FI71379C - METHOD VID PAPPERSFRAMSTAELLNING - Google Patents

METHOD VID PAPPERSFRAMSTAELLNING Download PDF

Info

Publication number
FI71379C
FI71379C FI831400A FI831400A FI71379C FI 71379 C FI71379 C FI 71379C FI 831400 A FI831400 A FI 831400A FI 831400 A FI831400 A FI 831400A FI 71379 C FI71379 C FI 71379C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
pulp
retention
polysaccharide
paperboard
filler
Prior art date
Application number
FI831400A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI831400A0 (en
FI831400L (en
FI71379B (en
Inventor
Lars Johnny Yrjans
Lars Harald Petander
Original Assignee
Kemira Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kemira Oy filed Critical Kemira Oy
Priority to FI831400A priority Critical patent/FI71379C/en
Publication of FI831400A0 publication Critical patent/FI831400A0/en
Priority to DE19843412535 priority patent/DE3412535A1/en
Priority to CA000452222A priority patent/CA1232713A/en
Priority to SE8402176A priority patent/SE460730B/en
Priority to NO841616A priority patent/NO163871B/en
Publication of FI831400L publication Critical patent/FI831400L/en
Application granted granted Critical
Publication of FI71379B publication Critical patent/FI71379B/en
Publication of FI71379C publication Critical patent/FI71379C/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
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/37Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. polyacrylates
    • D21H17/375Poly(meth)acrylamide
    • 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
    • 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
    • D21H17/33Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/46Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/53Polyethers; Polyesters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)

Description

1 713791 71379

PaperinvalmistusmenetelmäPapermaking Process

Keksintö koskee paperinvalmistusmenetelmää, jossa kuivalujuusomi-naisuuksien parantamiseksi tai paperin halventamiseksi käytetään polysakkaridityyppistä lisäainetta yhdessä synteettisen retentioaineen kanssa.The invention relates to a papermaking process in which a polysaccharide type additive is used together with a synthetic retention aid to improve the dry strength properties or to degrade the paper.

Paperin ja kartongin valmistuksen pääraaka-aine on puusta joko kemiallisin tai mekaanisin menetelmin valmistettu massa. Valmistusmenetelmää vastaavasti puhutaan joko kemiallisesta tai mekaanisesta massasta. Muina raaka-ainekomponentteina käytetään täyteaineita (kaoliini, talkki, CaCO^ jne.) ja erilaisia lisäaineita. Täyteaineita käytetään toisaalta halventamaan raaka-ainekustannuksia ja toisaalta parantamaan tuotteen painatusominaisuuksia. Lisäaineilla pyritään antamaan tuotteelle tiettyjä erityisominaisuuksia, parantamaan täyteainereten-tiota tai lisäämään tuotteen lujuutta.The main raw material for the manufacture of paper and board is wood pulp made by either chemical or mechanical methods. According to the manufacturing method, we speak of either chemical or mechanical pulp. Fillers (kaolin, talc, CaCO 3, etc.) and various additives are used as other raw material components. Fillers are used on the one hand to reduce raw material costs and on the other hand to improve the printing properties of the product. The purpose of the additives is to give the product certain special properties, to improve the retention of the filler or to increase the strength of the product.

Kaikissa paperin ja kartongin käyttökohteissa siltä vaaditaan tiettyä lujuutta. Vaadittava lujuustaso vaikuttaa raaka-aine-komponenttien valintaan. Yleisesti ottaen voidaan sanoa, että mitä paremman lujuuden tietty massakomponentti antaa sitä kalliimpaa se on. Mikäli massavalinnalla ei päästä riittävään lujuuteen, voidaan sitä lisätä käyttämällä ns. lujuuslisä-aineita. Tällaisia ovat esim. tärkkelys, kasvilimat ja poly-akryyliamidi. Nykyisillä tunnetuilla lujuuslisäaineilla ei yleensä pystytä olennaisessa määrin halventamaan raaka-ainekustannuksia, sillä lujuuslisäaineista aiheutuva lisäkustannus on suurin piirtein sama kuin saatava raaka-ainekustannusten lasku. Lujuusvaatimusten saavuttamiseksi näitä lisäaineita joudutaan kuitenkin yleisesti käyttämään.It is required to have a certain strength in all applications of paper and board. The required level of strength affects the choice of raw material components. In general, it can be said that the better the strength of a particular mass component, the more expensive it is. If the mass selection does not achieve sufficient strength, it can be increased by using the so-called Additional strength of the materials. These include, for example, starch, mucilages and polyacrylamide. Current known strength additives are generally not able to substantially reduce raw material costs, as the additional cost of strength additives is approximately the same as the resulting reduction in raw material costs. However, in order to meet the strength requirements, these additives have to be commonly used.

Lujuuslisäaineiden käyttömäärät ovat polysakkaridityyppisillä kuivalujaliimoilla yleensä 0,5-2 %, kasvilimoilla ja poly-akryyliamideilla 0,2-1 % kuivaksi lasketun massan painosta.The application rates of strength additives are generally 0.5-2% by weight for dry adhesives of the polysaccharide type, 0.2-1% by weight for dry mucilages and polyacrylamides.

