FI70617B - VID PAPPERSINDUSTRIN ANVAENDBAR OORGANISK FYLLMEDELSBLANDNING MED HOEG RETENTION - Google Patents
VID PAPPERSINDUSTRIN ANVAENDBAR OORGANISK FYLLMEDELSBLANDNING MED HOEG RETENTION Download PDFInfo
- Publication number
- FI70617B FI70617B FI824108A FI824108A FI70617B FI 70617 B FI70617 B FI 70617B FI 824108 A FI824108 A FI 824108A FI 824108 A FI824108 A FI 824108A FI 70617 B FI70617 B FI 70617B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- filler
- retention
- mixture
- pappersindustrin
- oorganisk
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paper (AREA)
Description
7061 77061 7
PAPERITEOLLISUUDESSA KÄYTETTÄVÄ EPÄORGAANINEN TÄYTEAINESEOS, JOLLA ON HYVÄ RETENTIOINORGANIC FILLER MIXTURE FOR THE PAPER INDUSTRY WITH GOOD RETENTION
Keksintö koskee patenttihakemuksesta 823 128 tunnettua paperiteollisuudelle tarkoitettua epäorgaanista täyteaine-seosta, jolla on hyvä retentio. Keksinnön mukainen seos sisältää 65 - 95 painoprosenttia paperiteollisuudelle tarkoitettua epäorgaanista täyteainetta ja 5 - 35 painoprosenttia lisäainetta, joka käsittää alumiinisuolaa sekä mahdollisesti natriumalumi naattia.The invention relates to an inorganic filler mixture for the paper industry known from patent application 823 128, which has a good retention. The mixture according to the invention contains from 65 to 95% by weight of an inorganic filler for the paper industry and from 5 to 35% by weight of an additive comprising an aluminum salt and optionally sodium aluminate.
Keksintö kohdistuu seokseen, jonka avulla paperiteollisuuden täyteainehävikkiä voidaan huomattavasti vähentää. Täyteaineen ja hienojakoisten kuitujen retention paraneminen tuo mukanaan merkittäviä taloudellisia etuja.The invention relates to a mixture by means of which the filler loss of the paper industry can be considerably reduced. Improving the retention of filler and fine fibers brings significant economic benefits.
Paperiteollisuudessa käytetään täyteaineina seuraavia epäorgaanisia mineraaliaineita: - silikaatit (kuten kaoliini, talkki jne.), - sulfaatit (kuten BaS04, CaSC>4 jne.), - karbonaatit (kuten MgCO^, CaCO^ jne.), - oksidit (kuten T1O2, ZnO jne.), - sulfidit (kuten ZnS jne.).The following inorganic minerals are used as fillers in the paper industry: - silicates (such as kaolin, talc, etc.), - sulphates (such as BaSO 4, CaSO 4, etc.), - carbonates (such as MgCO 2, CaCO 2, etc.), - oxides (such as T1O2, ZnO, etc.), sulphides (such as ZnS, etc.).
Teollisiin käyttötarkoituksiin käytetään edellä mainituista täyteaineista eniten kaoliinia ja talkkia ja erityistarkoituksiin bariumsulfaattia ja titaanidioksidia.Of the above-mentioned fillers, kaolin and talc are the most widely used for industrial applications, and barium sulfate and titanium dioxide are used for special purposes.
Kun näitä aineita käytetään paperiteollisuudessa, valmistetaan ensin vesisuspensio ja tämä suspensio lisätään selluloo-sakuitususpensioon. Paperinvalmistuksen yhteydessä menetetään huomattava määrä täyteainetta. Hävikin suuruus riippuu lisätyn täyteaineen tyypistä ja määrästä ja paperinvalmistuksessa käytetyistä teknisistä olosuhteista.When these substances are used in the paper industry, an aqueous suspension is first prepared and this suspension is added to the cellulosic fiber suspension. A significant amount of filler is lost during papermaking. The amount of loss depends on the type and amount of filler added and the technical conditions used in papermaking.
