FI72771C - Belaeggningspasta foer papper eller kartong och dispergeringsblandning foer pigment. - Google Patents
Belaeggningspasta foer papper eller kartong och dispergeringsblandning foer pigment. Download PDFInfo
- Publication number
- FI72771C FI72771C FI851028A FI851028A FI72771C FI 72771 C FI72771 C FI 72771C FI 851028 A FI851028 A FI 851028A FI 851028 A FI851028 A FI 851028A FI 72771 C FI72771 C FI 72771C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- paste
- kaolin
- pigments
- polyacrylate
- parts
- Prior art date
Links
- 239000000049 pigment Substances 0.000 title claims description 47
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims description 30
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims description 30
- 239000000123 paper Substances 0.000 title claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 9
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 title claims description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title description 5
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical group O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 63
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 61
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 61
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 34
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 30
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 21
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 17
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 7
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000001414 amino alcohols Chemical class 0.000 claims description 6
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 claims description 6
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 5
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 5
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 claims description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 4
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 claims description 3
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 claims description 3
- DNEHKUCSURWDGO-UHFFFAOYSA-N aluminum sodium Chemical compound [Na].[Al] DNEHKUCSURWDGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 claims 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 56
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 30
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 22
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 14
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 12
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 12
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 235000015927 pasta Nutrition 0.000 description 10
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 9
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 description 9
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 7
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 7
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 7
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 7
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 7
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 6
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 6
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 5
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 5
- -1 satin white Chemical compound 0.000 description 5
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 5
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 description 4
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- HXKKHQJGJAFBHI-UHFFFAOYSA-N 1-aminopropan-2-ol Chemical compound CC(O)CN HXKKHQJGJAFBHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 3
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 3
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 3
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 3
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 3
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 3
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N Ethylamine Chemical compound CCN QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical compound C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000503 Na-aluminosilicate Inorganic materials 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000001254 oxidized starch Substances 0.000 description 2
- 235000013808 oxidized starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 2
- 239000001120 potassium sulphate Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000000429 sodium aluminium silicate Substances 0.000 description 2
- 235000012217 sodium aluminium silicate Nutrition 0.000 description 2
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N triethylenediamine Chemical compound C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-tetramine Chemical compound NCCNCCNCCN VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940058020 2-amino-2-methyl-1-propanol Drugs 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OPKOKAMJFNKNAS-UHFFFAOYSA-N N-methylethanolamine Chemical compound CNCCO OPKOKAMJFNKNAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001506137 Rapa Species 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- UDMBCSSLTHHNCD-KQYNXXCUSA-N adenosine 5'-monophosphate Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O UDMBCSSLTHHNCD-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- LHIJANUOQQMGNT-UHFFFAOYSA-N aminoethylethanolamine Chemical compound NCCNCCO LHIJANUOQQMGNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBTVGIZVANVGBH-UHFFFAOYSA-N aminomethyl propanol Chemical compound CC(C)(N)CO CBTVGIZVANVGBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000001860 citric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 1
- 229960002887 deanol Drugs 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LVTYICIALWPMFW-UHFFFAOYSA-N diisopropanolamine Chemical compound CC(O)CNCC(C)O LVTYICIALWPMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940043276 diisopropanolamine Drugs 0.000 description 1
- IUNMPGNGSSIWFP-UHFFFAOYSA-N dimethylaminopropylamine Chemical compound CN(C)CCCN IUNMPGNGSSIWFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012972 dimethylethanolamine Substances 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229940005740 hexametaphosphate Drugs 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229940102253 isopropanolamine Drugs 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 125000005341 metaphosphate group Chemical group 0.000 description 1
- CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N methyl diethanolamine Chemical compound OCCN(C)CCO CRVGTESFCCXCTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 description 1
- QOHMWDJIBGVPIF-UHFFFAOYSA-N n',n'-diethylpropane-1,3-diamine Chemical compound CCN(CC)CCCN QOHMWDJIBGVPIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZYWUVGFIXPNBDL-UHFFFAOYSA-N n,n-diisopropylaminoethanol Chemical compound CC(C)N(C(C)C)CCO ZYWUVGFIXPNBDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1-sulfonic acid Chemical class C1=CC=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=CC2=C1 PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N putrescine Chemical compound NCCCCN KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 150000003892 tartrate salts Chemical class 0.000 description 1
- FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N tetraethylenepentamine Chemical compound NCCNCCNCCNCCN FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000003232 water-soluble binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/36—Coatings with pigments
- D21H19/38—Coatings with pigments characterised by the pigments
- D21H19/40—Coatings with pigments characterised by the pigments siliceous, e.g. clays
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/36—Coatings with pigments
- D21H19/38—Coatings with pigments characterised by the pigments
- D21H19/385—Oxides, hydroxides or carbonates
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/36—Coatings with pigments
- D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
- D21H19/46—Non-macromolecular organic compounds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/36—Coatings with pigments
- D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
- D21H19/56—Macromolecular organic compounds or oligomers thereof obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H19/58—Polymers or oligomers of diolefins, aromatic vinyl monomers or unsaturated acids or derivatives thereof
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/36—Coatings with pigments
- D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
- D21H19/64—Inorganic compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Paper (AREA)
Description
1 72771
Paperin tai kartongin päällystyspasta ja pigmenttien dispergoin-tiaineseos.
Keksintö koskee pastaa paperin tai kartongin päällystämiseksi, joka muodostuu pigmenteistä, joiden määrästä vähintään puolet on kerroksellisia silikaattipigmenttejä, sideaineista ja apuaineista kuten tavanomaisista orgaanisista ja/tai epäorgaanisista disper-gointiaineista, edullisesti polyakrylaatista tai pääasiassa poly-akrylaattia sisältävistä kopolymeereistä tai johdannaisista, ja lisäksi vähintään noin 5 millimoolia kaksi- tai useampiarvoisen mataliin ioneja 1 kg kerroksellista silikaattia kohti.