2 713792 71379

Aikaisempina vuosina täyteaineretentio on saatu aikaan alunan avulla. Paperikoneiden nopeuden noustessa ei enää alunan teho riittänyt ja siirryttiin käyttämään synteettisiä polymeerejä, lähinnä polyakryyliamideja. Viime aikoina on toisaalta kustannussyistä ja toisaalta paremman painatustulok-sen saavuttamiseksi siirrytty käyttämään yhä suurempia määriä täyteainetta. Tällöin on joissakin tehtaissa jouduttu vaikeuksiin paperin lujuuksien kanssa ja tämän takia lisätty massan joukkoon lujuuslisäainetta. Tämä tunnettu yhteiskäyttö ei ole johtanut mihinkään yllättävään lujuuksien kasvuun. Todennäköinen syy on ollut se, että täyteaine on muita massa-komponentteja voimakkaammin adsorboinut lisätyn retentio-aineen.In previous years, filler retention has been achieved with alum. As the speed of paper machines increased, alum power was no longer sufficient and synthetic polymers, mainly polyacrylamides, were introduced. Recently, on the one hand for cost reasons and on the other hand, in order to achieve a better printing result, it has been used to use ever larger amounts of filler. In this case, some mills have encountered difficulties with the strengths of the paper and, as a result, a strength additive has been added to the pulp. This known joint has not led to any surprising increase in strength. The probable reason has been that the filler has adsorbed the added retention aid more strongly than other pulp components.

Kationisen tärkkelyksen ja anionisen polyakryyliamidityyppisen retentioaineen yhteiskäyttö tunnetaan myöskin niinsanottujen supertäytettyjen paperilaatujen valmistuksessa. Tällaisia kaksi tai kolme kertaa tavallista osuutta suurempia täyteaine-pitoisuuksia sisältäviä paperilaatuja ehdotetaan nimittäin valmistettavaksi mainitun lisäaineyhdistelmän avulla (STFI-kontakt n:o 3, 1982, s. 3-4). Esimerkiksi 50 % kaoliinia sisältävän paperin valmistuksessa voidaan käyttää 5 % kationista tärkkelystä ja 0,3 % anionista polyakryyliamidia. Tällainen kationisen tärkkelyksen käyttö yhdessä anionisen polymeerin kanssa perustuu julkaisun mukaan siihen, että kationista ja anionista komponenttia annostellaan varauksen puolesta samassa suhteessa, jolloin tärkkelys saadaan saostumaan ja jäämään paperiin massan adsorptiokykyä suurempia määriä. Täyte-ainepitoisuudella O % saatu parannus on yllättävän pieni. Vastaava tulos pitäisi saada annostelemalla pelkkää tärkkelystä noin 2 %.The concomitant use of cationic starch and an anionic polyacrylamide-type retention aid is also known in the production of so-called superfilled paper grades. Namely, it is proposed to produce such grades of paper with two or three times higher than usual filler contents by means of said additive combination (STFI contact no. 3, 1982, pp. 3-4). For example, 5% cationic starch and 0.3% anionic polyacrylamide can be used in the production of paper containing 50% kaolin. Such use of cationic starch in combination with an anionic polymer is based, according to the publication, on the fact that the cationic and anionic components are dosed in the same proportion in charge, causing the starch to precipitate and remain on the paper in amounts greater than the adsorption capacity of the pulp. The improvement obtained with an filler content of 0% is surprisingly small. A similar result should be obtained by dosing about 2% of the starch alone.

Kationisen tärkkelyksen ja anionisen polyakryyliamidin on laboratoriotutkimuksessa (TAPPI 5j) (1976); 6, 120-122) havaittu myös toimivan kaksikomponenttisena retentioaineyhdistelmänä. Kokeissa ei ole tutkittu lujuusvaikutusta. Näissäkin kokeissa käytettiin täyteainetta, 5-10 % T1O2, lisäaineannostelu tapahtui varausoptimoinnin perusteella.Cationic starch and anionic polyacrylamide in a laboratory study (TAPPI 5j) (1976); 6, 120-122) was also found to function as a two-component retention agent combination. The effect of strength has not been studied in the experiments. Aggregate, 5-10% T1O2, was also used in these experiments, additive dosing was based on charge optimization.

li 3 71379li 3 71379

Akryyliamidia, jonka molekyylipaino on optimaalisesti välillä 100 000-500 000, voidaan käyttää paperissa kuivalujaliimana. Tällaisen anionisen akryyliamidin ja kationisen tärkkelyksen tai kasviliman yhdistelmiä on kokeiltu kuivalujaliimana ilman mainittavaa positiivista tulosta (J.P. Casey: Pulp and Paper Chemistry and Chemical Technology, 3. ed., voi. Ill, Wiley &Acrylamide, which has an optimal molecular weight of between 100,000 and 500,000, can be used in paper as a dry adhesive. Combinations of such an anionic acrylamide and cationic starch or mucilage have been tried as a dry adhesive without any significant positive result (J.P. Casey: Pulp and Paper Chemistry and Chemical Technology, 3rd ed., Vol. Ill., Wiley &

Sons 1981, s. 1456). Syynä huonoon tulokseen lienee se, että olosuhteita ei osattu valita oikein.Sons 1981, p. 1456). The reason for the poor result is probably that the conditions could not be chosen correctly.

Nyt on siis yllättäen havaittu, että polysakkaridityyppisen lisäaineen ja synteettisen polymeerisen retentioaineen käyttö on mahdollista järjestää niin, että voidaan saavuttaa aikaisemmin tunnettuun nähden odottamattoman suuri parantuminen paperin tai kartongin kuivalujuusominaisuuksissa entistä pienemmillä lisäysmäärillä.Thus, it has now surprisingly been found that the use of a polysaccharide-type additive and a synthetic polymeric retention aid can be arranged so as to achieve an unexpectedly large improvement in the dry strength properties of paper or board with even smaller addition rates.

Keksinnön pääasialliset tunnusmerkit ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista .The main features of the invention appear from the appended claims.