Huomattavat täyteainehäviöt johtuvat pääasiassa siitä seikasta, että tavanomaisilla menetelmillä valmistetulla epäorgaanisella mineraalitäyteaineella ja teollisilla selluloosa 7061 7 2 kuitutyypeillä on molemmilla negatiivinen pintavaraus (zeta-potentiaali) vesisuspensioissa. Selluloosan ja eräiden tyypillisten täyteaineiden zeta-potentiaalit on lueteltu seuraavassa:Significant filler losses are mainly due to the fact that inorganic mineral filler prepared by conventional methods and industrial cellulose 7061 7 2 fiber types both have a negative surface charge (zeta potential) in aqueous suspensions. The zeta potentials of cellulose and some typical fillers are listed below:
Selluloosakuitu -13 - -27 mVCellulose fiber -13 to -27 mV
Unkarilainen kaoliini (louhittu Szegissa) -28 - -32 mVHungarian kaolin (mined in Szeg) -28 to -32 mV
Itävaltalainen kaoliini (Aspenger A-2) -16 - -20 mVAustrian kaolin (Aspenger A-2) -16 to -20 mV
Tsekkoslovakialainen kaoliini -15 - -25 mVCzechoslovak kaolin -15 to -25 mV
Titaanidioksidi -40 - -50 mVTitanium dioxide -40 to -50 mV
Itävaltalainen talkki -30 - -40 mVAustrian talc -30 to -40 mV
"Zeolex 113" (synteettinen silikaatti tyyppinen täyteaine, jota valmistaa Zeofinn Oy,"Zeolex 113" (a synthetic silicate type filler manufactured by Zeofinn Oy,
Suomi) -35 - -40 mVFinland) -35 to -40 mV
koska seiluloosakuiduilla ja täyteainehiukkasilla on voimakas negatiivinen pintavaraus, ne torjuvat toisiaan vesisuspensiossa, ja tästä syystä huomattava määrä täyteainehiukka-sia huuhtoutuu prosessiveden mukana paperinvalnistusseulan läpi yhdessä lyhyiden selluloosakuitujen (rikkoutuneet kuidut ja hienojakoinen liete) kanssa.because cellulose fibers and filler particles have a strong negative surface charge, they repel each other in an aqueous suspension, and therefore a significant amount of filler particles are leached with process water through the papermaking screen along with short cellulose fibers (broken fibers and finely divided sludge).
Nyt on yllättäen havaittu, että käytettäessä tämän keksinnön mukaista seosta täyteaine kiinnittyy selluloosakuituihin ja näin hävikki jää mahdollisimman pieneksi.It has now surprisingly been found that when the mixture according to the invention is used, the filler adheres to the cellulosic fibers and thus the loss is kept to a minimum.
Kun tämän keksinnön mukainen seo3 suspendoidaan veteen, saadaan suspensio, jonka sisältäraillä hiukkasilla on positiivinen pintavaraus (zeta-potentiaali).When the mixture of the present invention is suspended in water, a suspension is obtained in which the internal particles have a positive surface charge (zeta potential).
Keksinnön mukainen täyteaineseos valmistetaan siten, että yhtä tai useampaa ilmakuivaa yhdistettä, josta vapautuu alumiini-ioneja, mielellään aluraiinisulfaattia tai natriumalumi-naattia tai molempia, lisätään tietty määrä täyteaineeseen tavallisen täyteaineenvalraistusmenetelmän viimeisessä vaiheessa, so. kuivatun täyteaineen hienontamisen yhteydessä.The filler mixture according to the invention is prepared by adding one or more air-dry compounds which release aluminum ions, preferably alurine sulphate or sodium aluminate or both, to the filler in the last step of a conventional filler bleaching process, i. during comminution of the dried filler.
