FI80312B - Hydrofoberingsmedel foer cellulosafibrer, saett att framstaella detta medel samt anvaendningen av medlet foer maeldhydrofobering. - Google Patents

Hydrofoberingsmedel foer cellulosafibrer, saett att framstaella detta medel samt anvaendningen av medlet foer maeldhydrofobering. Download PDF

Info

Publication number
FI80312B
FI80312B FI862646A FI862646A FI80312B FI 80312 B FI80312 B FI 80312B FI 862646 A FI862646 A FI 862646A FI 862646 A FI862646 A FI 862646A FI 80312 B FI80312 B FI 80312B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
cationic
agent
pulp
acid
water
Prior art date
Application number
FI862646A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI862646A0 (fi
FI80312C (fi
FI862646A (fi
Inventor
Kjell Rune Andersson
Nils Ebbe Lyrmalm
Original Assignee
Eka Nobel Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=20357434&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=FI80312(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Eka Nobel Ab filed Critical Eka Nobel Ab
Publication of FI862646A0 publication Critical patent/FI862646A0/fi
Publication of FI862646A publication Critical patent/FI862646A/fi
Publication of FI80312B publication Critical patent/FI80312B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI80312C publication Critical patent/FI80312C/fi

Links

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
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24—Polysaccharides
    • D21H17/28—Starch
    • D21H17/29—Starch cationic
    • 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
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/03—Non-macromolecular organic compounds
    • D21H17/05—Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
    • D21H17/14—Carboxylic acids; 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
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24—Polysaccharides
    • D21H17/25—Cellulose
    • 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
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24—Polysaccharides
    • D21H17/31—Gums
    • D21H17/32—Guar or other polygalactomannan gum
    • 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
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/37—Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. polyacrylates
    • 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
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/37—Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. polyacrylates
    • D21H17/375—Poly(meth)acrylamide
    • 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
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/46—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/54—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen
    • D21H17/55—Polyamides; Polyaminoamides; Polyester-amides
    • 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
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/46—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/54—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen
    • D21H17/56—Polyamines; Polyimines; Polyester-imides
    • 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
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/62—Rosin; 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
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63—Inorganic compounds
    • D21H17/66—Salts, e.g. alums
    • 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
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/16—Sizing or water-repelling agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Description

8031 2 1 Vettä hylkivä väliaine selluloosakuituja varten, tämän väliaineen valmistusmenetelmä sekä sen käyttö kuitumassan vettä hylkivään käsittelyyn Hydrofoberingsmedel för cellulosafibrer, sätt att 5 framställa detta medel samt användningen av medlet för mäldhydrofobering 10 Esilläoleva keksintö kohdistuu yleensä kemikaalituotteeseen, jota käytetään orgaanisten selluloosakuitujen liimauksessa, erityisesti paperin valmistuksessa ja varsinkin sen yhteydessä tapahtuvassa kuitumassan vettä hylkivässä käsittelyssä (liimauksessa). Paperin liimaus tai vettä hylkivä käsittely on jo kauan tunnettu tekniikka, joka on peräisin Kiinasta. Pa-15 perinvalmistustekniikan tullessa Eurooppaan havaittiin, että vettä imevä paperi ei ollut oikein sovelias tuona aikana käytettyjä kyniä ja papereita varten. Jo 1300-luvulla alettiin tämän johdosta lisätä paperiin gelatiinia kovan, tiheän ja ei-imevän paperipinnan aikaansaamiseksi. Gelatiinia ja tärkkelystä käyttävä liimaustekniikka on tämän jälkeen jatkuvasti 20 parantunut.
1800-luvun alussa liimaustekniikka koki vallankumouksen, kun hartsiliima keksittiin. Hartsiliimauksessa hartsia sekoitetaan alunan avulla kultu-massaan ennen arkkien muodostamista. Tuloksena oleva massaseos on katio-25 ninen ja sitä yhdistävät negatiivisesti varautuneet kuidut. Reaktion yhteydessä syntynyt alumilnireslnaatti on erittäin vettä hylkivä (hydrofobinen) ja antaa paperille vesipakoiset ominaisuudet. Kuitumassan liimaus-tekniikka hartsiliiman ja alunan avulla pysyi suhteellisen muuttumattomana ensimmäisen 150 vuoden aikana. Sittemmin on hartsihapon koostumusta 30 muutettu antamalla sen reagoida esim. maleiinihappoanhydridin ja fumaari-hapon kanssa (ns. vahvistettu hartsiliima). Liiman tekemiseksi vesiliukoiseksi saippuoitettiin hartsihappo natronlipeällä ja laimennettiin ennen annostusta.
35 Parannus viimeksimainittuun tekniikkaan tehtiin 1960- ja 1970-luvuilla, jolloin alettiin käyttää ns. dispersioliimaa. Tämän tekniikan mukaisesti hartsihappo hajotetaan pieniin anlonisiin ainesosiin (0,2-0,5 pm) vesi- 2 80312 1 liuoksessa. Tällä tavoin saatu dispersio on stabiili ja se sekoitetaan kuitumassaan alunan avulla.
Huolimatta uudesta eri valmistusvaiheissa tapahtuneesta tietystä kehityk-g sestä on hartsiliimausteknilkka pysynyt kuitenkin pääasiassa samana kuin 1800-luvulla käytetty tekniikka, jonka mukaisesti liimauksen suorittamiseen tarvitaan kahta komponenttiosaa, toisaalta hartsillimaa ja toisaalta seoskemikaalia, jonka pohjana on alunan kaltainen alumiinisuola.
10 Patenttijulkaisussa GB-A1-2010352 selostetaan toista kultumassan liimaus-menetelmää, jonka yhteydessä saippuoitua hartsihappoa käsittävä hartsi-liima lisätään kuitumassaan ja sekoitetaan sen jälkeen kuituihin lisäämällä käytännöllisesti katsoen sulfaattia sisältämätöntä alumiinipoly-hydroksidikloridia hartsillimaa sisältävään kuitumassaan. Tämän erikoi- 15 sen sekoitusmenetelmän etuna katsotaan olevan pienemmät korroosio-ongelmat kuin mitä esiintyy käytettäessä alunaa seosaineena. Tämän liimaus-menetelmän yhteydessä käytetään kuitenkin kaksikomponenttista järjestelmää, jolloin tavallisena seosaineena käytetty aluna korvataan toisella, erityisen alumiinisuolan muodossa olevalla seosaineella.