Polysakkaridityyppisellä lisäaineella tarkoitetaan tässä niitä paperimassaan lisättäviksi tarkoitettuja polysakkarideja ja niiden johdannaisia tai seoksia, jotka pääasiassa tunnetaan kuivalujalisäaineina ja joita lähemmin kuvataan aiemmin mainitussa teoksessa (J.P. Casey s. 1475-1514). Näillä aineilla voidaan kuivalujuuden lisäksi vaikuttaa veden erottumiseen rainasta paperikoneella, paperirainan optimaaliseen muodostukseen, ja varsinkin johdannaisten kyseessä ollen retentioon ja märkälujuuteenkin. Mainituilla aineilla on kyky muodostaa vetysidoksia selluloosan kanssa ja siten lisätä lujuutta paperissa. Hintatekijöistä johtuen eniten käytettyjä näistä polysakkaridi tyyppisistä lisäaineista ovat tärkkelykset ja niiden johdannaiset. Hyvien retentio-ominaisuuksien takia edullisesti käytettäviä ovat kationoidut tärkkelyslaadut. Muita keksinnön mukaisia polysakkaridityyppisiä lisäaineita ovat kasvilimat (esim. guar gum johdannaisineen), alginaatti sekä selluloosa-johdannaiset, kuten karboksimetyyliselluloosa, metyyliselluloo-sa ja hydroksietyyliselluloosa.By polysaccharide-type additive is meant herein those polysaccharides intended for addition to pulp and their derivatives or mixtures, which are mainly known as dry casting additives and which are described in more detail in the aforementioned work (J.P. Casey pp. 1475-1514). In addition to the dry strength, these substances can influence the separation of water from the web on a paper machine, the optimal formation of the paper web, and especially in the case of derivatives, also the retention and wet strength. Said substances have the ability to form hydrogen bonds with cellulose and thus increase the strength in the paper. Due to price factors, the most commonly used of these polysaccharide type additives are starches and their derivatives. Due to their good retention properties, cationic starch grades are preferably used. Other polysaccharide-type additives according to the invention include mucilages (e.g. guar gum with its derivatives), alginate and cellulose derivatives such as carboxymethylcellulose, methylcellulose and hydroxyethylcellulose.

4 713794,71379

Keksinnön mukaiset synteettiset retentioaineet ovat suurimo-lekyylipainoisia, pitkäketjuisia polymeerejä, kuten polyety-leenioksidi taikka polyakryyliamidit, jälkimmäiset joko sellaisinaan taikka osittain tai kokonaan hydrolysoituina taikka substituoituina tai kopolymeroituina. Polyetyleenioksidi on nonioninen ja sen molekyylipaino on edullisesti yli 1 000 000. Jälkimmäiset voivat olla anionisia, kationisia tai nonionisia ja niiden molekyylipainot ovat yli 200 000, edullisesti yli 1 000 000. Aineiden käyttö yhdistelmänä tai seoksena on myös mahdollista.The synthetic retention aids according to the invention are high molecular weight, long-chain polymers, such as polyethylene oxide or polyacrylamides, the latter either as such or partially or completely hydrolysed or substituted or copolymerized. The polyethylene oxide is nonionic and preferably has a molecular weight of more than 1,000,000. The latter can be anionic, cationic or nonionic and have molecular weights of more than 200,000, preferably more than 1,000,000. It is also possible to use the substances as a combination or mixture.

Olennaisen täyteainevapailla paperi- tai kartonkilaaduilla tarkoitetaan tässä sellaisia, joiden valmistuksessa ei ole käytetty täyteaineita ollenkaan tai vain vähäisiä määriä, enintään 10 % ja yleensä alle 5 %.Substantially filler-free grades of paper or board means those in which no or only small amounts of fillers have been used, up to 10% and generally less than 5%.

Kationisen tärkkelyksen retentio keksinnön mukaisilla käyttömäärillä on 90-100 % (Casey, s. 1492, 1495). Keksinnön mukaisesti aikaansaatu lujuuden lisäys ei siten voine perustua siihen, että retentioaineen avulla saataisiin polysakkaridi-lisäaineen retention parantumisen täyttä oleellista lujuuspa-rannusta syntymään (päinvastoin kuin tunnetuissa menetelmissä, joissa lujuutta lisätään saostamalla polysakkaridityyppinen lisäaine vastakkaismerkkisesti varautuneella polymeerillä niin, että lujuuslisäys tapahtuu sen vuoksi).The retention of cationic starch at the application rates according to the invention is 90-100% (Casey, pp. 1492, 1495). The increase in strength obtained according to the invention cannot thus be based on the fact that the retention aid provides a complete substantial improvement in the retention of the polysaccharide additive (as opposed to known methods in which strength is increased by precipitating

Toisaalta ei keksinnön mukaisella retentioapuaineella yksistään ole mainittavaa lujuuden lisäysvaikutusta, kun käyttömäärä jää keksinnön mukaiselle tasolle eli suuruusluokalleen normaalia retentioainekäyttöä vastaavaksi. Näin ollen keksinnön mukaisen yllättävän vaikutuksen täytynee perustua käytettyjen aineiden voimakkaaseen synergistiseen vaikutukseen.On the other hand, the retention aid according to the invention alone does not have a significant effect of increasing strength when the amount of use remains at the level according to the invention, i.e. in its order of magnitude corresponding to normal use of retention aid. Thus, the surprising effect according to the invention must be based on the strong synergistic effect of the substances used.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä retentioaine valitaan tapauskohtaisesti käyttäen tunnettuja menetelmiä kuten esimerkiksi laboratoriomittaisia retentiotestejä niin, että saadaan optimaalinen retentiotulos. Olosuhteista (massan, veden, liimauksen ym. vaikutus) riippuu saadaanko paras tulos anionisella, 5 71379 kationisella vai nonionisella retentioaineella. Tunnetusta menetelmästä poiketaan siis siten, että polysakkaridityyppi-sen lisäaineen ja retentioaineen varausten ei tarvitse kumota toisiaan, ei edes olla vastakkaismerkkisiä.In the method according to the invention, the retention agent is selected on a case-by-case basis using known methods, such as laboratory-scale retention tests, so as to obtain an optimal retention result. Whether the best result is obtained with an anionic, 5 71379 cationic or nonionic retention aid depends on the conditions (effect of mass, water, gluing, etc.). Thus, one deviates from the known method in that the charges of the polysaccharide-type additive and the retention aid do not have to cancel each other out, nor even have opposite signs.