Päällystyspigmentit ovat keskimääräiseltä hiukkaskooltaan useimmiten alle 2 pm:n kokoisia mineraalisia tai synteettisiä tuotteita. Eniten käytetään silikaattipigmenttejä. Kaoliini on kerroksellinen alumiinisilikaatti. Muita mineraalisia, kerroksellisia silikaattipigmenttejä ovat mm. talkki ja kiille. Synteettisistä silikaattipigmenteistä käytetyin on natriumalumiinisilikaatti. Myöskin amorfista piidioksidia käytetään erikoistarkoituksissa, samoin happopigmenteistä tärkeimmät ovat kalsiumkarbonaatti, sa-tiinivalkoinen, aluminiinihydroksidi ja kalsiumsulfaatti eri ki-demuotoineen (kipsi, hemihydraatti ja anhydriitti) ja titaanidioksidi. Lisäksi käytetään pienemmissä määrin orgaanista alkuperää olevia erikoispigmenttejä.
Pigmenttien liettämiseksi käyttötarkoituksen vaatimaan korkeaan kuiva-ainepitoisuuteen ja homogeeniseen olotilaan käytetään dis-pergointiaineita.
Kaoliinin dispergointiaineiksi mainitaan teoksessa Paper Coating Additives (Technical Association of the Pulp and Paper Industry, Inc., Atlanta, 1978) seuraavat: polyfosfaatit alkalisilikaatit (vesilasi) alkalimetallihydroksidit ja -karbonaatit, jotka toimivat kun pH on yli 10.
2 72771 anioniset polymeeriset yhdisteet, kuten lignosulfonaatit, naftaleenisulfonaatit tai polyakrylaatit tavanomaisten dispergointiaineiden lisäksi deflokkulointiai-neina voivat toimia myös monet ei-ioniset polymeerit tai pin-ta-aktiiviset aineet, joista tunnetuimmat ovat rasva-alkoholien ja etyleenioksidin kondensaatiotuotteita.
Lueteltuja dispergointiaineita voidaan käyttää useille muillekin pigmenteille kuin kaoliinille. Hydrofobisen talkin kanssa täytyy kuitenkin lisäksi käyttää sopivaa kostutusainetta. Apuaineina dispergoinnissa voidaan myös käyttää erilaisten di- tai polykar-boksyylihappojen suoloja kuten sitraatteja tai tartraatteia ja muita kompleksinmuodostajia.
Pigmenttilietteistä valmistetaan päällystyspasta sekoittamalla joukkoon sideaineiksi synteettistä tärkkelystä tai muuta luonnon sideainetta taikka lateksia tai vesiliukoista sideainetta, yleensä molempia, sekä usein apuaineita vaahtoamisen estämiseksi, pastan reologian säätämiseksi tai päällystetyn paperin veden keston tai käsiteltävyyden parantamiseksi. Pastan pH:n säätämiseksi käytetään lisäksi emäksiä, tavallisesti lipeätä. Ammoniakkia käytetään joissakin erikoistapauksissa, esimerkiksi haluttaessa pastan pH:n laskevan paperia kuivattaessa niin, että pinnoitteen veden kestoa lisäävät hartsit paremmin toimisivat.
Muilla tekniikan aloilla tiedetään kaoliinin dispergoinnissa käytettävän tai käytettäväksi ehdotetun aminoyhdisteitä, mm. ami-noalkoholeja, joiden hiiliketjun pituus on 2-6 C-atomia tai po-lyamiineja kuten etyleeni-, propyleeni- ja butyleenidiamiinia, taikka ammoniakkia (Journal of Paint Technology 46 (1974):594, ss. 51-64). Pigmenttien dispergoinnissa lateksimaaleja varten tunnetaan myös 2-amino-2-metyyli-l-propanoli eli AMP (Paint and Varnish Production, Oct. 1971, s. 55-61).
3 72771
Toisessa yhteydessä, nimittäin titaanidioksidilietteen valmistuksessa dispergointiaineena tunnetaan mainitun AMPtn lisäksi mm. trietanoliamiini, monoetanoliamiini, aminoetyylietanoliamiini, N-metyylietanoliamiini, dietanoliamiini, dimetyylietanoliamiini, di-isopropyylietanoliamiini, metyylidietanoliamiini, monoisopropano-liamiini (MIPA), di-isopropanoliamiini, morfoliini, N-aminopro-pyylimorfoliini, 2-amino-l-butanoli, 2-amino-2-metyyli-l,3-pro-paanidioli tai tris(hydroksimetyyli)aminometaani (DE Offenl. 1 810 042 ja 2 135 535).
Eri kationien vaikutuksista kaoliinilietteisiin on runsaasti kirjallisuutta olemassa. Tiedossa on, että 25 % kuiva-ainepitoisen kaoliniittirikkaan savilietteen viskositeetti nousee kun lisätään jauhatuksessa joukkoon alkaliklorideja. Ammonium- ja kaliumklori-di nostavat viskositeettia enemmän kuin natriumkloridi. Kun ammo-niumionin yksi vety korvataan yhä kasvavilla hiilivetyketjuilla pienenee viskositeetin nousu. Myös useampien vetyatomien korvaaminen etyyliryhmillä vähentää viskositeetin nousua. Etyleenidia-miini nostaa viskositeettia enemmän kuin etyyliamiini ja heksy-leeniamiini (Rheological Acta 9 (1970):1, s. 1-29).
Paperin päällystyspastan pH-säädössä ammoniakilla viskositeetti myös nousee korkeammaksi kuin lipeällä (Deutsche Papierwirtschaft 1980:3, sivu 160). Eräät polyamiinit, mm. etyleenidiamiini, die-tyleenitriamiini, trietyleenitetramiini, tetraetyleenipentamiini, trietyleenidiamiini, dimetyyliaminopropyyliamiini ja dietyyliami-nopropyyliamiini, voivat kaoliinilietteeseen aiheuttaa dilatant-tisuutta ja päällystyspastassa ne lisäävät tiksotrooppisuutta (Tappi 43 (1960):3, ss. 235-241).