3 7061 73 7061 7
Kun tämä koostumukseltaan määrätty, ilmakuiva seos suspendoi-daan paperiteollisuudessa käytetyissä olosuhteissa, on täyte-ainehiukkasilla positiivinen varaus (so. niillä on positiivinen zeta-potentiaali). Lisättäessä täyteainehiukkasten suspensio pintavaTaukseltaan negatiivisten selluloosakuitu-jen suspensioon, tarttuvat täyteainehiukkaset näin ollen elektrostaattisen vetovoiman vuoksi selluloosakuitujen pintaan ja samanaikaisesti lisäävät rikkoutuneiden ja hienojakoisten kuitujen hetero- tai homokoaguloitumista. Nämä vaikutukset parantavat huomattavasti täyteaineen ja hienojakoisten kuitujen retentiota paperirakenteeseen.When this air-dry mixture of a certain composition is suspended under the conditions used in the paper industry, the filler particles have a positive charge (i.e., they have a positive zeta potential). Thus, when a suspension of filler particles is added to a suspension of surface-negative cellulosic fibers, the filler particles adhere to the surface of the cellulosic fibers due to electrostatic attraction and at the same time increase the hetero- or homocoagulation of broken and finely divided fibers. These effects greatly improve the retention of filler and fine fibers in the paper structure.
Eräiden tyypillisten tämän keksinnön mukaisten täyteaineseos-ten zeta-potentiaalit vesisuspensioissa mitattuina on esitetty taulukossa I.The zeta potentials of some typical filler compositions of this invention, measured in aqueous suspensions, are shown in Table I.
TAULUKKO ITABLE I
Täyteaine- Täyteaineen ja Lisäaineen prosen- Zeta-po- tyyppi lisäaineen väli- sentuaalinen tentiaaliFiller- Percentage of filler and Additive- Zeta polotype Additive potential
nen painosuhde koostumus mVweight ratio composition mV
A12(S04)5 Na-alu-minaattiA12 (SO4) 5 Na aluminate
Unkarilainen kaoliini 10 : 2 80 20 +13 - +16Hungarian kaolin 10: 2 80 20 +13 - +16
Itävaltalainen kaoliini 10 : 2 80 20 +14-+16Austrian kaolin 10: 2 80 20 + 14- + 16
Tsekkoslovakialainen kaoliini 10 : 3 80 20 +15 - +17Czechoslovak kaolin 10: 3 80 20 +15 - +17
Titaanidioksidi 10 : 3 80 20 +15 - +17Titanium dioxide 10: 3 80 20 +15 - +17
Itävaltalainen talkki 10 : 2 80 20 +10 - +14 "Zeolex 113” 10 : 2 80 20 +9-+11Austrian talc 10: 2 80 20 +10 - +14 "Zeolex 113” 10: 2 80 20 + 9- + 11
Sellainen täyteainesuspensio, jolla on positiivinen pintava-raus, voidaan saada aikaan myös silloin kun aineosien suhde 4 7061 7 ei ole optimaalisella alueella. Suspension valmistuksen aikana ilmenevä positiivinen pintavaraus ei riipu suspension laimennusasteesta. Kun vaihdellaan aluraiinisulfaatin ja natriumaluminaatin suhdetta, voidaan valmistaa pintavarauk-seltaan positiivisia täyteainesuspensioita, joiden pH vaih-telee laajalla alueella (pH 2,0 - 10,0). Näin suspension pH voidaan aina säätää haluttuun arvoon, mikä onkin edullista paperini!imauksen kannalta.A filler suspension with a positive surface charge can also be obtained when the ratio of ingredients 4 7061 7 is not in the optimal range. The positive surface charge occurring during the preparation of the suspension does not depend on the degree of dilution of the suspension. By varying the ratio of alurine sulfate to sodium aluminate, it is possible to prepare fillers suspensions with a positive charge on the surface, the pH of which varies over a wide range (pH 2.0 to 10.0). In this way, the pH of the suspension can always be adjusted to the desired value, which is advantageous for paper impregnation.