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan edullisesti käyttää hyväksi valmistettaessa mineraalisista täyteaineista vapaita tai lähes vapaita paperi- ja kartonkilaatuja, kuten voimapaperia, sanomalehtipaperia ja kartonkia. Keksinnön hyväksikäyttö ei kuitenkaan rajoitu näiden valmistukseen. Täyteainepi-toisia laatuja valmistettaessa tulee kuitenkin ottaa huomioon retentioapuaineiden taipumus adsorboitua yleensä ensisijaisesti täyteainehiukkasten pintoihin. Retentioaineannostelua lisättäessä yli täyteaineiden adsorboiman määrän niin, että retentioaine voi toimia keksinnön edellyttämällä tavalla ja kiinnittyä kuituihin, joudutaan helposti käyttämään epätaloudellisen suuria lisäysmääriä. Tämän vuoksi on edullista suorittaa keksinnön mukainen täyteainepitoisen paperin valmistus siten, että täyteaine käsitellään erikseen sille sopivaksi todetulla retentioaineella (joka voi olla sama kuin keksinnön mukainen retentioaine) ja tämän jälkeen lisätään täyteaine keksinnön mukaan käsiteltyyn massaan. Toinen tapa on esi-käsitellä täyteaine jollakin sinänsä tunnetulla tavalla (esim. aikaisemmin mainitussa STFI-kontakt-julkaisussa kerrotulla menetelmällä: täyteainepintaan saadaan kationista tärkkelystä, kun täyteaine on ensin dispergoitu anionisesti). Näin täyte-ainepinnan luonne kokonaan muuttuu,jolloin se mahdollisesti voidaan sekoittaa massaan jo ennen retentioainetta, ilman että menetetään keksinnön mukaisen polymeerisysteemin avulla saavutettava lujuusetu. Täyteaineen esikäsittely voidaan luonnollisesti järjestää myös massan läsnäollessa tapahtuvaksi.The process according to the invention can be advantageously used in the production of grades of paper and board free or almost free of mineral fillers, such as kraft paper, newsprint and paperboard. However, the use of the invention is not limited to their preparation. However, in the preparation of filler-containing grades, the tendency of the retention aids to be generally adsorbed primarily on the surfaces of the filler particles should be taken into account. When the dosage of the retention aid is increased beyond the amount adsorbed by the fillers so that the retention aid can function as required by the invention and adhere to the fibers, uneconomically large addition amounts have to be readily used. Therefore, it is advantageous to carry out the filler-containing paper according to the invention by treating the filler separately with a retention aid found to be suitable for it (which may be the same as the retention aid according to the invention) and then adding the filler to the pulp treated according to the invention. Another way is to pre-treat the filler in a manner known per se (e.g. by the method described in the aforementioned STFI contact publication: cationic starch is obtained on the filler surface after the filler has first been dispersed anionically). In this way, the nature of the filler surface is completely changed, so that it can possibly be mixed into the mass even before the retention aid, without losing the strength advantage obtained by the polymer system according to the invention. The pretreatment of the filler can, of course, also be arranged in the presence of the pulp.

Keksinnön joitain toteutusmuotoja kuvataan seuraavissa esimerkeissä.Some embodiments of the invention are illustrated in the following examples.

6 713796 71379

Esimerkki 1Example 1

Massaseos oli 50 % kemiallinen massa, 50 % mekaaninen massa. Massa otettiin perälaatikosta ja siihen oli konekyypissä lisätty 0,7 % kationista tärkkelystä "Posamyl B" (Avebe, Hollanti) sekä halutun liimausasteen saavuttamiseksi 0,125 % hartsiliimaa "T-liima" (Hercules, USA) ja 0,4 % alunaa. Massaan lisättiin eri määrät massan kanssa parhaiten käytettäväksi todettua anionista polyakryyliamidia sekä toisessa koesarjassa ensin 0,4 % kationista tärkkelystä ja sen jälkeen eri 2 määrät polymeeriä. Massasta valmistettiin 60 g/m arkkeja ja ne testattiin. Tulokset olivat seuraavat:The pulp mixture was 50% chemical pulp, 50% mechanical pulp. The pulp was taken from a headbox and 0.7% of cationic starch "Posamyl B" (Avebe, The Netherlands) and 0.125% of resin glue "T-glue" (Hercules, USA) and 0.4% of alum were added to the machine box to achieve the desired degree of gluing. Different amounts of the anionic polyacrylamide best found to be used with the pulp were added to the pulp, followed in the second set of experiments first by 0.4% cationic starch and then by different amounts of polymer. 60 g / m sheets were made from the pulp and tested. The results were as follows:

Polyakryyli- Massa (sisältää 0,7 % kat. Massa (sisältää 0,7 % amidi tärkkelystä) kat.tärkk.) +0,4 % kationinen _tärkkelys_ % Palst.luj. Vetolujuus Palst.luj. Vetolujuus J/irr kN/m J/rrr kN/m 0 (tunnettu) 185 2,55 190 2,80 0,01 185 2,80 265 3,05 0,02 230 3,0 300 3,05 0,03 240 3,0 360 3,3 0,04 250 3,0 530 3,32Polyacrylic Pulp (contains 0.7% cat. Pulp (contains 0.7% amide starch) cat. Starch) + 0.4% cationic _starch_% Column strength. Tensile strength Palst.luj. Tensile strength J / irr kN / m J / rrr kN / m 0 (known) 185 2.55 190 2.80 0.01 185 2.80 265 3.05 0.02 230 3.0 300 3.05 0.03 240 3.0 360 3.3 0.04 250 3.0 530 3.32