Paperin päällystyksessä on havaittu saatavan tiettyjä etuja kun teräpäällystyksessä tavanomainen tela-applikointi korvataan niin-sanotulla "short dwell time" applikoinnilla, jossa märän päällystyspastan kontaktiaika paperiradan kanssa on minimoitu. Nykyiset laitekonstruktiot edellyttävät kuitenkin tela-applikointiin verrattuna selvästi alhaisempaa viskositeettia, jotta päällyste- 4 72771 kerros saataisiin tasalaatuiseksi. Käytännössä joudutaan pastaan usein lisäämään enemmän vettä kuin tela-applikoinnissa. Nykyisiä dispergointiaineita lisäämällä pastan viskositeettia ei mainittavasti pystytä alentamaan. Päin vastoin on seurauksena optimian-nostelun ylittämisestä usein viskositeetin nousu.
Usein toivotaan päällysteelle parempaa vaaleutta, opasiteettia, imukykyä ja painettavuutta kuin mitä pelkkää kaoliinia käyttäen on mahdollista saavuttaa. Tällöin on eduksi käyttää kaoliinin ohella mm. sellaisia pigmenttejä kuin kipsi, satiinivalkoinen tai ++ ++ kalsiumsilikaatti, jotka luovuttavat pastaan Ca -ioneja. Ca -ioneja voi pastaan tulla myös kalsiumstearaatista, jota yleisesti käytetään pastan apuaineena. Pastaan voi joutua myös muita kaksi- ++ H—3+ 3+
tai useampiarvoisia metalli-ioneja (Mg , Zn , Zr , AI
j.n.e.) joko tarkoituksella (esim. päällysteen veden keston pa- ++ rantamiseksi) tai ei-toivotun liukenemisen kautta. Mg -ioneja voi liueta esimerkiksi talkissa epäpuhtautena olevasta magnesium-karbonaatista. Kaoliini on tunnetusti erittäin herkkää tällaisten kaksi- tai useampiarvoisten metalli-ionien vaikutukselle. Seurauksena on liian korkea viskositeetti ja huono stabiilisuus pastoissa .
Nykyisin tunnettuja kaoliinin dispergointitapoja käyttäen on mahdollista valmistaa esimerkiksi teräpäällystykseen soveltuvaa pastaa, missä kuiva-ainepitoisuus on yli n. 60 paino-% ja missä pigmenttinä käytetään kaoliinia ja tällaista kaksi- tai useampiar-voista metalli-ionia luovuttavaa pigmenttiä kuten esimerkiksi kipsiä, jos pigmenttien seossuhde on kussakin tapauksessa tietyllä helpoksi tunnetulla alueella. Kaoliinin ja kipsin kohdalla helppoja seossuhteita ovat ne, joissa kipsiä on yli 40 paino-% pig-menttimäärästä. Vaikein seossuhde on kun kipsiä on vain muutama prosentti pigmenttimäärästä. Tällainen vaikea seossuhde syntyy esimerkiksi silloin kun päällystyslaitoksella siirrytään käyttämään kipsiä ja kaoliinia sisältävän ensimmäisen pastalaadun jälkeen toista, jossa pigmenttinä on pelkkä kaoliini. Konetta on vaikea nopeasti puhdistaa niin, ettei pastakaukalon nurkkiin.
5 72771 sihdeille, putkiliitoksiin tms. kohtiin jäisi kipsipitoista pastaa. Näissä olosuhteissa ei tämä toinen pasta säily stabiilina, jos se tehdään tunnetun tekniikan mukaan, vaan viskositeetti nousee voimakkaasti ja päällystys joudutaan keskeyttämään.
Tiettyjen sideaineiden kuten esimerkiksi hieman fosfaattiryhmiä sisältävän hapetetun perunatärkkelyksen kanssa korostuvat edellä mainitut viskositeettiongelmat.
Pastan voiteluaineena yleisesti käytettävä kalsiumstearaatti nostaa pastan viskositeettia myös jo sinänsä ja erityisesti edellä mainittujen tilanteiden yhteydessä.
Nyt on yllättäen löydetty päällystyspasta ja dispergointiaineseos, joilla edellä esitetyt viskositeettiongelmat voidaan vähentää tai jopa kokonaan välttää.
Tämä tulos on saavutettavissa pastalla, joka muodostuu pigmenteistä, joiden määrästä vähintään puolet on silikaattipigmenttejä, sideaineista ja apuaineista kuten tavanomaisista orgaanisista ja/tai epäorgaanisista dispergointiaineista, edullisesti polyak-rylaatista tai pääasiassa polyakrylaattia sisältävistä kopolymee-reistä tai johdannaisista. Keksinnölle on tunnusomaista se, että pasta lisäksi sisältää ammoniakkia, ammoniumsuoloja, 2-8 C-atomia sisältäviä amiineja ja/tai aminoalkoholeja, polyamiineja, näiden kondensaatiotuotteita etyleenioksidin ja/tai propyleenioksidin kanssa, kaliumhydroksidia ja/tai kaliumsuoloja.
Keksinnön mukainen pasta sisältää edullisesti noin 0,05-1 paino-% tavanomaista orgaanista ja/tai epäorgaanista dispergointiainetta | ja noin 0,05-1 paino-% ammoniakkia, ammoniumsuoloja, 2-8 C-atomia sisältäviä amiineja, aminoalkoholeja, polyamiineja, näiden kondensaatiotuotteita etyleenioksidin ja/tai propyleenioksidin kanssa, kaliumhydroksidia ja/tai kaliumsuoloja.
6 72771
Keksinnön kohteena on myös sellaiset dispergointiaineseokset pigmenttien dispergoimiseksi jotka muodostuvat edellä mainituista dispergointiaineista ja keksinnölle tunnusomaisista aineista.
Silikaattipigmenttiä voidaan käsitellä em. dispergointiaineyhdis-telmällä joko sitä dispergoitaessa lietemuotoon tai dispergoinnin jälkeen tai pastan teon yhteydessä. Pigmentin tai pastan käsittely tehdään varmistamaan siirtyminen prosessissa metalli-ioneja luovuttavasta pastasta oleellisesti metalli-ionivapaaseen pastaan tai päinvastoin.