20
Saksalaisessa patenttijulkaisussa 363 668 selostetaan myös kaksikomponenttista järjestelmää, jonka yhteydessä hartsiliima sekoitetaan neutraaliin tai emäksiseen alumiinlkloridlln.
25 Hartsillimaustekniikan ohella on käytetty samantapaista liimaustekniikkaa mäntyöljyn saippuoitujen rasvahappojen avulla (ks. esimerkiksi ruotsalainen patentti 7507128-2 julkaisunumerolla 416 831), jotka myös sekoitetaan ulkoisen seosaineen, kuten alunan kanssa.
30 Suurena haittana tunnetuissa liimausmenetelmissä on se, että vettä hylkivä vaikutus vähenee huomattavasti paperijärjestelmien ollessa neutraalisia tai emäksisiä. Tämä muodostaa erityisen suuren ongelman haluttaessa käyttää kalsiumkarbonaattia saven sijasta täyteaineena, koska kalsiumkarbo-naatti liukenee matalan pH-arvon vallitessa. Tämä tavanomaisessa liimauk- 35 sessa esiintyvä haitta johtuu siitä, että alumiinin kationeja vaaditaan negatiivisesti varautuneen hartsihapon tai rasvahapon sekoittamiseksi. Neutraaleissa tai emäksisessä järjestelmissä alumiini-ionit esiintyvät alu- 3 80312 1 miinihydroksidin muodossa, joka on huono seosaine hartsillimaa varten, jolloin tässä tapauksessa saadaan tulokseksi heikko liimausaste. Tämä rajoittava tekijä muodostaa erittäin vakavan ongelman neutraalien tai emäksisten kuitumassajärjestelmien liimauksessa, koska sekä laadullisista g että kustannussyistä on suositeltavampaa käyttää kalsiumkarbonaattia saven asemasta täyteaineena esimerkiksi hienopaperia varten.
Tavanomaisten hartsiliimausjärjestelmien lisäksi on myös kehitetty uusia tekoliimoja, joiden käyttö on voittanut alaa paperinvalmistuksessa neut-|q raallen tai emäksisten pH-arvojen yhteydessä. Esimerkkinä tämäntyyppisistä liima-aineista voidaan mainita alkylimeripihkahappoanhydridi sekä alkyyliketenimidit. Nämä liimat ovat kuitenkin hinnaltaan huomattavasti luonnollisia liima-aineita, kuten hartsi- ja rasvahappoja, korkeampia. Toisena haittana näiden tunnettujen tekoliimojen käytössä on se, että ne J5 vaativat pitemmän ajan halutun liimausvaikutuksen saavuttamiseksi hartsi-tai rasvahappopohjaisten liimojen kovettumisaikaan verrattuna. Tekoliimojen vaatima pitempi aika merkitsee sitä, että paperilla ei heti valmistumisensa jälkeen ole täysin vettä hylkiviä ominaisuuksia kuljettuaan paperikoneen kuivatusosaston lävitse.
20
Pitempi kovettumisaika aiheuttaa haittoja paperin pintaliimauksessa ja/tai -päällystyksessä heti kuivatuksen jälkeen. Alhaisen liimausasteen yhteydessä (alkyyliketendimiliimausta käytettäessä) tapahtuu tällöin usein paperin liian voimakas uudelleenkostutus, mikä voi aiheuttaa ainesradan 25 rikkoutumista ja vähentää tuottavuutta. Lisäksi saattaa tällaisten neutraalien liimausjärjestelmien avulla suoritettu liimaus johtaa alhaiseen paperikitkaan sekä päällystysongelmiin paperikonelaitteiston eri osissa. Nämä tuotannolliset ongelmat ovat siten olleet yhtenä syynä siihen, että hartsiliimaus on jatkuvasti pysynyt hallitsevana vettä hylkivänä käsitte-3q lytekniikkana savea täyteaineena käyttävissä happamissa kuitumassajärjes-telmissä. Toisena syynä on tekoliimojen huomattavasti korkeampi hinta hartsi- tai rasvahappopohjaisiin liimoihin verrattuna.
Myös englantilaisessa patenttijulkaisussa 1 107 717 on ehdotettu liimaus-35 järjestelmää, joka sisältää parafiinivahan emulsion dispersifaasina ja emäksisen alumiinikloridin liuoksen jatkuvana faasina, jolloin mainittu emulsio stabiloidaan ei-ionisten emulgointiaineiden ja/tai ei-ionisten 4 80312 1 sakeutusalnelden avulla. Esimerkkeinä muista vettä hylkivistä aineista parafiinin lisäksi voidaan mainita mikrokrlstalliset vahat, polyetyleeni-ja vastaavanlaiset vahat sekä suurmolekyläärlset rasva-alkoholit ja rasva-amidit, joiden käytöstä ei ole kuitenkaan vielä annettu esimerkkiä.
5 On kuitenkin osoittautunut, että tällaisilla liimausjärjestelmillä ei ole ollut toivottua vaikutusta. Sama pitää paikkansa myös englantilaisessa patenttijulkaisussa 1 274 654 selostetun liimausjärjestelmän suhteen, joka myös pohjautuu samojen aineiden yhdistelmälle. Yhteistä näiden molempien patenttijulkaisujen mukaiselle liimausjärjestelmälle on se, että Ίq liimatussa paperissa esiintyy tahraisuutta, mikä on merkkinä liima-aineen epätasaisesta jakautumisesta.