Kuten tunnettua, paperiteollisuuden tavanomaisissa menetelmissä käytetyt täyteaineiden vesisuspensiot sisältävät pinta-varaukseltaan negatiivisia hiukkasia, jotka torjuvat toisiaan, sekä selluloosakuituja, joilla samoin on negatiivinen pintavaraus. Näin ollen täyteaineen ja hienojakoisten kuitujen retentio on huono.As is known, aqueous suspensions of fillers used in conventional methods in the paper industry contain particles with a negative surface charge which repel each other, as well as cellulosic fibers which also have a negative surface charge. Therefore, the retention of the filler and fine fibers is poor.
Kun tämän keksinnön mukainen seos suspendoidaan veteen, on täyteainehiukkasilla sitä vastoin positiivinen pintavaraus (zeta-potentiaali), ja tästä aiheutuu täyteaineen optimaalinen retentio. Tämän keksinnön mukaisesti saavutettu retentio on hyvin paljon parempi kuin se täyteaineiden ja hienojakoisten kuitujen retentio, joka tähän mennessä on saavutettu tavanomaisissa olosuhteissa. Tämän keksinnön mukaisiin seoksiin liittyy lisäksi myös se etu, että niitä käytettäessä ei tarvita tavanomaisia retentioapuaineita (nämä retentio-apuaineet ovat kalliita, ne pitäisi lisätä erikseen ja ne ovat tehottomampia kuin tämän keksinnön mukaiset seokset), ja lisäksi säätämällä täyteainesuspension pH tarvittavaan arvoon voidaan käyttää mitä tahansa haluttua liimausmenetelmää.In contrast, when the mixture of this invention is suspended in water, the filler particles have a positive surface charge (zeta potential), resulting in optimal retention of the filler. The retention achieved according to the present invention is very much better than the retention of fillers and finely divided fibers which have hitherto been achieved under conventional conditions. In addition, the compositions of this invention have the advantage that they do not require conventional retention aids (these retention aids are expensive, should be added separately and are less effective than the compositions of this invention), and by adjusting the pH of the filler suspension to the required value any desired gluing method.
Seokseen lisätään keksinnön mukaisesti edullisesti kationista polyelekrolyyttiä (esim. polyakryyliamidia tai polyamidi-amiinia jne.), jolloin retentio kasvaa entisestään ja paperin lujuus kasvaa.According to the invention, a cationic polyelectrolyte (e.g. polyacrylamide or polyamide-amine, etc.) is preferably added to the mixture, whereby the retention is further increased and the strength of the paper is increased.
7061 7 57061 7 5
Polyelektrolyytti lisätään täyteaineseokseen hienoksijauhetussa muodossa täyteaineseosta valmistettaessa. (Kationisen polyelektrolyytin määrä on koko täyteaineseoksesta 0,1 - 6 #, edullisesti 0,25 - 2,5 # ja parhaimmillaan 0,1 - 1,5 *.)The polyelectrolyte is added to the filler mixture in finely divided form during the preparation of the filler mixture. (The amount of cationic polyelectrolyte in the whole filler mixture is 0.1 to 6 #, preferably 0.25 to 2.5 # and most preferably 0.1 to 1.5 *.)
Keksintöä valaistaan seuraavilla esimerkeillä, joiden tarkoitus ei ole rajoittaa keksintöä.The invention is illustrated by the following examples, which are not intended to limit the invention.