Keksintöä selvitetään lähemmin oheisten vertailuja sisältävien esimerkkien avulla. Esimerkeissä käytetyt lisäaineet voidaan lisätä joko erikseen tai valmiina seoksena. Kaikissa esimerkeissä käytettiin English China Clay-tehtaan SPS-kaoliinilaatua.
Esimerkki 1
Kuivaa kaoliinia dispergoitiin veteen 68 paino-%:n kuiva-ainepitoisuuden omaavaksi lietteeksi käyttämällä 0,3 osaa Na-polyakry-laattia ja 0,1 osaa NaOH 100 osaa kaoliinia kohti. Tästä lietteestä tehtiin paperin päällystyspasta lisäämällä joukkoon sideaineiksi 10 osaa styreenibutadieenilateksia ja 1 osa karboksi-metyyliselluloosaa. Pastan pH säädettiin 8,0:ksi NaOH-liuoksella ja kuiva-ainepitoisuus säädettiin 59 paino-%:ksi. (Pasta A, ver-tailupasta).
Toinen pasta valmistettiin seuraavasti: kuivaa kaoliinia dispergoitiin veteen 68 paino-%:n kuiva-ainepitoiseksi lietteeksi käyttäen 0,28 osaa NH -polyakrylaattia 100 kaoliiniosaa kohti ja 4 KOH niin paljon, että kaoliinilietteen pH:ksi saatiin 8,5. Pasta valmistettiin käyttämällä samoja sideaineita kuin pastassa A. Sideaineiden happamuuden vuoksi jouduttiin nytkin käyttämään NaOH-liuosta, jotta pastan pH saatiin 8,0:ksi. Tämänkin pastan kuiva-ainepitoisuus säädettiin 59 paino-%:ksi. (Pasta B, keksinnön mukainen pasta).
7 72771 ++
Tutkittiin pastojen kykyä sietää 2-arvoisia metalli-ioneja Me lisäämällä joukkoon kasvavia määriä MgSO^ ja CaCl^ 0,5 M:n liuoksina. Mitattiin pastojen viskositeetit Brookfield-viskosi-
metrillä 100 r/min nopeudella (η ) ja saatiin taulukossa I
100 esitetyt tulokset:
Taulukko I
Γμθ 1 n (mPas) L —1 100 ++ ++ 4-4-
Pasta mmol/100 g ennen Me - Mg Ca kaoliinia lisäystä A 0 1380 ---- ---- 5 ---- 4900 6 700 10 ---- 7260 >10 000 15 ---- 5980 >10 000 20 ---- 4650 >10 000 B 0 1180 ---- ---- 5 ---- 2600 2550 10 ---- 4080 >10 000 15 ---- 4040 >10 000 _20_----___3060_>10 000 _
Keksinnön mukainen pasta B siis osoittautui vähemmän herkäksi ++ ++
Mg ja Ca -ionien vaikutukselle kuin pasta A.
Esimerkki 2
Kuivaa kaoliinia dispergoitiin veteen 68 paino-%:n kuiva-ainepitoisuuden omaavaksi lietteeksi käyttämällä dispergointiaineina 0,3 osaa Na-polyakrylaattia ja 0,1 osaa NaOH 100 kaoliiniosaa 8 72771
kohti. Tämän kaoliinilietteen pH nostettiin NaOHrlla 9,2reen, lisättiin vielä 0,3 osaa Na-polyakrylaattia ja 0,4 osaa Na SO
2 4 sekä sideaineet, 10 osaa styreenibutadieenilateksia ja 1 osa kar-boksimetyyliselluloosaa. Pastan pH säädettiin pienellä määrällä NaOH-liuosta 8,0:ksi ja kuiva-ainepitoisuus 59 paino-%:ksi. (Ver-tailupasta A).
Keksinnön mukainen pasta B valmistettiin suorittamalla kuivalle kaoliinille samanlainen dispergointi kuin edellä. Kaoliinilietteen pH nostettiin nytkin NaOHrlla 9,2:ksi. Sitten lisättiin 0,28 osaa NH -polyakrylaattia (ekvivalenttinen määrä 0,3 osan kanssa 4
Na-polyakrylaattia) ja 0,42 osaa K SO . Lopuksi lisättiin si- 2 4 deaineet ja suoritetttiin pastan loppusäätö kuten edellä.
++
Pastojen kykyä sietää 2-arvoisia metalli-ioneja Me tutkittiin lisäämällä joukkoon kasvavia määriä MgSO ja CaCl 0,5 M:n liuoksina. Lietteiden viskositeetit n (Brookfield, 100 r/min) η100 mitattiin seuraavin tuloksin:
Taulukko II
Γ Me 1 η (raPas) L 100 + + ++ + +
Pasta mmol/100 g ennen Me - Mg Ca kaoliinia lisäystä A 0 1460 ---- ------ 5 2990 3 820 10 3690 9 550 15 3460 >10 000 20 2830 >10 000 B 0 1460 ---- ----- 5 1590 1 500 10 2320 8 080 15 2190 >10 000 _____20_______________2170___> 10 000_ 9 72771 ++ ++
Keksinnön mukainen pasta B sietää Mg ja Ca ioneja selvästi vertailupastaa A paremmin.
Esimerkki 3
Selvitettiin siirtymistä kipsipigmenttiä sisältävästä päällystys-pastasta 1 kipsivapaaseen pastaan 2 ilman välipesuja.
Pasta 1 Pasta 2 kaoliini (68,5% liete) 60 kuivaosaa 100 kuiva- osaa kipsipigmentti (69,2 % liete) 40 " --- " styreenibutadieenilateksi 11 " 11 " karboksimetyyliselluloosa 1 " 1 " kovetinhartsi 0,1 ” 0,1 " kuiva-ainepitoisuus 59 paino-% 59 paino-% pH 7,5 8,0
Osoittautui, että pastat ovat keskenään yhteen sopimattomia. Pienikin määrä pastaa 1 pastaan 2 sekoitettuna nosti jälkimmäisen viskositeettia niin rajusti, että sen ajaminen päällystyskoneel-la pastan 1 jäljiltä pesemättömässä pastasysteemissä ei olisi voinut tulla kysymykseen.