Yhtenä haittana tunnetuissa liimausjärjestelmissä on myös se, että ne sopivat käytettäviksi joko happamissa tai neutraaleissa ja emäksissä kuitu-Ί5 massajärjestelmissä. Tämä aiheuttaa vaikeuksia paperitehtaalle, joka haluaa siirtyä esimerkiksi happamista kuitumassajärjestelmistä neutraaleihin tai emäksisiin järjestelmiin. Vaihto sisältää nimittäin useiden toisiinsa liittyvien tekijöiden muuttamisen, joten siirtyminen liimausjärjestel-mästä toiseen aiheuttaa huomattavia käyttöönottovaikeuksia. On siten ole-20 massa tarve sellaisen liimausjärjestelmän suhteen, jota voidaan käyttää sekä happamissa että neutraaleissa tai emäksisissä kuitumassajärjestelmissä, sillä järjestelmästä toiseen siirtymisen yhteydessä esiintyvät ongelmat vähenevät tällöin olennaisesti.
25 Esilläolevan keksinnön päätarkoituksena on siten kuitumassan vettä hylkivän käsittelyaineen aikaansaaminen, jonka yhteydessä vältetään tavanomi-sen tekniikan sisältämät rajoitukset. Keksinnön toisena tarkoituksena on saada aikaan vettä hylkivä aine, jota voidaan käyttää yksikomponentti-sena aineena ilman lisäkemlkaallen sekoittamlstarvetta. Keksinnön yhtenä 30 lisätarkoituksena on vielä saada aikaan tällaisen uuden vettä hylkivän aineen valmistusmenetelmä. Keksinnön toisena lisätarkoituksena on saada aikaan lilmausjärjestelmä, jota voidaan käyttää sekä happamissa että neutraaleissa ja emäksisissä kultumassajärjestelmissä.
35 Keksinnön perustana on se yllättävä havainto, että stabiili yksikomponent-tinen aine, jota voidaan käyttää liima-aineena ja joka el vaadi minkään sekoituellsäalneen käyttöä (jota taas tavanomaiset hartsi- tai rasvahappo- 5 80312 1 pohjaiset liimat edellyttävät), voidaan valmistaa yhdistämällä tietyt polyalumiinisuolat, yksi tai useampia hartsihappoja ja/tai rasvahappoja, mahdollisesti sekoitettuina sulamispistettä alentavan lisäaineen kuten parafiinin tai muun vettä hylkivän aineen kanssa, sulamispistettä alenta-5 vaa ainetta sekä sopivimmin myös pH-arvoltaan alhaista (alle 4) kationista orgaanista ainetta. Tällainen liima-aine sisältää pienet emulgoivat (dispergoivat), voimakkaasti kationlsolvat ainesosat, jotka imeytyvät suoraan negatiivisesti varautuneisiin kuituihin annostuksen yhteydessä paperinvalmistusjärjestelmään tai ollessaan yhteydessä muihin orgaanisiin Ί0 kuituihin.
Keksinnön mukainen vettä hylkivä aine käsittää siten veteen emulgoituvan/ dispergoituvan hartsi- ja/tai rasvahapon, vesiliukoisen polyalumiinisuo-lan ja suositeltavimmin vielä jonkin kationisen orgaanisen yhdisteen.
Ί5 Tämä vettä hylkivä aine valmistetaan siten, että hartsi- ja/tai rasvahappo hajotetaan hienoina ainesosina veteen yhdessä polyalumiinisuolan ja mahdollisesti myös kationisen orgaanisen yhdisteen kanssa. Keksintö kohdistuu myös tämän vettä hylkivän aineen käyttöön selluloosakuitujen kuitumassan vettä hylkivää käsittelyä varten paperinvalmistusteollisuu-20 dessa.
Keksinnön yhtenä etuna on se, että polyalumiinisuola ja hartsi- ja/tai rasvahappo sekoitetaan yhteen alhaisen pH-arvon (alle 4) vallitessa, jolloin tapahtuu välitön aktivoituminen tätä vettä hylkivää ainetta lisät-25 täessä kultumassaan, alumiinin ja hartsi- ja/tai rasvahapon seoksen muodostuessa, kun emulsiopisarat tulevat pH-arvoon 4-6. Keksinnön avulla saadaan läheinen kosketus hartsi- ja/tai rasvahapon ja polyalumiinisuolan välille, niin että alumiinihydroksidi paperinvalmistuksen yhteydessä esiintyvästä korkeasta pH-arvosta huolimatta ei pääse saostumaan ennen aktll-30 visen hartsi/rasvahapporeslnaatin muodostumista. Keksinnön mukaisen vettä hylkivän aineen toisena etuna on se, että pienet emulgoivat/dispergoivat ainesosat peittävät vähäisen kokonsa ansiosta mahdollisimman tehokkaasti vettä hylkivällä aineella päällystettävän pinnan.
35 Keksinnön eräänä hyvin suurena etuna on se, että mitään ulkoista saostus- ainetta ei tarvita keksinnön mukaista vettä hylkivää ainetta käytettäessä.
Tämä merkitsee vettä hylkivän käsittelyn huomattavaa yksinkertaistumista 6 80312 1 erityisesti paperinvalmistuksessa, ei vain siksi, että tarvitsee käyttää ainoastaan yhtä ainetta, vaan my8s sen johdosta, että saavutetaan varmempi ja tasaisempi liimautuminen, koska on helpompaa optimoida lisäaineen määrä käytettäessä keksinnön mukaista ykslkomponenttista liimaa kuin tavan-g omaisten kaksikomponenttisten liimojen käytön yhteydessä.
Tällä hetkellä vaikuttaa keksinnön mukaisen vettä hylkivän aineen suurimpana etuna tavanomaisiin hartsiliimoihin verrattuna olevan se, että keksinnön mukainen aine on paljon tehokkaampi myös korkeiden pH-arvojen yh--|q teydessä käytettynä paperityypeissä, jotka sisältävät suuria määriä kal-siumkarbonaattia täyteaineena.