Valmistetaan koostumukseltaan seuraavat täyteaineseokset: Esimerkki 1The following filler compositions are prepared: Example 1
Kaoliini 950 kgKaolin 950 kg
Kiteinen alumiinisulfaatti 50 kgCrystalline aluminum sulphate 50 kg
Yhteensä 1.000 kgA total of 1,000 kg
Esimerkki 2Example 2
Kaoliini 950 kgKaolin 950 kg
Kaliumalumiinisulfaatti 25 kgPotassium aluminum sulphate 25 kg
Natriumaluminaatti 25 kgSodium aluminate 25 kg
Yhteensä 1.000 kgA total of 1,000 kg
Esimerkki 3Example 3
Kaoli ini 91 0 kgKaoli ini 91 0 kg
Kiteisen alumiinisulfaatin ja kaliumalumiinisulfaatin seos 1:1 70 kgMixture of crystalline aluminum sulphate and potassium aluminum sulphate 1: 1 70 kg
Natriumaluminaatti 20 kgSodium aluminate 20 kg
Yhteensä 1.000 kg 6 7061 7Total 1,000 kg 6 7061 7
Esimerkki 4Example 4
Titaanidioksidi 835 kgTitanium dioxide 835 kg
Kiteinen alumiinisulfaatti 135 kgCrystalline aluminum sulphate 135 kg
Natriumaluminaatti · 30 kgSodium aluminate · 30 kg
Yhteensä 1.000 kgA total of 1,000 kg
Esimerkki 5Example 5
Talkki 650 kgTalc 650 kg
Kaliumalumiinisulfaatti 175 kgPotassium aluminum sulphate 175 kg
Natriumaluminaatti 175 kgSodium aluminate 175 kg
Yhteensä 1.000 kgA total of 1,000 kg
Esimerkki 6Example 6
Titaanidioksidi 650 kgTitanium dioxide 650 kg
Kiteisen aluraiinisulfaatin ja kaliumalumiinisulfaatin seos 1:1 350 kgMixture of crystalline allurine sulphate and potassium aluminum sulphate 1: 1 350 kg
Yhteensä 1.000 kgA total of 1,000 kg
Esimerkki 7Example 7
Kaoliini 940 kgKaolin 940 kg
Kiteinen alumiinisulfaatti 40 kgCrystalline aluminum sulphate 40 kg
Natriumaluminaatti 10 kgSodium aluminate 10 kg
Kationinen polyakryyliamidi (polyelektrolyytti) 10 kg 1.000 kgCationic polyacrylamide (polyelectrolyte) 10 kg 1,000 kg
Paperiteollisuudessa tavanomaisissa olosuhteissa ilman reten-tioapuainetta käytetyn kaoliinitäyteaineen retentio on 50 - 60 riippuen lisätyn kaoliinin tyypistä ja määrästä. Sitä vastoin tämän keksinnön mukaisten kaoliinipitoisten seosten retentio on 80 - 85 # samoissa olosuhteissa (vertaa esimerkit 1-3).The retention of the kaolin filler used in the paper industry under conventional conditions without a retention aid is 50 to 60 depending on the type and amount of kaolin added. In contrast, the retention of the kaolin-containing mixtures of this invention is 80-85 # under the same conditions (compare Examples 1-3).
7 7061 77 7061 7
Paperiteollisuudessa tavanomaisissa olosuhteissa ilman reten-tioapuainetta käytetyn titaanidioksiditäyteaineen pidättyminen on 30 - 40 $6 lisätystä titaanidioksidimäärästä riippuen. Tämän keksinnön mukaisten titaanidioksidipohjaisten seosten pidättyminen on kuitenkin 50 - 60 % samoissa olosuhteissa (esimerkit 4 ja 6), ja lisäksi nämä seokset ovat paljon halvempia kuin tavanomainen titaanidioksiditäyteaine (esimerkki 4).The retention of titanium dioxide filler used in the paper industry under conventional conditions without a retention aid is 30 to 40 $ 6 depending on the amount of titanium dioxide added. However, the retention of the titanium dioxide-based alloys of this invention is 50-60% under the same conditions (Examples 4 and 6), and in addition, these alloys are much less expensive than a conventional titanium dioxide filler (Example 4).
