FI71797B - Foerfarande foer foerbaettrande av kraeppappersprodukters absorptionsegenskaper genom saettande till pappersbanan av smao maengder ytaktiva vaet- och mjukningsmedel - Google Patents

Description

1 71797

Menetelmä kreppipaperituotteiden imuominaisuuksien parantamiseksi lisäämällä paperirainaan pieniä määriä pinta -aktiivisia kostutus- ja pehmennysaineita 5 Keksintö koskee menetelmää, jolla kreppipaperi tuotteiden, kuten toiletti-, talouspyyhe- ja käsipyyhe-papereiden imuominaisuuksia (imunopeus, imukapasiteetti) voidaan parantaa. Imukyvyn parantaminen tapahtuu eräänlaisena jalostusvaiheena, jossa paperirainaan lisätään 10 pieniä määriä pinta-aktiivisia kostutus- ja pehmennysaineita, joilla on paperin imuominaisuuksia parantava vaikutus. Lisäystapana käytetään sumutus- tai painotekniikkaa tai telamenetelmiä.

Markkinoilla olevien imukykyä lisäävien kemikaa-15 lien (kostutus- ja pehmennysaineet) tiedetään parantavan kreppipaperin imuominaisuuksia. Niitä on konventionaalisesta pyritty käyttämään lisäämällä ne paperikoneen märkään päähän eli paperikoneelle tulevaan kuituvirtaan.

Niiden käyttö paperikoneen märkäpäälisäyksenä tuo kuiten-20 kin mukanaan tiettyjä kielteisiä vaikutuksia koneen tuotantoon, paperin laatuun ja valmistustalouteen; niistä seuraavassa.

Eräs eniten kreppikoneen tuotantoa ja tuottavuutta häiritsevä tekijä käytettäessä kostutus- ja pehmennysainei-25 ta on jenkkisylinterin ja paperiradan välinen tartuntaker-roksen häviäminen tai "häiriintyminen". Sopiva kouttaus-kerros on kreppauksen onnistumisen kannalta välttämätön. Tämä kouttauskerros ei saa olla liian heikko eikä liian voimakas, jotta kreppipaperille saadaan haluttu kreppaus-30 aste eikä paperikoneen tuotanto häiriinny. Liian heikko tartuntakerros johtaa kreppikaavareiden usein toistuviin vaihtoihin ja jenkkisylinterin pinnan ennenaikaiseen kulumiseen.

Kostutus- ja pehmennysaineiden käyttö paperikoneen 35 märässä päässä heikentää yleensä myös paperin kuiva- ja märkälujuuksia. Kreppipapereilta vaaditaan paperin ajettavuuden, jalostettavuuden ja käyttövaatimusten mukaisesti tiettyjä lujuusominaisuuksia. Kuivalujuus on tärkeä 2 71797 ominaisuus kaikilla kreppituotteilla ja hyvin tärkeä etenkin toiletti- ja talouspyyhepapereilla. Märkälu-juus on tärkein lähinnä talouspyyhe-, käsipyyhe- ja kas-vopyyhepapereilla.

5 Lisäämällä paperin imuominaisuuksia parantavat kemi kaalit esillä olevan keksinnön mukaisesti paperirainaan voidaan eliminoida edellä esille tulleet negatiiviset piirteet, jotka liittyvät konventionaaliseen märkäpäälisäykseen. Lisättävien kemikaalien määrä on keksinnön mukaisessa mene-10 telmässä edullisesti 0,05-0,2 % paperin painosta laskettuna. Kemikaalit lisätään paperiin orgaanisessa tai epäorgaanisessa väliaineessa, esim. 10-20-%:sena vesiliuoksena.

Imuominaisuuksia parantavat aineet voivat olla pinta-aktiivisia aineita (tensidejä), kuten kostutus- ja pehmen-15 nysaineita, jotka ovat usein polyeetterialkoholipolyetylee-nioksidi-, sulfaatti-, sulfonaatti- tai sukkinaattipohjäisiä tensidejä tai tensidiseoksia.

Valitsemalla sopiva kemikaali tuoreen paperin imukyky saadaan parannetuksi ja samalla kemikaali hidastaa paperin 20 vanhenemista. Tällä tavalla edullisesti vaikuttavia kemikaaleja ovat esim. kationiaktiiviset alkyyliaryyliamidin etylee-nioksidijohdannaiset sekä anioniaktiiviset fosfaattiesterit.