Keksinnön eräänä lisäetuna on vielä se, että sen mukainen vettä hylkivä aine edellyttää huomattavasti halvempien raaka-aineiden käyttöä kuin jg markkinoilta saatavissa olevat synteettiset liima-aineet. Hartsi- ja rasvahappoja on saatavissa lähes rajoittamattomissa määrin. Tekniseltä kannalta katsottuna on uusi vettä hylkivä aine lisäksi ylivoimainen synteettisiin liima-aineisiin (esim. alkyyllketendlmeereihin) verrattuna neutraaleissa tai emäksisissä paperlnvalmlstusjärjestelmlssä käytettynä, 20 sillä keksinnön mukainen vettä hylkivä aine kovettuu nopeasti ja tekee siten paperin vettä hylkiväksi jo paperikoneessa. Siten ei esiinny niitä tuotannollisia häiriöitä, joita muut synteettiset liima-aineet voivat aiheuttaa.
25 Keksintö käsittää yleensä sen, että polyalumlinlsuolaa, el-saippuoltua hartsi- ja/tai rasvahappoa sekoitettuna mahdollisesti sulamispistettä alentavan lisäaineen kuten parafiinin kanssa, sekä mahdollisesti myös jotain kationista orgaanista ainetta sekoitetaan veteen voimakkaasti hämmentäen, jolloin tulokseksi saadaan emulsio tai dispersio, joka käsittää 3Q pieniä kationisia pisaroita suuruusluokaltaan 0,05-50 pm, mieluiten 0,05-25 pm.
Liiman paras mahdollinen tehokkuus ja stabiliteetti saavutetaan, jos kyseinen kationinen orgaaninen aine sisältyy itse liimaan. Tiettyjen sovel-3g lutuksien yhteydessä on kuitenkin mahdollista yhdistää yksikomponenttinen liima (siis hartsi- tai rasvahappo ja erityinen polyalumiinisuola) katio-niseen orgaaniseen aineeseen vasta sekoittamisen yhteydessä orgaanisiin 7 80312 1 kuituihin. Paperinvalmistuksessa voidaan siten kationinen aine sekoittaa erikseen paperlkultumassaan joko liimautumista tai jotain muuta tarkoitusta varten. Siten voidaan keksinnön mukainen liimausmenetelmä yhdistää tunnettujen paperinvalmistusmenetelmien kanssa lisäämällä kationinen or-g gaaninen aine kultumassan esim. eurooppalaisen patenttijulkaisun EP-Bl-41056 ja eurooppalaisen julkaistun patenttihakemuksen EP-A1-80986 mukaisesti.
Tällä tavoin valmistettu dispersio tai emulsio on, erityisesti jos se |q sisältää kationista orgaanista ainetta, niin stabiili ja väkevyydeltään niin korkea, että sitä voidaan erittäin edullisesti jakaa kuluttajille tavanomaisten kuljetusmenetelmien avulla.
Keksinnön tarkoituksiin sopivimmiksi polyalumiinisuoloiksi ovat osoittau--|g tuneet emäksiset polyalumiinisuolat, kuten polyalumiinisulfaatti tai poly-alumiinikloridi. Näille suoloille on tunnusomaista korkea moolisuhde alumiinin ja vastaionin välillä (> 1) ja se, että ne synnyttävät vesiliuoksessa varauksiltaan korkeita polyalumiini-ioneja, kuten ai13o4(oh)26(h2o)io5+.
2°
Keksinnön mukaisen vettä hylkivän aineen raaka-aineina voivat olla puhtaat hartsi- tai rasvahapot tai niiden yhdistelmät, jolloin niihin voidaan myös sekoittaa sulamispistettä alentavia lisäaineita, kuten parafii-neja.
25
Hartsihappoa käytettäessä sen tyypillinen koostumus on seuraavanlainen:
abletiinihappo 40 Z
neoabletllnihappo 4 Z
30 pimaarihappo 3 Z
isopimaarihappo 6 %
palustriinihappo 7 Z
muut hapot 40 % 35 Mäntyöljystä saatavaa rasvahappoa käytettäessä on seuraava koostumus ta vallinen: 8 80312 1 öljyhappo 30 %
linoleenihappo 65 Z
muut hapot 5 % g Keksinnön yhteydessä on mahdollista käyttää muunnettua hartsi- tai rasvahappoa, jota on vahvistettu tässä yhteydessä tavallisesti käytettyjen aineiden, kuten maleiinihappoanhydridin, fumaarihapon jne. reaktioiden avulla.
|q Keksinnön yhteydessä on tärkeää, että sen sisältämät hartsi- ja/tai rasvahapot ovat varautumattomassa muodossa (ei-saippuoituja), niin että pH-arvo voidaan pitää matalana, sopivimmin alle 5. Korkeampien pH-arvojen yhteydessä saadaan tulokseksi negatiivisesti varautuneita karboksylaattiryh-miä, jotka vähentävät emulsio- tai dispersiopisaroiden kationista luon-Ί5 netta (jolloin emulsio tai dispersio hajaantuu).
Eri komponenttien sopivana määränä on 0,5-90 Z hartsi- tai rasvahappoa ja 10-99,5 Z vettä.
20 Sopivana painosuhteena dispersion sisältämien hartsi- tai rasvahappojen ja alumiinin välillä on 100:1 - 1:4, sopivimmin 10:1 ja 1:2.
Vesifaasin sisältäminä kationislna orgaanisina yhdisteinä voivat olla tensidlt, tärkkelys, guarkumi, karboksimetyyliselluloosa, polyakryyli-25 amidi, polylmilni, polyamlini, polyamidamiini, polyetyleenimiini tai polyakrylaatti. Sopiva painosuhde hartsi- tai rasvahappojen ja kationi-sen orgaanisen yhdisteen välillä on 100:0,01 - 100:30.
Keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin seuraavassa muutamien käytännön 3Q esimerkkien avulla.
ESIMERKKI 1 Tässä esimerkissä valmistettiin liimaemulslo käyttämällä 500 g mäntyras-35 vahappoa (BEVACID 2, Bergvik Kemi, Söderhamn, Ruotsi), joka vahvistettiin 5 % fumaarihapolla ja johon sekoitettiin 2,49 g kationista tensidlä (heksadesyylitrimetyyllammonlumkloridi, Riedel-de Haen, Seelze-Hannover, 9 80312 1 Länsi-Saksa) ja 69,9 g etanolia. Tämä seos lisättiin sitten voimakkaan hämmennyksen (sekoitin ULTRA-TURRAX, ΙΚΑ-Werk, Stuten) alaisena seokseen, joka sisälsi 5,61 g kationista tärkkelystä typpipitoisuudessa 0,4 Z (tärkkelys S-195, Raisio-SLR AB, Göteborg, Ruotsi) ja 967,5 g polyalu-5 miinikloridia Α^ίΟΗί,ΧΙ H^O, Albright & Wilson, Lontoo, Al-pitoisuus 25 paino-% 4454 grammassa vettä. Lämpötila sekoitustoimenpiteen aikana oli 25°C sekä rasvahappo- että vesifaasissa.