Tuloksista nähdään, että jopa 0,01 % polyakryyliamidilisäyk-sellä saatiin arkkien lujuutta parannetuksi. Tekniikan tason mukaan näin pienien polyakryyliamidilisäysten ei pitäisi mainittavasti vaikuttaa massan lujuuteen.It can be seen from the results that with the addition of up to 0.01% polyacrylamide, the strength of the sheets was improved. According to the state of the art, such small additions of polyacrylamide should not significantly affect the strength of the pulp.

Esimerkki 2Example 2

Kuten esimerkki 1, paitsi massa otettiin ennen konekyyppiä eli siinä ei ollut mitään lisäaineita. Liimausaineet lisättiin massaan ensimmäiseksi, sitten polyakryyliamidi ja viimeisenä 0,4 % kationista tärkkelystä. Tulokset olivat: 7 71379As in Example 1, except the pulp was taken before the machine type, i.e. it did not contain any additives. The sizing agents were added to the pulp first, then polyacrylamide and last 0.4% cationic starch. The results were: 7,71379

Polyakryyliamidi, % O 0,01 0,02 0,03 oPolyacrylamide,% O 0.01 0.02 0.03 o

Palstautumislujuus, J/m 110 125 125 135Peel strength, J / m 110 125 125 135

Palstautumislujuus oli pienempi kuin esimerkissä 1, koska kationista tärkkelystä oli 0,7 % vähemmän. Tulokset osoittavat kuitenkin polyakryyliamidilisäyksen vaikuttavan lujuuksia parantavasti .The peel strength was lower than in Example 1 because there was 0.7% less cationic starch. However, the results show that the addition of polyacrylamide has a strength-improving effect.

Esimerkki 3Example 3

Kuten esimerkki 2, mutta tärkkelys lisättiin ennen polyakryyli-amidia ja myös sen määrää vaihdeltiin. Tulokset olivat seuraa-vat:As in Example 2, but the starch was added before the polyacrylamide and its amount was also varied. The results were as follows:

Kationinen tärkkelys, %Cationic starch,%

Polyakryy— _Q/4_ _0,6_ __0/8_ liamidi, Palst.luj. Vetoluj. Palst.luj. Vetoluj. Palst.luj. Vetoluj.Polyacrylic— _Q / 4_ _0.6_ __0 / 8_ liamide, Palst.luj. Tensile strength. Palst.luj. Tensile strength. Palst.luj. Tensile strength.

% J/m2 kN/m J/m2 kN/m J/m2 kN/m 0 105 1,48 105 1,70 115 1,65 0,01 120 1,70 120 1,82 . 120 1,85 0,02 135 1,98 135 2,10 140 2,20 0,03 155 2,30 220 2,35 (koe lope- - tettu )% J / m2 kN / m J / m2 kN / m J / m2 kN / m 0 105 1.48 105 1.70 115 1.65 0.01 120 1.70 120 1.82. 120 1.85 0.02 135 1.98 135 2.10 140 2.20 0.03 155 2.30 220 2.35 (experiment completed)

Useissa paperiteollisuuteen liittyvissä tutkimuksissa on käynyt siten, että laboratoriomitassa saadut lupaavat tulokset eivät olekaan päteneet, kun on siirrytty tuotantokoneelle. Tämän takia keksinnön mukaista kemikaalisysteemiä kokeiltiin eräällä kartonkikoneella. Kone on ns. Invertorm-tyyppinen. Pinta- ja taustakerros valmistetaan puhtaasta kemiallisesta massasta ja keskikerrokseen käytetään noin 50 % mekaanista massaa. Mekaanisen massan lisäkäyttöä rajoittaa valmiin kartongin 2 palstautumislujuus. Se on normaalisti 85-90 J/m ja tällöin lisätään keskikerroksen massaan 0,8 % kationista tärkkelystä.A number of studies in the paper industry have shown that the promising results obtained on a laboratory scale have not been valid after switching to a production machine. Therefore, the chemical system according to the invention was tested on a board machine. The machine is the so-called. Invertorm-type. The surface and backing layer are made of pure chemical pulp and about 50% mechanical pulp is used for the middle layer. The additional use of mechanical pulp is limited by the peel strength of the finished board 2. It is normally 85-90 J / m, in which case 0.8% of cationic starch is added to the mass of the middle layer.

Myös suurempia määriä, jopa 2 %, on kokeiltu, mutta ilman tulosta.Higher amounts, up to 2%, have also been tried, but to no avail.

8 713798 71379

Esimerkki 4Example 4

Suoritettiin tehdaskoeajo. Kationista tärkkelystä annosteltiin koko ajan konekyyppiin. Sen määrä vaihteli 0,6-1,2 %.A factory test run was performed. The cationic starch was continuously metered into the machine pan. Its amount ranged from 0.6 to 1.2%.

2 Tällöin palstautumislujuus oli noin 90 J/m : Polyakryyliamidi lisättiin sihtien jälkeen ja sen annostusta alettiin vähitellen nostaa. Annostuksen noustessa 0,042 % nousi palstau- 2 tumislujuus 120 J/m :iin.2 At this time, the peel strength was about 90 J / m: Polyacrylamide was added after the sieves and its dosage was gradually increased. As the dosage increased by 0.042%, the peel strength increased to 120 J / m.