Hyvin pienten kemikaalimäärien lisääminen paperin pintaan suoritetaan sumuttamalla tai telamenetelmillä tai pai-25 namalla, esim. flexopainamalla. Sumutus voidaan suorittaa joko ilmattomana tai ilmallisena. Ilmaton sumutus suoritetaan pelkän nestepaineen avulla ja se voi olla matala- tai korkeapainesumutusta. Koska ilmallisessa sumutuksessa käytetään mukana ilmaa, on hajasumun määrä suurempi kuin ilmat-30 tomassa sumutuksessa. Kun arvioidaan ilraallista ja ilma-tonta surautusmenetelmää käytettävyyden, ympäristöhygienian (hajasumu) ja investointikustannusten kannalta, voitaneen usein ilmatonta matalapainesumutusta pitää parhaana vaihtoehtona .

35 Seuraavissa suoritusesimerkeissä eri paperilaatuihin (valmis, kuiva paperiraina) lisättiin painamalla tai sumuttamalla erilaisia määriä tensidejä 10-20-%:sena vesiliuoksena.

3 71797 Näin käsitellylle paperille suoritettiin sen imuominaisuuk-sien määrittämiseksi vesitippakoe, jossa määritettiin aika, jossa 1 ml:n vesimäärä imeytyi paperiin. Kemikaalien vaikutusta paperin vanhenemiseen tutkittiin upotuskokeella, jos-5 sa 2,5 g vanhennettua paperia (vanhennettu 15 minuuttia 130°C:ssa) puristettiin palloksi ja määritettiin aika, joka tarvittiin paperipallon kostumiseksi täysin vedellä. Lisäksi paperin lujuusominaisuuksien tutkimiseksi määritettiin paperin vetoindeksi standardin SCAN P16 : 76 mukaan sekä 10 märkälujuus standardin SCAN P20 : 67 mukaan konesuunnassa (KS) ja poikkisuunnassa (PS). Vertailukohteena käytettiin paperia, johon ei ollut lisätty tensidiä.

Esimerkki 1 2

Valkaistuun käsipyyherainaan (43 g/m ) lisättiin 15 flexopainotekniikkaa käyttäen Berocell 564-tensidiliuosta (alkyyliaryyliamiinin kationiaktiivinen etyleenioksidijohdannainen, valmistaja Berol Kemi AB). Tensidiliuos oli tehty veteen ja siinä oli aktiiviainetta 20 %. Paperin massakoostu- mus oli: valkaistu sulfiitti 100 %.

2 20 Valkaistu käsipyyhe, 43 g/ m , Berocell 564

Tensidi-% Vesitippakoe Upotuskoe (s) vanhennettu (paperista) (s)_ _(15 min, 130°C)_ 0 (käsittelemätön) 15,4 17,5 0,08 6,0 5,5 25 0,14 5,1 5,2 0,18 4,3 6,1 0,22 4,8 5,3 0,26 3,9 3,2 0,34 4,1 3,7 30 4 71 797

Tensidi-% Vetoindeksi (Nm/q) Märkälujuus (%) (paperista) KS_PS_ KS_PS_ 0 (käsittelemätön) 13,0 13,0 20,7 19,5 0,08 11,7 13,8 22,1 17,9 5 0,14 12,4 12,6 19,7 17,9 0,18 11,8 12,3 20,2 17,9 0,22 12,3 13,5 21,3 17,1 0,26 12,2 12,3 19,4 17,5 0,34 12,0 12,1 20,1 18,7 10

Esimerkki 2 2

Keltaiseen käsipyyherainaan (43 g/m ) lisättiin ilmatonta matalapainesumutusta käyttäen Berocell 564-tensi- diliuosta. Tensidiliuos oli tehty veteen ja siinä oli aktii- 15 viainetta 10 %. Paperin massakoostumus oli: valkaistu sul- fiitti 20 %, uusiomassa 80 %.

2

Keltainen käsipyyhe, 43 g/m , Berocell 564

Tensidi-% Vesitippakoe Upotuskoe (s) (vanhen-

(paperista) _(sj_ (nettu 15 min, 1 30°C

20 0 (käsittelemätön) 13,3 15,1 0,12 7,8 9,7 0,15 7,9 8,6 0,20 6,9 7,8

Tensidi-% Vetoindeksi (Nm/g) Märkälujuus (%)

25 (paperista) KS_PS_ KS_PS

0 (käsittelemätön) 8,8 7,6 18,7 17,6 0,12 8,9 6,9 19,3 18,0 0,15 8,4 7,3 19,9 18,3 0,20 8,7 6,6 19,2 18,2 30

Esimerkki 3

Valkaistuun käsipyyherainaan lisättiin flexopaino-tekniikkaa käyttäen Progasol 104-tensidiliuosta (anioniaktii-vinen fosfaattiesteri, valmistaja Millmaster - Onyx Inter-35 national). Tensidiliuos oli tehty veteen ja siinä oli aktii- viainetta 10 %. Paperin massakoostumus oli: valkaistu sulfiit- ti 100 %.