Paperiteollisuudessa tavanomaisissa olosuhteissa ilman retentioapuainetta käytetyn talkkitäyteaineen retentio on 60 - 70 % riippuen määrästä. Toisaalta tämän keksinnön mukaisen talkkipohjäisen seoksen pidättyminen on 80 - 90 % samoissa olosuhteissa, ja lisäksi seoe on halvempi kuin tavanomainen talkkitäyteaine.In the paper industry, the retention of the talc filler used under conventional conditions without a retention aid is 60 to 70%, depending on the amount. On the other hand, the retention of the talc-based mixture of the present invention is 80-90% under the same conditions, and in addition, the seoe is cheaper than a conventional talc filler.
(Käytettäessä polyelektrolyyttiä (esimerkki 7) pienten kuitujen ja selluloosakuitujen retentio on vieläkin parempi kuin käytettäessä esimerkkien 1 - 3 mukaisia seoksia ja lisäksi paperin lujuus paranee ilman täyteainehävikkiä.)(When polyelectrolyte (Example 7) is used, the retention of small fibers and cellulose fibers is even better than when the mixtures according to Examples 1 to 3 are used, and in addition, the strength of the paper is improved without loss of filler.)
Claims (5)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU32882 | 1982-06-18 | ||
HU32882 | 1982-06-18 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI824108A0 FI824108A0 (en) | 1982-11-29 |
FI824108L FI824108L (en) | 1983-12-19 |
FI70617B true FI70617B (en) | 1986-06-06 |
FI70617C FI70617C (en) | 1986-09-24 |
Family
ID=10949111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI824108A FI70617C (en) | 1982-06-18 | 1982-11-29 | VID PAPPERSINDUSTRIN ANVAENDBAR OORGANISK FYLLMEDELSBLANDNING MED HOEG RETENTION |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI70617C (en) |
-
1982
- 1982-11-29 FI FI824108A patent/FI70617C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI70617C (en) | 1986-09-24 |
FI824108A0 (en) | 1982-11-29 |
FI824108L (en) | 1983-12-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI92617B (en) | Method for making paper | |
FI68104B (en) | VID PAPPERSINDUSTRIN ANVAENDBAR OORGANISK FYLLNADSMATERIALBLANDNING MED HOEG RETENTION | |
US4980025A (en) | Papermaking process | |
CA1168404A (en) | Production of paper and board | |
RU2558484C2 (en) | Filler composition | |
FI111709B (en) | Aqueous suspensions of colloidal particles and preparation and use of suspensions | |
WO1990009483A1 (en) | Paper manufacturing process, and papers obtainable by means of that process | |
JP2001503805A (en) | Stabilized calcium carbonate composition using sodium silicate and one or more weak acids or alum | |
US5695609A (en) | Process for producing paper | |
EP0731826B1 (en) | Treatment of inorganic pigments with carboxymethylcellulose compounds | |
US5599388A (en) | Acid resistant calcium carbonate composition containing an aluminum salt, uses therefor and processes for its production | |
FI90448B (en) | Method in papermaking | |
FI70617C (en) | VID PAPPERSINDUSTRIN ANVAENDBAR OORGANISK FYLLMEDELSBLANDNING MED HOEG RETENTION | |
WO1993014263A1 (en) | Process for producing paper | |
EP1586704A1 (en) | Use of ultrafine calcium carbonate particles in papermaking | |
FI64414C (en) | COMPOSITION FOR THE PURPOSE OF THE PAPER OF THE PAPER OF THE PAPER OF THE PAPER OF THE PAPER OF THE PAPER OF THE PAPER | |
WO1996032449A1 (en) | Bulking and opacifying fillers for cellulosic products |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: ALMASI, ZSOLT Owner name: BALINT, GUYLA Owner name: BOZSITS, BELA Owner name: KUTASI, TAMAS Owner name: ERDELYI, JOZSEF Owner name: VARGA, GYOEZOE |