Seos homogenisoitiin tämän jälkeen venttiilihomogenisaattorissa (Gualin 10 Lab 60, APV Schröder, Liibeck, Länsi-Saksa) 350 barin ylipaineella. Syntyneen emulsion pH-arvo mitattiin huoneenlämpötilassa ja se oli 3,7. Mikroskooppitutkimusten yhteydessä todettiin, että valmistetun liima-aineen emulsiopisaroiden koko oli 1-2 pn.
15 Syntynyt emulsio oli stabiili faasierottumisen suhteen yli kahden kuukauden ajan.
ESIMERKKI 2 20 25 g 22 % mäntyrasvahappoa ja 45 % mäntyhartsihappoa (erikoissekoitus
Bergvik Kemi AB:n tislauslaitoksesta - sekoitus oli vahvistettu 10 % fumaarihapolla) lisättiin samalla tavoin kuin esimerkissä 1 seokseen, joka sisälsi 24 g polyalumiinikloridla (sama kuin esimerkissä 1) ja 0,063 g kationista polyakryyliamidia ("PERCOL" 181, COM, Västra 25 Frölunda, Göteborg) ja 250 ml vettä. Muutoin seos valmistettiin samoin kuin esimerkissä 1 ja tulokseksi saatiin stabiili dispersio, jolla oli pieni ainesosakoko ja pH-arvo noin 2,5.
ESIMERKKI 3 30 Tässä esimerkissä valmistettiin stabiili dispersio lisäämällä 1,7 g vahvistamatonta mäntyhartsihappoa ("BEVIR0S SG", Bergvik Kemi AB, Söderhamn) 16,7 grammaan vettä, joka sisälsi 0,02 g kationista tensidiä (heksadesyy-litrimetyyliammoniumbromidi, Riedel-de Haen AG, Seelze-Hannover, Länsi-35 Saksa) ja 1,6 g polyalumiinikloridia (sama kuin esimerkissä 1).
Seos siirrettiin 100 ml paineastiaan ja kuumennettiin 148°C:en lämpöle- 10 80312 1 vyllä magneettisekoituksen alaisena. Kuumennus keskeytettiin 30 minuutin kuluttua ja dispersio sai hitaasti jäähtyä huoneenlämpötilaan. Tulokseksi saadun tuotteen pH-arvo oli 2,8.
5 ESIMERKKI 4 50 grammaan rasva-/hartsihapposeosta (sama sekoitus kuin esimerkissä 2) lisättiin 0,13 g kationista tensidiä (liuotettuna 3,5 grammaan etanolia). Kationinen tensidi oli sama kuin esimerkissä 3.
10
Rasva-/hartsihapposeoe lisättiin 148 grammaan vettä, joka sisälsi 48,4 g polyalumiinikloridia (sama kuin edellisessä esimerkissä) ja 0,25 g kationista tärkkelystä, jonka typpipitoisuus oli 0,4 %. Muutoin oli valmistusmenetelmä sama kuin esimerkeissä 1 ja 2.
15 Tämän kokeen tulokseksi saatiin stabiili dispersio, jonka pH-arvo oli 2,5 ja viskooslus hieman korkeampi kuin aikaisemmassa esimerkissä.
ESIMERKKI 5 20 Tässä esimerkissä lisättiin 25 g rasva-/hartsihapposeosta (sama sekoitus kuin esimerkissä 2) 250 ml:aan vettä, joka sisälsi 0,6 g kationista guar-kumla (typpipitoisuus 1,5 X, "GENDRIVE 162”, Henkel Company, USA) ja 150 g polyalumiinisulfaattia (joka oli ostettu Boliden Kemi AB:stä, 25 Helsingborg ja sisälsi 15,5 % alumiinia ja 65 % sulfaattia, joten sen moolisuhde oli siis A1:S0^ = 0,9).
Valmistusmenetelmä oli muutoin sama kuin edellisessä esimerkissä. Dispersion pH-arvo oli 2,5. Koe osoitti, että rasva-/hartslhappo voitiin yhdis-30 tää muihin komponentteihin, niin että tulokseksi saatiin dispersio. Dispersion stabiliteetti faaslerottumlsta vastaan oli kuitenkin matalampi (yksi vuorokausi) kuin edellisessä esimerkissä.
ESIMERKKI 6 1,25 g kationista tärkkelystä typpipitoisuudella 0,40 % ja 4,86 g polyalumiinikloridia (ks. edellinen esimerkki) liuotettiin 250 grammaan vet- 35 11 8031 2 1 tä lämpötilassa 95°C.
25 g mäntyrasvahappoa (sama kuin esimerkissä 1) kuumennettiin 95°C:en ja sitä lisättiin jatkuvasti lämpimään vesiliuokseen edellä kuvattua me-g netelmää käyttäen.
Tuloksena saadun emulsion pH-arvo oli 2,5 ja sen sisältämien emulsiopisa-roiden suuruusluokka 3-4 pn. Emulsio osoittautui stabiiliksi faasierottu-mista vastaan kahdeksan vuorokauden ajan.
10 ESIMERKKI 7 Tässä kokeessa valmistettiin stabiili liimaemulsio lisäämällä 25 g mänty-rasvahappoa ("BEVACID 2”) 250 grammaan vettä, joka sisälsi 5,6 g kationis-Ί5 ta tärkkelystä typpipitoisuudella 0,40 % sekä 29,2 g polyalumiinikloridia. Muutoin käytettiin samoja koe-edellytyksiä kuin esimerkissä 1. Tulokseksi saadun emulsion pH-arvo oli 2,8.
