05, preferably from about 0.02 to about 0, 04, wherein the cationic starch and silicic acid are mixed in a weight-increasing cationic starch: SiO 2 of between 1: 1 and 25: 1, preferably between 1.5: 1 and 10: 1. 3. Förfarande enligt patentkravet 2, kännetecknat därav, 25 att den kolloidala kiselsyran tillföres som en kolloidal kiselsyrasol med kiselsyrapartiklar med en specifik yta av fran ca 50 tili ca 2 2 1000 m /g, företrädesvis frin ca 200 tili ca 1000 m /g och heist fran ca 300 tili ca 700 m^/g. 303. A process according to claim 2, characterized in that the colloidal silicic acid is supplied as a colloidal silicic acid sol with silicic particles having a specific surface of about 50 to about 2 1000 m / g, preferably from about 200 to about 1000 m / g and raised from about 300 to about 700 m 2 / g. 30 4. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknat därav, att pappersmassans pH inställes pa ca 4-9.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the pH of the pulp is adjusted to about 4-9. 5. Förfarande enligt patentkravet 2,3 eller 4, kännetecknat därav, att bindemedlet tillföres i en sidan mängd, att binde- . «5. A method according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the binder is applied in a side amount to be bonded. «
FI811628A 1980-05-28 1981-05-27 FOERFARANDE FOER PAPPERSTILLVERKNING FI68283C (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8003948A SE432951B (en) 1980-05-28 1980-05-28 PAPER PRODUCT CONTAINING CELLULOSA FIBERS AND A BINDING SYSTEM CONTAINING COLOIDAL MILIC ACID AND COTIONIC STARCH AND PROCEDURE FOR PREPARING THE PAPER PRODUCT
SE8003948 1980-05-28
US23864581 1981-02-26
US06/238,645 US4385961A (en) 1981-02-26 1981-02-26 Papermaking

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI811628L FI811628L (en) 1981-11-29
FI68283B FI68283B (en) 1985-04-30
FI68283C true FI68283C (en) 1985-08-12

Family

ID=26657583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI811628A FI68283C (en) 1980-05-28 1981-05-27 FOERFARANDE FOER PAPPERSTILLVERKNING

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP0041056B1 (en)
AR (1) AR231848A1 (en)
AT (1) ATE8916T1 (en)
AU (1) AU546999B2 (en)
BR (1) BR8103345A (en)
DE (1) DE3165370D1 (en)
ES (1) ES502531A0 (en)
FI (1) FI68283C (en)
MX (1) MX158106A (en)
NO (1) NO161334C (en)
NZ (1) NZ197223A (en)
SU (1) SU1228793A3 (en)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE8107078L (en) * 1981-11-27 1983-05-28 Eka Ab PAPER MANUFACTURING PROCEDURE
US4810301A (en) * 1983-07-22 1989-03-07 Seiko Kagaku Kogyo Co., Ltd. Composition for sizing agent and process for using the same composition
JPS61234927A (en) * 1984-09-25 1986-10-20 Seiko Kagaku Kogyo Co Ltd Aqueous liquid dispersant of substituted succinic anhydride and its production
GB8531558D0 (en) * 1985-12-21 1986-02-05 Wiggins Teape Group Ltd Loaded paper
US4750974A (en) * 1986-02-24 1988-06-14 Nalco Chemical Company Papermaking aid
JPS6328999A (en) * 1986-07-22 1988-02-06 星光化学工業株式会社 Papermaking method
SE8701252D0 (en) * 1987-03-03 1987-03-25 Eka Nobel Ab SET FOR PAPER MAKING
JPH0192498A (en) * 1987-10-02 1989-04-11 Hokuetsu Paper Mills Ltd Production of neutral paper
US4946557A (en) * 1988-03-08 1990-08-07 Eka Nobel Ab Process for the production of paper
SE461156B (en) * 1988-05-25 1990-01-15 Eka Nobel Ab SET FOR PREPARATION OF PAPER WHICH SHAPES AND DRAINAGE OWN ROOMS IN THE PRESENCE OF AN ALUMINUM SUBSTANCE, A COTTONIC RETENTION AND POLYMER SILICON ACID
DE3837746C1 (en) * 1988-11-07 1990-03-29 Manfred Zeuner
SE500387C2 (en) * 1989-11-09 1994-06-13 Eka Nobel Ab Silica sols, process for making silica sols and using the soles in paper making
SE500367C2 (en) * 1989-11-09 1994-06-13 Eka Nobel Ab Silica soles and process for making paper
DK0512038T3 (en) * 1990-01-22 1995-07-24 Exxon Chemical Patents Inc Foam reduction in papermaking
SE9003954L (en) * 1990-12-11 1992-06-12 Eka Nobel Ab SET FOR MANUFACTURE OF SHEET OR SHAPE CELLULOSA FIBER CONTAINING PRODUCTS
SE502192C2 (en) * 1990-12-11 1995-09-11 Eka Nobel Ab Starch soln. prepn. using cold water - by mixing starch with sufficient shear to break up agglomerates, heating and keeping hot until max. viscosity has passed
TR24973A (en) * 1991-02-05 1992-09-01 Exxon Chemical Patents Inc REDUCING FOAMING IN PAPER MANUFACTURING
US5149370A (en) * 1991-10-21 1992-09-22 Halliburton Company Well cement compositions having improved properties and methods
US5368690A (en) * 1992-12-23 1994-11-29 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Method of papermaking using crosslinked cationic/amphoteric starches
CA2197349A1 (en) * 1994-08-16 1996-02-22 Chemisolv Limited Improvements in or relating to application of material to a substrate
US5571494A (en) * 1995-01-20 1996-11-05 J. M. Huber Corporation Temperature-activated polysilicic acids
FR2732368B1 (en) * 1995-03-31 1997-06-06 Roquette Freres NEW PAPERMAKING PROCESS
US5620629A (en) * 1995-09-28 1997-04-15 Nalco Chemical Company Colloidal silica/polyelectrolyte blends for natural water clarification
FR2743810B1 (en) 1996-01-23 1998-04-10 Roquette Freres MODIFIED CATIONIC POLYSACCHARIDES, BONDING COMPOSITIONS CONTAINING THEM AND METHODS FOR BONDING PLANAR STRUCTURES USING THE SAME
SE9600285D0 (en) 1996-01-26 1996-01-26 Eka Nobel Ab Modification of starch
US6355141B1 (en) 1998-04-23 2002-03-12 Akzo Nobel N.V. Process for the production of paper
FR2794479B1 (en) 1999-06-04 2001-09-21 Roquette Freres COMPOSITION AND METHOD FOR MANUFACTURING PLANAR STRUCTURES, IN PARTICULAR PAPER OR CARDBOARD
GB0030132D0 (en) 2000-12-09 2001-01-24 Arjo Wiggins Fine Papers Ltd Security paper
FI121119B (en) 2003-04-15 2010-07-15 Kemira Oyj Procedure for making paper
GB0702249D0 (en) 2007-02-05 2007-03-14 Ciba Sc Holding Ag Manufacture of paper or paperboard
GB0702248D0 (en) 2007-02-05 2007-03-14 Ciba Sc Holding Ag Manufacture of Filled Paper
DE102008000811A1 (en) 2007-03-29 2008-10-09 Basf Se Preparing paper, paperboard and cardboard, comprises shearing the paper material, adding ultrasound treated microparticle system and fine-particle inorganic component to the paper material and dewatering the paper material to form sheets
AU2009260053B2 (en) 2008-06-19 2013-08-29 Buckman Laboratories International, Inc Low amidine content polyvinylamine, compositions containing same and methods
CN108130801B (en) 2013-12-18 2020-11-24 艺康美国股份有限公司 Method for producing activated colloidal silica for use in papermaking
JP6779976B2 (en) 2015-08-06 2020-11-04 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se Paper manufacturing method
DK3440259T3 (en) 2016-04-05 2021-03-29 Fiberlean Tech Ltd PAPER AND PAPER PRODUCTS
US11846072B2 (en) 2016-04-05 2023-12-19 Fiberlean Technologies Limited Process of making paper and paperboard products