Tehtiin keksinnön mukainen pasta 3 seuraavasti: 100 osaan tavanomaisesti 0,3 osalla Na-polyakrylaattia dispergoitua kaoliinilie-‘ tettä lisättiin NaOH kunnes pH oli n. 9. Sitten lisättiin 0,3 osaa ammoniumpolyakrylaattia ja 0,4 osaa kaliumsulfaattia liuos-muodossa. Tämän jälkeen lisättiin lateksi, karboksimetyyliselluloosa ja kovetinhartsi kuten pastoissa 1 ja 2. Pastan pH säädettiin 8,2:ksi lipeällä ja kuiva-ainepitoisuus 59 paino-%:ksi vedellä .
10 72771
Pastoista 1 ja 3 tehtiin seoksia, joiden pH ja viskositeetti η mitattiin (taulukko III).
100
Taulukko III
Pasta 1 : Pasta 3 pH η (mPas) 100 1:0 7,3 1040 1 : 2 7,4 1250 1 : 3 7,4 1220 1 : 4 7,5 1260 1:6 7,4 1280 1:9 7,5 1280 1 : 12 7,5 1230 1 : 18 .7,5 1250 0:1 8,2 860
Havaitaan viskositeetin nousevan ajettavuuden kannalta sopivalle tasolle. Mielenkiintoisinta on se, että pastan viskositeetti ja pH ovat käytännöllisesti katsoen riippumattomia pastojen seossuh-teista. Vastaava tulos saatiin, kun kaoliinilietteen käsittelyssä käytettiin lipeän, ammoniumpolyakrylaatin ja kaliumsulfaatin tilalla ammoniakkia, natriumpolyakrylaattia ja kaliumsulfaattia taikka ammoniumpolyakrylaattia ja kaliumhydroksidia. Yhdistelmä natriumhydroksidi, natriumpolyakrylaatti ja natriumsulfaatti johti selvästi suurempaan viskositeetin nousuun.
o
Pasta 3 kesti kahden tunnin testin 50 C:n lämpötilassa pastan 1 jäljiltä pesemättömässä päällystyssimulaattorissa, jonka muodostavat pastasäiliö, pumppulämmönvaihdin, sihti, rakosuutin ja tarvittavat putkistot ja mittalaittaitteet.
72771 11
Esimerkki 4
Polyakrylaattidispergointiaineen Fennodispo A 41 (Kemira Oy) valmistuksen yhteydessä otetusta polyakryylihappoerästä valmistettiin suolat eri emäksillä neutraloimalla. Näitä dispergointiai-neita käytettiin 0,3 osaa dispergoitaessa 100 osaa kaoliinia. Kaoliinilietteestä valmistettiin paperin päällystyspastat sekoittamalla joukkoon 9 osaa styreenibutadieenilateksia ja 1,5 osaa matalaviskoottista karboksimetyyliselluloosaa. Tehtiin myös vastaava 100 osaa kipsipigmenttiä sisältävä pasta. 10 osaa kipsipas-taa sekoitettiin 90 osaan kaoliinipastaa ja mitattiin viskositeetti sekoitus-pH:ssa (6,0-6,5) ja pH:ssa 8,0 (NaOH). Tulokset näkyvät taulukosta IV.
Taulukko IV
n (mPas) 100
Polyakryylihapon kaoliini- 90/10-pasta 90/10-pasta neutralointiin pasta pH 6,0-6,5 pH 8,0 käytetty emäs
NaOH (vertailu) 1700 5000 6350 NH OH 1500 2500 2700 4 etanoliamiini 1800 3600 3100 isopropanoli- amiini 1800 2800 3200
Havaitaan, että polyakryylihapon ammonium- ja aminoalkoholisuolat antoivat kipsipitoiseen kaoliinipastaan alemmat viskositeetit kuin natriumsuola.
12 72771
Esimerkki 5
Kaoliinia dispergoitiin 0,3 paino-%:a Na-polyakrylaattia disper-gointiaineena ja 0,1 paino-%:a NaOH pH:n säätöaineena. Lietteestä tehtiin offset-paperin päällystyspasta, jonka kuiva-ainepitoisuus oli 60 paino-%. Pastan sideaineina käytettiin hapetettua tärkkelystä ja styreenibutadieenilateksia suhteessa 1:1 ja kovet-timena glyoksaalia 10 % tärkkelyksen painosta. Pastan pH oli 7,0. Pasta jaettiin 5 osaan ja lisättiin niihin taulukossa mainitut lisäaineet. Sen jälkeen sekoitettiin 90 osaa k.o. pastaa 10 osaan sellaista pastaa, joka oli tehty samalla sideainesysteemillä mutta ilman mainittuja lisäaineita, käyttäen pigmentteinä kaoliinia ja kipsiä suhteessa 70:30. Näin saatiin siis syntymään pastat, joiden pigmenttisuhde kaoliini:kipsi oli 97:3. Pastojen viskositeetit on ilmoitettu taulukossa V.
Taulukko V
Pasta Lisäaineet paino-% pigmenttimäärästä n:o etanoli- isopropa- Na-poly- heksa- η (mPas) 50 amiini noliamiini akrylaatti metafosf.
1 )--- --- 0,5 --- yli 10 000 2 0,1 --- 0,1 0,3 7 300 3 --- 0,1 0,1 0,3 5 100 4 0,1 --- 0,3 0,3 4 300 5 0,1 0,3 0,3 3 300 * )vertailu
Huolimatta viskositeetin kannalta hankalasta pigmenttisuhteesta, alhaisesta pH:sta ja viskositeettia nostavista apuaineista glyok-saalista ja stearaatista saatiin keksinnön mukaisilla dispergoin-tiaineilla viskositeetti hallintaan.