Esimerkki 5Example 5

Tehtiin toinen tehdaskoeajo. Tässä kokeessa annosteltiin koko ajan 1,2 % kationista tärkkelystä konekyyppiin. Polyak-ryyliamidin annostelumäärää ja -paikkaa vaihdeltiin sekä lisäksi muutamissa koepisteissä annosteltiin lisämäärä tärkkelystä polyakryyliamidin jälkeen. Kussakin tapauksessa parhaat tulokset ja siihen tarvittavat polyakryyliamidi-määrät olivat seuraavat:A second factory test run was performed. In this experiment, 1.2% of cationic starch was fed to the machine vat at all times. The amount and location of polyacrylamide application was varied, and in addition, at a few test points, an additional amount of starch was administered after the polyacrylamide. In each case, the best results and the amounts of polyacrylamide required were as follows:

Lisääineannostelu Palstautumislujuus J/m2 85-90 0,045 % polyakryyliamidia sihtien jälkeen 125 0,025 % polyakryyliamidia ennen 170 sihtejä + 0,6 % kationista tärkkelystä sihtien jälkeen 0,025 % polyakryyliamidia ennen 150 sekoituspumppuja +0,6 % kationista tärkkelystä sihtien jälkeenAdditive dosing Peel strength J / m2 85-90 0.045% polyacrylamide after sieves 125 0.025% polyacrylamide before 170 sieves + 0.6% cationic starch after sieves 0.025% polyacrylamide before 150 mixing pumps +0.6% cationic starch after sieves

Esimerkki 6Example 6

Tekemällä kokeita laboratorioarkkimuotilla tutkittiin erilaisten polyakryyliamidityyppisten retentioaineiden paperin kuiva-lujuuteen vaikutusta. Massa sisälsi 45 % sellua ja 55 % hioketta. Massa otettiin tasauslaatikosta ja se sisälsi 1,2 % 2 kationista tärkkelystä. Massasta valmistettiin 60 g/m arkkeja kiertovesiarkkimuotilla ja massaan lisättiin 0,02 % polyakryyliamidia juuri ennen kuin massa kaadettiin arkkimuottiin. Tulokset olivat: 9 71379The effect of various polyacrylamide-type retention aids on the dry strength of paper was investigated by performing experiments on a laboratory sheet mold. The pulp contained 45% pulp and 55% groundwood. The pulp was taken from an equalization box and contained 1.2% 2 cationic starch. 60 g / m 3 sheets were made from the pulp in a circulating water sheet mold and 0.02% polyacrylamide was added to the pulp just before the pulp was poured into the sheet mold. The results were: 9,71379

Polyakryyliamidityyppinen Palsjtautumislu juus, retentioaineen ionisuus J/iti (ilman retentioainetta) 332 kationinen 389 nonioninen 357 anioninen 388Polyacrylamide type Paling strength, ionicity of retention aid J / iti (without retention aid) 332 cationic 389 nonionic 357 anionic 388

Havaitaan, että paras tulos saavutetaan käyttämällä joko kationista tai anionista retentioainetta eli sekä kationinen että anioninen polyakryyliamidi antavan hyvän lujuuden yhdessä kationisen tärkkelyksen kanssa.It is found that the best result is obtained by using either a cationic or anionic retention aid, i.e. both cationic and anionic polyacrylamide, giving good strength together with cationic starch.

Esimerkki 7Example 7

Esimerkin 6 mukainen koe toistettiin paitsi että massana käytettiin 23 % jäteselluloosaa ja 77 % hioketta sisältävää massaa, kationisen tärkkelyksen määrä oli 0,7 % ja polyak- 2 ryyliamidiannostus oli 0,03 % ja arkit tehtiin 100 J/m ilman kiertovettä. Tulokset olivat:The experiment of Example 6 was repeated except that a pulp containing 23% waste cellulose and 77% groundwood was used, the amount of cationic starch was 0.7% and the polyacrylamide dosage was 0.03% and the sheets were made at 100 J / m without circulating water. The results were:

Polyakryyliamidityyppisen Palstautumis- Vetoindeksi retentioaineen ionisuus lujuus Nm/g J/m (ilman retentioainetta) 102 17,5 kationinen 133 18,5 lievästi anioninen 124 18,7 voimakkaasti anioninen 137 18,0Polyacrylamide-type Peeling Tensile Index Retention Agent Ionicity Strength Nm / g J / m (without Retention Agent) 102 17.5 Cationic 133 18.5 Slightly Anionic 124 18.7 Strongly Anionic 137 18.0

Taas havaitaan, että edullinen yhteysvaikutus saavutetaan kationisen tärkkelyksen kanssa sekä anionisella että katio-nisella polyakryyliamidilla.Again, it is found that the beneficial interaction with cationic starch is achieved with both anionic and cationic polyacrylamide.

Esimerkki 8Example 8

Laboratorioarkkimuotilla valmistettiin 25 % hioketta ja 75 % 2 taivekartonkihylkyä sisältävästä massasta 60 J/m kiertovesi-arkkeja. Massaan lisättiin hyvissä ajoin (väh. 0,5 h) ennen arkinvalmistusta joko natiivia guar-gum-kasvilimaa tai amfo- 10 71 379 teeristä guar-gum-kasvilimaa. Kummankin määrä oli 1,2 %.60 J / m circulating water sheets were made from a pulp containing 25% groundwood and 75% 2 folding boxboard wrecks with a laboratory sheet mold. Either native guar gum mucus or amphoteric guar gum mucus was added to the pulp well in advance (min. 0.5 h) prior to sheet preparation. The amount of both was 1.2%.