ESIMERKKI 8 20 25 g rasva-/hartsihapon erikoissekoitusta (sama tuote kuin esimerkissä 2) lisättiin esimerkin 1 yhteydessä kuvatulla tavalla liuokseen, joka sisälsi 58,3 g polyalumiinikloridia (sama kuin esimerkissä 1) ja 216,7 ml vettä. Valmistus suoritettiin muutoin esimerkin 1 mukaisesti, jolloin tulokseksi 25 saatiin pH-arvoltaan 2,8 oleva emulsio/dlspersio.
ESIMERKKI 9 Tässä esimerkissä lisättiin 25 g rasva-/hartsihapon seosta (sama sekoi-30 tus kuin esimerkissä 2) liuokseen, joka sisälsi 58,3 g polyalumiinikloridia (sama kuin esimerkissä 1) ja 91,7 g vettä käyttäen samaa menetelmää kuin esimerkissä 1. Vesihauteessa tapahtuneen jäähdytyksen jälkeen edellämainittuun tuotteeseen sekoitettiin 125 g yksiprosenttista kationista tärkkelysliuosta (typpipitoisuus 0,40 %). Tuloksena olleen stabiilin 35 emulsion/dispersion pH-arvo oli 2,8.
i2 8031 2 1 ESIMERKKI 10
Koostumukseltaan seuraava paperikultumassa valmistettiin: g 70 Z täysin valkaistu massa (60/40 koivusulfaattla/mäntysulfaattla) 30 % kalsiumkarbonaattia ("Sjöhästen", Malmökrita)
Koivu- ja mäntysulfaatti jauhettiin laboratorioholanterissa jauhatusas-teeseen 200 ml CSF (Canadian Standard Freeness). Kuitumassaan lisättiin 1Q (veteen lietettyä) kalsiumkarbonaattia ja massa laimennettiin 0,5 Z kuiva-pitoisuuteen. Massan pH-arvo oli tällöin 8,0.
Kokeessa annosteltiin erilaisia määriä toisaalta esimerkin 1 mukaista liima-ainetta ja toisaalta tavanomaista hartsiliimaa ("T-liima 7635", Ί5 Hercules AB, Göteborg) paperikultumassan eri annoksiin.
Tavanomaisen hartsiliiman avulla suoritetuissa kokeissa lisättiin totutun tavan mukaisesti 2 Z alunaa (kulvamassapainosta laskettuna) ennen liiman annostusta.
20
Liima-aineet annosteltiin yksiprosenttisina liuoksina ja lisättiin 0,5-prosenttiseen kuitumassaan hämmentämisen alaisena (45 s). Kuitumassa siirrettiin tämän jälkeen 100-sllmäisellä viiralla varustettuun labora-torloarkklmuottiln (suomalainen muotti). Arkit muodostettiin SCAN C 26:67 25 mukaisesti (plntapainoksi tuli 73 g/m ). Arkit kuivattiin 23°C:ssa ja 50 % suhteellisessa kosteudessa yön yli» minkä jälkeen ne asetettiin läm-pökaapplin 30 minuutiksi lämpötilassa 120°C.
Konditioinnin jälkeen (23°C, 50 Z suhteellinen ilmankosteus) määritettiin 30 niiden vedenpoistokyky SCAN P 12:64 (Cobb^g) mukaisesti.
Taulukossa on annettu arviointitulokset. Liima-aineen aimosmäärät (paino-Z) tarkoittavat kuivasta kuitumaseasta laskettuja lisättyjä määriä (aktiivinen pitoisuus). Taulukosta 1 ilmenee, että keksinnön mukai-35 nen Hima-aine antaa täysin kelvollisen liimauksen (Cobb^g < 25) korkeasta pH-arvosta ja suurista kalsiumkarbonaattimääristä huolimatta.
,3 8031 2 1 TAULUKKO 1 I I 2
Liima-aine Annostusmäärä (%) Cobbgg (g/m ) 5---
Esimerkki 1 0,3 46 " 0,5 17 " 0,7 14 " 1,3 13 10 " 2’° 12 --L- ESIMERKKI 11
Paperikuitumassa valmistettiin samalla tavoin kuin esimerkissä 1. Tulokseksi saadun kultumassan pH-arvo oli 7,3. Erilaisia keksinnön mukaisia liima-aineita lisättiin kuivamassaan.
Paperiarkkien arkitus ja kuivaus suoritettiin esimerkissä 8 kuvatulla 2q tavalla. Vedenpoisto Cobb^^ (SCAN P 12:64) mukaisesti määritettiin. Tulokset on esitetty taulukossa 2.
TAULUKKO 2 2 25 Vedenpoisto CobbgQ mukaisesti (g/m )
\ Annostus Z
\ 0 1,0 1,5 2,0
Esimerkin \ 2q mukainen liima-aine \ 2 113 45 38 23 3 113 83 69 40 4 113 21 16 14 35 5 1 13 67 57 42 1 ESIMERKKI 12 i4 8031 2 Tässä kokeessa käytettiin sanomalehtipaperitehtaasta saatua paperikuitu-massaa. Massan konsentraatio oli 3 Z ja se oli jauhettu jauhatusasteeseen g 125 CSF. Käytetyn massan koostumus oli: 22 Z täysin valkaistua kemiallista massaa 15 % TMP:tä (termomekaanista massaa) 35 % puuhloketta 10 28 I jätettä
Kultumassaan lisättiin 30 % kaoliinia (C-savi, ECC) kuivakuitupainosta laskettuna. Massa laimennettiin 0,5 % pitoisuuteen ja pH-arvoksi säädettiin 5,0.
15
Esimerkin 3 mukaisesti valmistettua liima-ainetta annosteltiin eri määrissä kultujen ja täyteaineen lieteseokseen. Arkit valmistettiin SCAN C 26:67 2 mukaisesti (pintapaino 73 g/m ).
20 Tässä kokeessa arkit kuivattiin kuivatusrummussa 85°C:ssa. Arkit asetettiin sen jälkeen uuniin (120°C) 30 minuutiksi.
Konditiolnnin jälkeen (23°C, 50 Z suhteellinen ilmankosteus) mitattiin vedenpoistokyky Cobbg^ mukaisesti. Näiden mittausten tulokset on annettu 25 taulukossa 3.