13 72771
Esimerkki 6
Tehtiin päällystyspasta jossa pigmenttinä oli kaoliini ja sideaineina hapetettua tärkkelystä ja styreenibutadieenilateksia ja tärkkelyksen silloittajana 10 % tärkkelyksen painosta glyoksaaliin ja ureaan perustuvaa tuotetta. Kaoliini lietettiin ennen pastan valmistusta 68 paino-%:n kuiva-ainepitoisuuteen käyttäen 0,3 paino-% natriumpolyakrylaattia dispergointiaineena ja natriumhyd-roksidia lietteen pH:n säätämiseksi 7,5:een.Tähän pastaan lisättiin lisädispergointiaineita yhteensä 0,6 osaa 100 kaoliiniosaa kohti ja sekoitettiin 95 osaan näin saatua pastaa 5 osaa sellaista pastaa, jonka pigmentistä 60 paino-% oli kaoliinia ja 40 paino-% kipsiä. Lopulliseksi kaoliini:kipsi pigmenttisuhteeksi saatiin siis 98:2.
Saatiin seuraavat tulokset:
Taulukko VI
Koe- Lisädispergointi- Kaoliinipasta Kipsipit. pasta n:o aineet pH n pH n 100 100 1 --- (vertailu 1) 6,2 1900 5,9 >10 000 2 0,6 Na-polyakr. 7,2 1220 6,6 5 150 (vertailu 2) 3 0,1 etanoliamiini 7,0 1130 6,4 3 960 0,5 Na-polyakry- laatti 4 0,1 Na-polyakry- 6,2 850 5,9 >10 000 laatti 0,5 Lutensol ED 370 14 72771 fö,25 etanoliamiini 8,6 860 7,8 1 940 5 </θ,25 Na-polyfos- I faatti '0,1 Na-polyakry-laatti 6 Jo,25 etanoliamiini 8,7 940 7,9 2 740 (0,35 Na-polyakry- laatti Γθ, 25 Lutensol ED I 370 7 t0'25 Na-polyfos- 8,0 740 7,3 2 200 ! faatti i
10,1 Na-polyakry-^ laatti + NaOH
8 0,25 etanoliamiini 8,6 630 7,8 1 900 0,35 Na-polyakry- laatti
Kokeissa 1-7 käytetty tärkkelys on hapetettu perunatärkkelys (H- 20, Hämeen Peruna Oy). Kokeessa 8 käytettiin hapetettua maissi- tärkkelystä, joka edelliseen nähden on pilkottu matalampaan vis- kositeettitasoon (Araisol 5597, CPC). Lutensol ED 370 (BASF) on keksinnön mukainen etyleenidiamiiniin, propyleenioksidiin ja ety- leenioksidiin perustuva tuote, jonka molekyylipaino on noin 10 000 o ja samenemispiste suolaliuoksessa noin 90 C.
Tässä koesarjassa lisädispergointiaineen määrä 0,6 paino-% oli valittu koneella tapahtuvaa lajinvaihtoa varten kipsipitoisesta pastasta kipsiä sisältämättömään pastaan ilman välipesua. Näin suuri dispergointiainemäärä tarvitaan vain ensimmäisiin vaihdon jälkeisiin pastoihin. Tuloksista nähdään, että keksinnön mukaisilla dispergointiaineyhdistelmillä 5-8 saavutetaan käyttökelpoinen tulos. Kipsipitoisen pastan vaikutuksesta tapahtuva noin 0,8 pH-yksikön pudotus on ennakoitava nostamalla kaoliinipastan pH:ta vastaavasti.
is 72771
Kaikilla keksinnön mukaisilla dispergointiaineyhdistelmillä 3-8 on mahdollista alentaa kipsivapaan kaoliinipastan viskositeettia esimerkiksi short dwell time-applikaattoria ajatellen. Tällöin edullinen dispergointiainemäärä on noin välillä 0,05 paino-% -1,0 paino-% kaoliinista, riippuen siitä missä määrin pidetään tärkeänä säilyttää pastan kuiva-ainepitoisuutta korkeana.
Esimerkki 7
Tehtiin kaksi kaoliinilietettä, joiden sekoitettavuutta natriuma-lumiinisilikaatin kanssa tutkittiin.
Kaoliiniliete 1: kaoliini dispergoitiin 68,5 paino-%:n kuivaaine-pitoisuudessa Diaf-dispergaattorilla käyttäen 0,3 osaa natriumpo-lyakrylaattia ja 0,02 osaa NaOH 100 kaoliiniosaa kohti. Lietteen pH säädettiin lopuksi 8,5:een ja kuiva-ainepitoisuus 65 paino-%:iin.
Kaoliiniliete 2: natriumpolyakrylaatti korvattiin ammo-niumpolyakrylaatilla ja natriumhydroksidi kaliumhydroksidilla, muuten se oli kuten kaoliiniliete 1.
Kaoliinilietteisiin dispergoitiin 5 osaa kuivaa natriumalumiinisi-likaattipigmenttiä (paperin päällystykseen myytävää laatua) 95 kaoliiniosaa kohti. Näistä lietteistä valmistettiin edelleen päällystyspastat lisäämällä joukkoon 100 pigmenttiosaa kohti 10 osaa styreeni-butadieenilateksia ja 1 osa karboksimetyylisellu-loosaa. Saatiin seuraavat viskositeetit:
Taulukko VII
η (mPas) 100
Kaoliiniliete Seosliete Edellisten Pasta erotus 1 (vertailu) 134 252 118 1720 2 (keksinnön 114 216 102 1590 mukainen) ie 72771
Tuloksista nähdään, että keksinnön mukaisella lietteellä, jonka valmistuksessa on käytetty Na-vapaata dispergointiainetta ja emästä, viskositeetti on alempi, viskositeetin nousu natriumalu-miinisilikaattia lisättäessä on vähäisempi, mikä helpottaa pastan tekoa, ja myös pastan loppuviskositeetti on alempi.