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3253978A (en) * 1961-07-19 1966-05-31 C H Dexter & Sons Inc Method of forming an inorganic waterlaid sheet containing colloidal silica and cationic starch
DE1636335A1 (en) * 1964-11-10 1971-05-27 Zschimmer & Schwarz Process for cleaning water containing paper stock by flotation or sedimentation
HU168869B (en) * 1971-02-22 1976-07-28
GR65316B (en) * 1978-06-20 1980-08-02 Arjomari Prioux Method for the preparation of fibrous leaf

Also Published As

Publication number Publication date
NO161334B (en) 1989-04-24
BR8103345A (en) 1982-02-16
FI811628L (en) 1981-11-29
MX158106A (en) 1989-01-09
FI68283B (en) 1985-04-30
EP0041056A1 (en) 1981-12-02
NO811811L (en) 1981-11-30
NO161334C (en) 1989-08-02
ES8304247A1 (en) 1983-02-16
AU7051481A (en) 1981-12-03
SU1228793A3 (en) 1986-04-30
ATE8916T1 (en) 1984-08-15
ES502531A0 (en) 1983-02-16
DE3165370D1 (en) 1984-09-13
AU546999B2 (en) 1985-10-03
EP0041056B1 (en) 1984-08-08
NZ197223A (en) 1984-05-31
AR231848A1 (en) 1985-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI68283C (en) FOERFARANDE FOER PAPPERSTILLVERKNING
US4388150A (en) Papermaking and products made thereby
US4385961A (en) Papermaking
KR960015749B1 (en) A process for the production of cellulose fibre containing products in sheet or web form
AU601215B2 (en) Filler compositions and their use in manufacturing fibrous sheet materials
US4980025A (en) Papermaking process
NZ202628A (en) Papermaking using colloidal silica-guar gum based binder
CA2444795C (en) Fibrous web and process for the preparation thereof
JPH06294095A (en) Manufacture of filler-containing paper
US20080011438A1 (en) Cellulosic product and process for its production
CA2673563A1 (en) Process for the production of cellulosic product
EP1918456A1 (en) Method of producing a fibrous web containing fillers
EP0357574B1 (en) A process for the production of paper
JP2000506486A (en) Acid-resistant calcium carbonate composition and use thereof
KR20050083897A (en) Cellulosic product and process for its production
KR20040068321A (en) Aqueous silica-containing composition and process for production of paper
CN103384742A (en) Method for producing a paper product
CA2522242C (en) Paper manufacturing process
EP3177769B1 (en) A method of increasing the filler content in paper or paperboard
EP1448851B1 (en) Method for manufacturing filler containing chemical pulp
CA1154564A (en) Papermaking
AU2002335317A1 (en) Method for manufacturing filler containing chemical pulp
EP0972812A1 (en) Adhesive for a multi-ply sheet and a method for manufacturing the multi-ply sheet using the same
Otterstedt et al. Small Particles in Paper

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: EKA CHEMICALS AB

MA Patent expired

Owner name: EKA CHEMICALS AB