TAULUKKO 3 30 % liima-ainetta Cobbgg esimerkin 4 2 mukaisesti (g/m ) 0 219 35 0,5 193 1.0 93 2.0 19 li 1 ESIMERKKI 13 15 8031 2 Tässä kokeessa käytettiin paperimassaa, jonka kuivapltoisuus oli 1,37 % ja jauhatusaste 200 ml CSF ja joka käsitti 60 % koivusulfaattimassaa ja g 40 % mäntysulfaattimassaa.
Paperimassaan lisättiin 30 % kalsiumkarbonaattia (Malmokritan "SJÖHÄSTEN") kuivakuitupainosta laskettuna. Tämän jälkeen pH-arvoksi säädettiin 8,5. Esimerkin 1 mukaisesti valmistettua liima-ainetta lisättiin massaan eri- 1Q laisia määriä. Arkit valmistettiin sen jälkeen SCAN C 26:67 mukaisesti 2 pintapaineilla 73 g/m . Arkit kuivattiin ja arvioitiin esimerkissä 10 kuvatulla tavalla, jolloin saavutettiin erittäin hyvä liimaus. Liimaus-tulokset on annettu taulukossa 4.
15 TAULUKKO 4 2
Vedenpoisto Cobbgg mukaisesti (g/m ) 2Q Annostus
Liima-aine'"^^ 0 % 0,3 % 0,5 % 1,0 % 2,0 %
Esimerkin 1 mukaan 103 58 27 15 12 --L---- 25 ESIMERKKI 14 Tässä kokeessa käytettiin samaa kultumassaa ja valmistustapaa kuin esimerkissä 10. Vettä hylkivänä väliaineena käytettiin kuitenkin esimerkin 3Q 8 mukaista liima-ainetta. Sitä annosteltiin eri määrissä, jolloin 0,6 % kationista tärkkelystä (massan kuivapainosta laskettuna) lisättiin seokseen 15 s liima-annostuksen jälkeen ulkoiseksi pidätysaineeksi. Kokeen tulokset ilmenevät taulukosta 5. Tämän kokeen yhteydessä ilmeni, että esimerkin 1 mukainen liima-aine antoi‘paremman tuloksen ilman kationista 35 ainettakin, mutta että parannus oli huomattavampi, kun kationista ainetta lisättiin.
1 TAULUKKO 5 16 8031 2
Vedenpoisto Cobb^Q mukaisesti 5 -----
Liima-aine Liiman annostus Kationisen tärk- Cobb^Q
(%) kelyksen annostus 00 (g/m2)
Esim. 8 mukaan 0,3 0 83 " 0,5 0 65 " 1,0 0 50 " 2,0 0 46
Esim. 8 mukaan 0,3 0,6 76 " 0,5 0,6 67 " 1,0 0,6 37 " 2,0 0,6 18 20 Nollakoe -0 0 99 ESIMERKKI 15 25 Tämän esimerkin mukaisessa kokeessa käytettiin esimerkin 10 mukaisella tavalla valmistettua paperikultumassaa. Liimauksessa käytettiin samaa menettelytapaa kuin esimerkiksi 10, esilläolevassa esimerkissä käytettiin kuitenkin esimerkin 9 mukaisesti valmistettua liima-ainetta. Täysin kelvollinen liimaus saavutettiin myös tämän kokeen yhteydessä, jonka tu- 3Q lokset Ilmenevät taulukosta 6.
35 1 TAULUKKO 6 17 8031 2
Vedenpoisto Cobbgg mukaisesti 5 ---j-η
Liima-aine Liiman annostus (%) Cobbgg Cg/m )
Esim. 9 mukaan 0,3 71 " 0,5 66 10 " 1.0 46 " 2,0 17
Nollakoe 0 99 15 ESIMERKKI 16
Vettä hylkivänä aineena tässä esimerkissä käytettiin seosta, joka sisälsi 42 g mäntyhartsia (BEVIROS SG, Bergvik Kemi) sekä 18 g parafiinivahaa 2Q (sulamispiste 58°C, Malmsten & Bergvall, Göteborg). Tätä vettä hylkivää ainetta lisättiin erittäin voimakkaan sekoituksen alaisena (ULTRA TURRAX, ΙΚΑ-Werk, Staufen) seokseen, joka sisälsi 3 g kationista tärkkelystä typpipitoisuudessa 0,4 %, 144,7 g polyalumiinikloridiliuosta (KLORHYDROL, Reheis Chemical Ltd, Dublin, Al-pitoisuus 12,5 painoprosenttia) ja 92,3 g 25 vettä. Emulgoinnin yhteydessä oli lämpötila 95°C kaikkia seokseen sisältyviä kemikaaleja varten.
Emulsiota homogenisoitiin lisäksi kolmen minuutin ajan arvolla 10 000 r/min, minkä jälkeen se jäähdytettiin vesihauteessa huonelämpö-3Q tilaan.
Tällä tavoin valmistetun tuotteen pH-arvo oli 3,7 ja ainesosakoko noin 1-2 pm. Stabiliteetti oli hyvä yli kahden kuukauden ajan.
35 Tällä tavoin valmistetun liima-aineen koestusta varten valmistettiin koostumukseltaan seuraavanlainen paperikuitumassa:
______ -· I
,. 80312 1 80 Z täysinvalkaistua kemiallista massaa (60/40 koivusulfaattia/mäntysul- faattia) 20 Z kalslumkarbonaattia (Malmökritan "Sjöhästen").
g Koivu- ja mäntysulfaatti jauhettiin laboratorioholanterissa jauhatusas-teeseen 200 ml CSF (Canadian Standard Freeness). Kalslumkarbonaattia (veteen lietettynä) lisättiin seokseen ja kuitumassa laimennettiin 0,5 prosenttiin kuivapitoisuudesta. Kuitumassan pH-arvo oli tällöin 8,0.
|q Liima-aineet annosteltiin yksiprosenttisena liuoksena ja lisättiin 0,5-prosenttiseen kuitumassaan sekoituksen alaisena (45 s). Massa siirrettiin tämän jälkeen 100-silmäisellä viiralla varustettuun laboratorioarkkimuot-tiin (suomalainen muotti). Arkit muodostettiin SCAN C 26:67 mukaisesti (pintapainokei tuli 73 g/m^). Arkit kuivattiin 23°C:ssa ja 50 Z suhteel-•jtj lisessa ilmankosteudessa yön yli, minkä jälkeen ne asetettiin lämpökaap-piin 30 minuutiksi lämpötilassa 120°C.