Esimerkki 8
Tehtiin talkista (Finnminerals Oy:n Finntalk C-10) päällystyspas- toja, joiden kuiva-ainepitoisuus oli 59 paino-% käyttäen 11 osaa styreeni-butadieenilateksia ja 1,5 osaa karboksimetyyliselluloo- saa (Finnfix 5) sideaineina 100 pigmenttiosaa kohti. Pasta 1 ei sisältänyt muita aineosia, pasta 2 0,3 osaa Na-polyakrylaatti- dispergointiainetta, pasta 3 0,3 osaa NH -polyakrylaattidis- 4 pergointlainetta, pasta 4 kuten pasta 3, mutta lisäksi 0,4 osaa kaliumsulfaattia. 250 g:aan talkkipastoja sekoitettiin 50 g sellaista pastaa, jossa sideaineet olivat samat mutta pigmenttinä kaoliinia ja kipsiä suhteessa 60:40. Viskositeetit olivat (Taulukko VIII) :
Taulukko VIII
η50 {mPas)
Pasta n:o Talkkipasta Sekoituksen jälkeen 1 3000 >10 000 2 2700 >10 000 3 2800 >10 000 4 2900 7 100
Huomataan että keksinnön mukainen pasta 4 kesti paremmin kipsipi-toisen pastan läsnäolon.
17 72771
Esimerkki 9
Tehtiin paperin päällystyspastoja, joissa 100 kaoliiniosaa kohti oli sideaineina 7 osaa styreenibutadieenilateksia ja 5 osaa hapetettua perunatärkkelystä sekä 0,4 osaa kovettaja-hartsia. Pastoihin lisättiin erilaisia lisäaineita, joilla pyrittiin stabiloimaan pasta niin, että kun niihin vielä lisättiin 2 osaa kipsipigmenttiä, saataisiin stabiili ja helppokäyttöinen pasta. Pastojen viskositeetit mitattiin Brook-field-viskosimetrilla 100 r/min nopeudella ja virtausominaisuudet arvosteltiin Haake Rotovisko-laitteella saatujen reogrammien avulla. Tulokset olivat:
Taulukko IX
Koe Lisäaine Määrä Viskositeetti, mPas Myötörajan suh- n:o_% kaoliinista heti_1 d kulutt. teellinen suuruus 1 ei lisä- — 6120 2520 85 aineita 2 trietano- 0,2 4400 1800 55 liamiini 3 trietano- 0,6 3200 2480 30 liamiini : 4 trietano- 0,45 liamiini l Na-heksa- 0,15 960 830 17 metafosf.
Na-polyak- 0,05 rylaatti 5 trietano- 0,15 : liamiini
Na-heksa- 0,3 1370 1390 18 metafosf.
Na-poly- 0,15 akrylaatti 6 Na-heksa- 0,4 metafosf.
: Na-polyak- ,0,2 1920 2400 30 rylaatti •
Kuten koetuloksista näkyy stabiloi jo pienikin trietanoliamii-nimäärä pastaa niin että viskositeettimuutokset vähenevät ja myötöraja pienenee kohtuulliseksi. Lisäksi todettiin korkeissa leikkausnopeuksissa Haake-laitteella tehdyissä pastojen kuormituskokeissa, että trietanoliamiini esti reopektian syntymistä, • so. leikkausjännityksen lisääntymistä pastaa rasitettaessa, ver rattuna polyakrylaatti- ja heksametafosfaattilisäaineilla todettuun .
Claims (7)
1. Pasta paperin tai kartongin päällystämiseksi, joka muodostuu pigmenteistä, joiden määrästä vähintään puolet on kerroksellisia silikaattipigmenttejä, sideaineista ja apuaineista kuten tavanomaisista orgaanisista ja/tai epäorgaanisista dis-pergointiaineista, edullisesti polyakrylaatista tai pääasiassa polyakrylaattia sisältävistä kopolymeereistä tai johdannaisista, ja lisäksi vähintään noin 5 millimoolia kaksi- tai useampiarvoisen metallin ioneja 1 kg kerroksellista silikaattia kohti, tunnettu siitä, että se •.sen lisäksi sisältää ammoniakkia, ammcniumsuoloja, 2-8 C-atomia sisältäviä amiineja ja/tai aminoalkoholeja, polyamiineja, näiden kondensaatiotuotteita etyleenioksidin ja/tai propyleeni-oksidin kanssa, kaliumhydroksidia ja/tai kaliumsuoloja.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pasta, tunnettu siitä, että pastan kerroksellinen silikaattipigmentti on kaoliini tai talkki ja metalli-ioneja luovuttavat komponentit ovat kalsium-pitoisia pigmenttejä tai kalsiumstearaattia.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pasta,tunnettu siitä, että pastan kerroksellinen silikaattipigmentti on kaoliini ja metalli-ioneja luovuttava komponentti on talkki tai natrium-aluminiumsilikaatti.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen pasta, tunnettu siitä, että se sisältää noin 0,05 - 1 paino-% tavanomaista orgaanista ja/tai epäorgaanista dispergointiainetta ja noin 0,05 - 1 paino-% ammoniakkia, ammoniumsuoloja, 2-8 C-atomia sisältäviä amiineja, aminoalkoholeja, polyamiineja, näiden kondensaatiotuotteita etyleenioksidin ja/tai propyleenioksidin kanssa, kaliumhydroksidia ja/tai kaliumsuoloja.
5. Dispergointiaineseos pigmenttien dispergoimiseksi, tunnettu siitä, että se sisältää painosuhteessa 10:1 - 1:10 tavanomaista orgaanista ja/tai epäorgaanista dispergointiainetta, edullisesti polyakrylaattia tai pääasiassa polyakrylaattia sisältävää sekapolymeeria tai johdannaista, ja ammoniakkia, ammoniumsuoloja, 2-8 C-atomia sisältäviä amiineja, aminoalkoholeja, poly- 19 72771 amiineja, näiden kondensaatiotuotteita etyleenioksidin ja/tai propyleenioksidin kanssa, kaliumhydroksidia ja/tai kalium-suoloja.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen dispergointiaineseos, tunnettu siitä, että epäorgaaninen dispergointiaine on polyfosfaattia.