Juuri ennen massan kaatoa arkkimuottiin lisättiin siihen 0,03 % erilaisia polyakryyliamidityyppisiä retentioaineita. Tulokset olivat:Just before the pulp was poured, 0.03% of various polyacrylamide-type retention aids were added to the sheet mold. The results were:

Palstautumi^- lujuus, J/m nolla-koe (= ei kasvilimaa eikä retentioainetta) 177Peeling ^ - strength, J / m zero test (= no mucilage or retention aid) 177

Guar-gum, natiivi 270Guar-gum, native 270

Guar-gum, amfoteerinen 248Guar gum, amphoteric 248

Havaitaan, että samanlainen edullinen yhteisvaikutus kuin saatiin kationisilla tärkkelys-retentioaineyhdistelmillä on saatavissa myös kasvilima-retentioaineyhdistelmillä.It is found that a beneficial interaction similar to that obtained with the cationic starch-retention agent combinations is also available with the vegetable mucus retention agent combinations.

Claims (5)

11 7137911 71379 1. Menetelmä paperin tai kartongin valmistamiseksi lisäämällä kuitumassasuspensioon paperin tai kartongin kuivaiujuuden parantamiseksi polysakkaridityyppistä lisäainetta ja synteettistä retentioainetta sekä mahdollisesti täyteainetta, tunnettu siitä, että kuitumassasuspensioon lisätään massan kuivapainosta laskettuna 0,2-3 % polysakkaridityyppistä lisäainetta ja 0,005-0,1 % synteettistä retentioainetta, jolloin: A) lisäys suoritetaan kuitumassasuspensioon, joka on olennaisen vapaa täyteaineesta, B) ainakin osa retentioaineesta lisätään kuitumassasuspensioon ennen täyteainelisäystä, tai C) kuitumassaan lisätään esikäsiteltyä täyteainetta.A method of making paper or paperboard by adding a polysaccharide type additive and a synthetic retention aid and optionally a filler to the pulp suspension to improve the dry strength of the paper or paperboard, characterized in that 0.2-3% by weight of the pulp wherein: A) the addition is performed to a pulp suspension that is substantially free of filler, B) at least a portion of the retention aid is added to the pulp suspension prior to the addition of filler, or C) the pretreated filler is added to the pulp. 2. Förfarande enligt patentkrav 1,kännetecknat av att till fibermassasuspensionen tillsättes, räknat av massans torrsubstansvikt, 0,8-1,5 % tillsatsmedel av polysacka-ridtyp.2. A method according to claim 1, which comprises a mixture of fiber mass suspensions, 0.8 to 1.5% by weight of polysaccharide type. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuitumassasuspensioon lisätään massan kuivapainosta laskettuna 0,8-1,5 % polysakkaridityyppistä lisäainetta .Process according to Claim 1, characterized in that 0.8 to 1.5% of a polysaccharide-type additive, based on the dry weight of the pulp, is added to the pulp suspension. 3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e -tecknat av att som tillsatsmedel av polysackaridtyp används stärkelse eller dess derivat, lämpligen katjonisk stärkelse.3. A patented composition according to claims 1 or 2, which comprises a polysaccharide type of starch or a derivative, which forms a cationic starch. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polysakkaridityyppisenä lisäaineena käytetään tärkkelystä tai sen johdannaista, edullisesti kationoitua tärkkelystä.Process according to Claim 1 or 2, characterized in that starch or a derivative thereof, preferably cationized starch, is used as the polysaccharide-type additive. 4. Förfarande enligt nägot av ovanstäende patentkrav, kännetecknat av att till fibermassasuspensionen tillsättes, räknat av massans torrsubstansvikt, 0,02-0,05 % syntetiska retentionsmedel.4. A preferred form of an encapsulated retention solution having a mass retention ratio of 0.02 to 0.05% of the synthetic retention medium. 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuitumassasuspensioon lisätään massan kuivapainosta laskettuna 0,02-0,05 % synteettistä retentioainetta.Process according to one of the preceding claims, characterized in that 0.02 to 0.05% of a synthetic retention aid, based on the dry weight of the pulp, is added to the fibrous pulp suspension. 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että synteettisenä retentioaineena käytetään polyakryyliamidia tai sen johdannaista tai kopoly-meeriä, polyetyleenioksidia tai näiden yhdistelmää.Process according to one of the preceding claims, characterized in that polyacrylamide or a derivative or copolymer thereof, polyethylene oxide or a combination thereof is used as the synthetic retention agent. 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin osa polysakkaridityyp-pisestä lisäaineesta lisätään kuitumassasuspensioon ennen synteettistä retentioainetta. 12 71 379 1 .0 Förfarande för tillverkning av papper eller kartong ge-nom att för att förbättra papprets eller kartongens torr-hällfasthet tillsätta till fibermassasuspensionen tillsats-medel av polysackaridtyp och syntetiska retentionsmedel samt möjligen fyllmedel, kännetecknat av att till fi-berraassasuspensionen tillsättes, räknat av massans torrsubstansvikt, 0,2-3 % tillsatsmedel av polysackaridtvp och 0,005-0,1 % svntetiskt retentionsmedel, varvid: A) tillsatsen utförs till fibermassasuspensionen, som Mr väsentligen fri frän fyllmedel, B) atminstone en del av retentionsmedlet tillsättes till fibermassasuspensionen före fyllmedelstillsatsen, eller C) till fibermassan tillsättes förbehandlat fyllmedel.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least part of the polysaccharide-type additive is added to the pulp suspension before the synthetic retention aid. 12 71 379 1 .0 Fertilizers for the manufacture of paperboard or paperboard for the manufacture of paperboard or paperboard for the manufacture of solid pulps with the aid of polysaccharide types and synthetic retention media, preferably Raksnat av massans torrsubstansvikt, 0,2-3% tillsatsmedel av polysackaridtvp och 0,005-0,1% svntetiskt retentionsmedel, varvid: före fyllmedelstillsatsen, eller C) till fibermassan tillsättes förbehandlat fyllmedel. 5. Förfarande enligt nägot av ovanstäende patentkrav, kännetecknat av att som syntetiska retentionsmedel används polyakrylamid eller dess derivat eller ko-polymerer eller polyetylenoxid eller dessas sammansätt-ningar.5. A preferred embodiment of the present invention is to provide a synthetic retention medium comprising a polyacrylamide or a derivative or a copolymer or a polyethylene oxide or a mordant.
FI831400A 1983-04-25 1983-04-25 METHOD VID PAPPERSFRAMSTAELLNING FI71379C (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI831400A FI71379C (en) 1983-04-25 1983-04-25 METHOD VID PAPPERSFRAMSTAELLNING
DE19843412535 DE3412535A1 (en) 1983-04-25 1984-04-04 Papermaking process
CA000452222A CA1232713A (en) 1983-04-25 1984-04-17 Paper-making method
SE8402176A SE460730B (en) 1983-04-25 1984-04-18 PROCEDURES FOR MANUFACTURING PAPER WITH FORBETTRAD TORRHAALL FASTENCE
NO841616A NO163871B (en) 1983-04-25 1984-04-24 PROCEDURE FOR PAPER MAKING.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI831400A FI71379C (en) 1983-04-25 1983-04-25 METHOD VID PAPPERSFRAMSTAELLNING
FI831400 1983-04-25