5 71797 2

Valkaistu käsipyyhe, 43 g/m , Progasol 104

Tensidi-% Vesitippakoe Upotuskoe (s) (vanhen- 5 (paperista) _(s)_ (nettu 15 min/ 130 C) 0 (käsittelemätön) 15,7 12,2 0,15 5,0 6,5 0,17 5,0 5,9 0,26 4,7 3,4 10 Tensidi-% Vetoindeksi (Nm/g) Märkälujuus (%)

(paperista) KS_PS_ KS_PS

0 (käsittelemätön) 12,4 13,1 21,0 19,5 0,15 12,4 13,1 19,8 16,7 0,17 13,2 12,5 19,4 18,0 15 0,26 12,3 12,7 20,0 17,5

Esimerkki 4 2

Talouspyyherainaan (22 g/m ) lisättiin ilmatonta matalapainesumutusta käyttäen Berocell 564-tensidiliuosta.

20 Tensidiliuos oli tehty veteen ja siinä oli aktiiviainetta 10 %. Paperin massakoostumus oli: valkaistu sulfiitti 60 %, kemimekaaninen massa 40 %.

2

Talouspyyhe, 22 g/m , Berocell 564

Tensidi-% Vesitippakoe Upotuskoe (s) (vanhen- 25 (paperista) (s) 1 ml (nettu 15 min, 130°C) 0 (käsittelemätön) 14,3 40,4 0,20 1,9 4,5 0,28 2,0 4,5 0,35 1,9 4,2 30 Tensidi-% Vetoindeksi (Nm/g) Märkälujuus (paperista) KS_PS KS_PS_ 0 (käsittelemätön) 8,6 20,2 19,5 0,20 8,3 20,0 19,5 0,28 8,7 19,8 19,2 35 0,35 8,4 20,2 19,7 6 71797

Tuloksista havaitaan tuoreen paperin imukyvyn (vesi-tippakoe) tensidiä lisättäessä paranevan huomattavasti käsittelemättömään paperiin verrattuna. Upotuskokeesta vanhennetulla paperilla saadut tulokset osoittavat, että tensi-5 deillä käsitelty paperi säilyttää uppoamisominaisuutensa (kostuu hyvin vedellä ja hajoaa täten nopeammin vedessä). Käsittelemättömällä vanhennetulla paperilla on sen sijaan huonot uppoamisominaisuudet. Tensideillä käsitellyn paperin vetoindeksi- ja märkälujuusarvoissa ei havaita olennaista 10 heikkenemistä käsittelemättömään paperiin verrattuna.

Lisättävällä tensidimäärällä ei annettujen rajojen puitteissa ole olennaista merkitystä. Myöskään paperimassan koostumuksella tai paperiin lisättävillä lisäaineilla, esim. väriaineilla, ei ollut olennaista vaikutusta tulok-15 siin.

Il

Claims (8)

1. Menetelmä kreppipaperituotteiden imuominaisuuk-sien parantamiseksi, tunnettu siitä, että pinta- 5 aktiivisia kostutus- ja pehmennysaineita lisätään orgaanisessa tai epäorgaanisessa väliaineessa paperirainaan pieninä määrinä, edullisesti 0,05-0,2 % paperin painosta laskettuna.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n- 10. e t t u siitä, että pinta-aktiiviset kostutus- ja peh- mennysaineet lisätään paperirainaan surmattamalla.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sumutus suoritetaan käyttäen ilma-tonta matalapainesumutusta.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että pinta-aktiiviset kostutus- ja pehmenny saineet lisätään paperirainaan painamalla.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että painaminen suoritetaan fleksopaino- 20 tekniikkaa käyttäen.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pinta-aktiiviset kostutus- ja peh-mennysaineet lisätään paperirainaan telamenetelmillä.

7. Patenttivaatimusten 1-6 mukainen menetelmä, t u n- 25. e t t u siitä, että pinta-aktiivisena kostutus- ja peh- mennysaineena käytetään alkyyliaryyliamidin kationiaktiivis-ta etyleenioksidijohdannaista.

7 71797

8. Patenttivaatimusten 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pinta-aktiivisena kostutus- ja peh- 30 mennysaineena käytetään anioniaktiivista fosfaattiesteriä.