7. Menetelmä paperin tai kartongin päällystyspastareseptin vaihtamiseksi päällystyskoneella ilman pesutaukoa tai vain vähäisin pesuin pastasta A pastaan B tai päinvastoin, pastan A ollessa kaksi- tai useampiarvoisia metalli-ioneja sisältävä pasta ja pastan B ollessa näitä ioneja huonosti sietävä, pigmenttimäärästään vähintään puolet kerroksellista silikaattia sisältävä pasta, tunnettu siitä, pastaan B lisätään ammoniakkia, ammoniumsuoloja, 2-8 C-atomia sisältäviä amiineja ja/tai aminoalkoholeja, polyamiineja, näiden kondensaatiotuotteita etyleenioksidin ja/tai propyleenioksidin kanssa, kaliumhydroksidia ja/tai kaliumsuoloja. 20 7 2 7 71
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI851028A FI72771C (fi) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | Belaeggningspasta foer papper eller kartong och dispergeringsblandning foer pigment. |
| SE8601150A SE8601150L (sv) | 1985-03-14 | 1986-03-12 | Bestrykningspasta for papper eller kartong och dispergermedelsblandning for pigment |
| DE19863608614 DE3608614A1 (de) | 1985-03-14 | 1986-03-14 | Papier- oder kartonstreichmasse sowie dispergiermittelmischung zum dispergieren von pigmenten |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI851028A FI72771C (fi) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | Belaeggningspasta foer papper eller kartong och dispergeringsblandning foer pigment. |
| FI851028 | 1985-03-14 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI851028A0 FI851028A0 (fi) | 1985-03-14 |
| FI851028L FI851028L (fi) | 1986-09-15 |
| FI72771B FI72771B (fi) | 1987-03-31 |
| FI72771C true FI72771C (fi) | 1987-07-10 |
Family
ID=8520520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI851028A FI72771C (fi) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | Belaeggningspasta foer papper eller kartong och dispergeringsblandning foer pigment. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3608614A1 (fi) |
| FI (1) | FI72771C (fi) |
| SE (1) | SE8601150L (fi) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5244542A (en) * | 1987-01-23 | 1993-09-14 | Ecc International Limited | Aqueous suspensions of calcium-containing fillers |
| DE102006042167B4 (de) * | 2005-09-06 | 2010-10-28 | Gebrüder Dorfner GmbH & Co. Kaolin- und Kristallquarzsand-Werke KG | Pigmentzusammensetzung für das Beschichten von Trägermedien, Tintenstrahldruckmedium sowie Verwendung einer Pigmentzusammensetzung |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2911679C3 (de) * | 1979-03-24 | 1987-04-16 | Feldmühle AG, 4000 Düsseldorf | Verfahren zum Herstellen von gestrichenem Papier und Karton und Streichmasse zur Durchführung des Verfahrens |
-
1985
- 1985-03-14 FI FI851028A patent/FI72771C/fi not_active IP Right Cessation
-
1986
- 1986-03-12 SE SE8601150A patent/SE8601150L/ not_active Application Discontinuation
- 1986-03-14 DE DE19863608614 patent/DE3608614A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE8601150D0 (sv) | 1986-03-12 |
| SE8601150L (sv) | 1986-09-15 |
| FI72771B (fi) | 1987-03-31 |
| DE3608614A1 (de) | 1986-09-18 |
| FI851028L (fi) | 1986-09-15 |
| FI851028A0 (fi) | 1985-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4717502A (en) | Aqueous optical brightener compositions | |
| CA1268579A (en) | Production of polymeric thickeners and their use in printing | |
| FI84380C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av en vattensuspension. | |
| AU734192B2 (en) | Dispersions of fluorescent whitening agents | |
| BR0316093B1 (pt) | Uso de um copolímero apresentando pelo menos uma função alcóxi ou hidróxi polialquileno glicol como ativador de brilho, métodos para dispersão e para moagem em suspensão aquosa de matéria mineral, suspensão aquosa de matéria mineral e seu uso, revestimento de papel e seu método de fabricação, papel revestido, composições de tinta e de plástico | |
| US4386965A (en) | Process for obtaining coating compositions of improved whiteness | |
| BR0111616B1 (pt) | "utilização de um copolímero levemente aniônico e hidrossolúvel como agente de auxílio à trituração de pigmentos e/ou cargas minerais em suspensão aquosa" | |
| FI74215B (fi) | Foerfarande foer dispergering av talk. | |
| DE60003727T2 (de) | Kationisch modifiziertes weisspigment, seine herstellung und verwendung | |
| EP2291420A1 (de) | Metallsalzpigmente enthaltende papierstreichmittel mit gehalt an wässrigen dispersionen wasserlöslicher copolymere | |
| US5731034A (en) | Method of coating paper | |
| JP2919970B2 (ja) | 無機材料スラリー | |
| US20040094279A1 (en) | Process for the production of a coated and pressed cellulosic fibrous flat substrate, suitable coating compositions, their production, the coated and pressed substrates and their use as substrates for graphic processes | |
| FI72771C (fi) | Belaeggningspasta foer papper eller kartong och dispergeringsblandning foer pigment. | |
| JPS5836622B2 (ja) | オリゴマ−を有する分散剤 | |
| US3767439A (en) | Functional surface coating compositions for cellulosic material | |
| JP2004533524A (ja) | 顔料組成物 | |
| US5135613A (en) | Method for controlling pitch in paper industry using PGAC or PGUAC | |
| FI89527C (fi) | Komposition foer foerbaettrande av tryckbarhet hos papper och kartong | |
| CA2026043C (en) | Rapidly immobilizing paper coating compositions | |
| FI72770C (fi) | Kalciumsulfatuppslamning. | |
| PT1585860E (pt) | Mistura de pigmento de argila de caulino e carbonato de cálcio compreendendo um dispersante isento de lenhossulfonato | |
| US4336026A (en) | Liquid preparation of an anionic dye of the disazo class | |
| DE4027237C2 (fi) | ||
| US3578485A (en) | Method of producing a coated paper |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: KEMIRA OY |