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI831400A0 FI831400A0 (en) 1983-04-25
FI831400L FI831400L (en) 1984-10-26
FI71379B FI71379B (en) 1986-09-09
FI71379C true FI71379C (en) 1986-12-19

Family

ID=8517099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI831400A FI71379C (en) 1983-04-25 1983-04-25 METHOD VID PAPPERSFRAMSTAELLNING

Country Status (5)

Country Link
CA (1) CA1232713A (en)
DE (1) DE3412535A1 (en)
FI (1) FI71379C (en)
NO (1) NO163871B (en)
SE (1) SE460730B (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0203817A1 (en) * 1985-05-31 1986-12-03 Betz Europe, Inc. Polymeric compositions
GB8531558D0 (en) * 1985-12-21 1986-02-05 Wiggins Teape Group Ltd Loaded paper
US5876563A (en) * 1994-06-01 1999-03-02 Allied Colloids Limited Manufacture of paper
SE0401600D0 (en) * 2004-06-18 2004-06-18 Stfi Packforsk Ab Method of manufacturing paper or similar
CN101597875B (en) * 2009-07-10 2014-06-18 南京林业大学 New technique for improving paper strength by joint gelatinization of starch and pulp

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1110004A (en) * 1964-07-28 1968-04-18 Basf Ag Improved papers having high mechanical strength and their production

Also Published As

Publication number Publication date
SE8402176D0 (en) 1984-04-18
DE3412535A1 (en) 1984-10-25
NO163871B (en) 1990-04-23
CA1232713A (en) 1988-02-16
SE8402176L (en) 1984-10-26
FI831400A0 (en) 1983-04-25
FI831400L (en) 1984-10-26
SE460730B (en) 1989-11-13
NO841616L (en) 1984-10-26
FI71379B (en) 1986-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hubbe Bonding between cellulosic fibers in the absence and presence of dry-strength agents–A review
Hubbe Prospects for Maintaining Strength of Paper and Paperboard Products While Using Less Forest Resources: A Review.
FI57149B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV EN KOMPOSITION LAEMPAD SOM FYLLMEDEL I EN PAPPERSMASSA
CN110730842B (en) Method for improving strength properties of paper or paperboard products
EP0723047A2 (en) Improving the strength of paper made from pulp containing surface active carboxyl compounds
EP2619367A1 (en) A paper or paperboard product and a process for production of a paper or paperboard product
UA80701C2 (en) Composition for papermaking that includes complex of starch-latex, filling suspension and method to obtain it, pulp composition for paper making, paper and method to make it
EP1918455A1 (en) Method of producing paper and board
CN104884706A (en) Method of increasing paper strength by using natural gums and dry strength agent in the wet end
FI116535B (en) Pretreatment of filler with cationic ketene dimer
EP1918456A1 (en) Method of producing a fibrous web containing fillers
CN113195827B (en) Method for producing paper or board and product thereof
Salas et al. Nanocellulose applications in papermaking
FI20185272A1 (en) Dry strength composition, its use and method for making of paper, board or the like
EP3768892A1 (en) Method for manufacturing a multi-layered paperboard, multi-layered paperboard and composition for use in multi-layered paperboard manufacturing
Tajik et al. Effects of cellulose nanofibrils and starch compared with polyacrylamide on fundamental properties of pulp and paper
FI71379C (en) METHOD VID PAPPERSFRAMSTAELLNING
EP3684973B1 (en) Paper strength improving polymer composition and additive system, use thereof, and manufacture of paper products
Mayr et al. Cationization of lignocellulose as a means to enhance paper strength properties
Lu et al. Dry strength: Strategies for stronger paper
WO2019221692A1 (en) Paper strength improving composition, manufacture thereof and use in paper making
Barua et al. Control of Wet End Chemistry by Organic Polymers Part XI: Cationic Guar Gum as Wet End Additive
Ondaral The performance of anionic polyacrylamide as a retention aid in newsprint production
FI119443B (en) Procedure for making paper
Laitinen The impact of chemical pre-treatments of fibre fractions on paper properties

Legal Events

Date Code Title Description
MA Patent expired

Owner name: KEMIRA OY