Kondltioinnin jälkeen (23°C, 50 Z suhteellinen Ilmankosteus) määritettiin vedenpoistokyky SCAN P 12:64 (Cobbgg) mukaisesti.
20
Taulukossa 7 on annettu tulokset määrityksistä. Liima-aineiden annostus-määrät (paino-Z) tarkoittavat lisäysmääriä (aktiivinen pitoisuus) kuiva-massapalnosta laskettuina. Taulukosta 7 ilmenee, että keksinnön mukainen liima-aine antaa täysin kelvollisen liimauksen (Cobb^g < 25) korkeasta 25 pH-arvoeta ja suurista kalsiumkarbonaattlmäärlstä huolimatta.
TAULUKKO 7 - ^ 3Q Liima-aine Annostusmäärä Cobb^g (g/m )
Esimerkki 16 0,3 71 f " 0,5 64 " 0,8 22 35 " i.O 18 " 2,0 15 1 ESIMERKKI 17 „ 80312
Esimerkissä 16 käytettiin samoja ainesosia liima-aine-emulsiossa kuitenkin seuraavlna määrinä: 5 48 g mäntyhartsia 12 g parafiinivahaa 144,7 g polyalumiinikloridiliuosta 3 g kationista tärkkelystä 1Q 92,3 g vettä
Tulokseksi saadun emulsion pH-arvo oli 3,7 ja ainesosakoko noin 1-2 um ja sillä oli hyvä stabiliteetti yli kahden kuukauden ajan.
15 Emulsiota käytettiin tämän jälkeen esimerkin 16 mukaisen paperikuitumas-san liimaukseen ja tämän kokeen tulokset on annettu taulukossa 8.
TAULUKKO 8 20 ___ 2
Liima-aine Annostusmäärä Cobb^ (g/m )
Esimerkki 17 0,3 90 " 0,5 82 25 " °*8 71 " 1,0 65 " 2,0 18 30 35

Claims (14)

2o 8031 2
1. Vettä hylkivä aine, joka käsittää hienojakoisen emulsion/dlsperslon veslfaasissa, tunnettu siitä, että hienojakoinen materiaali g käsittää hartsi- ja/tai rasvahapon ja vesifaasi sisältää alumiinisuolan, joka on polyalumiinikloridi ja/tai polyalumiinisulfaatti.
1 Patenttivaatimukset
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen aine, tunnettu siitä, että hienojakoinen materiaali on saippuolmaton, etupäässä vahvistettu hartsi- 10 happo.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen aine, tunnettu siitä, että alumiinisuola on polyalumiinikloridi. Ί g
4. Patenttivaatimuksen 1 tai 3 mukainen aine, tunnettu siitä, että moolisuhde alumiinin ja vastaionln välillä polyalumiiniyhdisteessä on yli 1:1.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen aine, tunnettu siltä, että se 20 myös sisältää kationisen orgaanisen yhdisteen.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen aine, tunnettu siltä, että kationisena orgaanisena yhdisteenä on kationinen tärkkelys, katloninen guarkumi, kationinen polyakryyliamiini, polyamiini, polyamidoamiini tai 25 polyetyleeniimiini.
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen aine, tunnettu siitä, että se sisältää 30-700 g/1 hartsihappoa ja/tai rasvahappoa, 1-200 g/1 poly-alumiiniyhdistettä laskettuna alumiinina sekä etupäässä myös 0,05-200 g/1 3Q kationista orgaanista yhdistettä.
8. Menetelmä vettä hylkivän aineen valmistamiseksi, tunnettu siltä, että muodostetaan alumiinisuolaa sisältävä vesiliuos, joka alumiinisuola on polyalumiinikloridi tai polyalumiinisulfaatti, ja että 35 siihen sopivimmin myös sisällytetään kationinen orgaaninen yhdiste ja että hartsi- ja/tai rasvahappo tämän jälkeen emulgoidaan/dispergoldaan hienojakoisena faasimuotona vesiliuoksessa. II 2i 80312
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se materiaali, joka dispergoidaan hienojakoisena faasina on saip-puoimaton, etupäässä vahvistettu hartsihappo.
10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alumiinisuola on polyalumiinikloridi.
11. Patenttivaatimuksen 8 tai 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että moolisuhde alumiinin ja vastaionin välillä alumiinisuolassa 10 on y11 1:1*
12. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kationisena orgaanisena yhdisteenä on kationinen tärkkelys, katio-ninen guarkumi, kationinen polyakryyliamidi, polyamiini, polyamidoamiini ig tai polyetyleeniimiini.
13. Jonkin patenttivaatimuksen 8-12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että dispersio/emulsio sisältää 30-700 g/1 hartsi- ja/tai rasvahappoa, 1-200 g/1 polyalumiiniyhdistettä alumiinina laskettuna ja ensi- 20 sijaisesti myös 0,05-200 g/1 kationista orgaanista yhdistettä.
14. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-7 mukaisen vettä hylkivän aineen käyttö kuitumassan vettä hylkivään käsittelyyn paperinvalmistuksessa. 25 30 35 22 80312
FI862646A 1984-10-22 1986-06-19 Hydrofoberingsmedel foer cellulosafibrer, saett att framstaella detta medel samt anvaendningen av medlet foer maeldhydrofobering. FI80312C (fi)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8405260 1984-10-22
SE8405260A SE8405260L (sv) 1984-10-22 1984-10-22 Hydrofoberingsmedel for organiska fibrer, serskilt cellulosafibrer, sett att framstella detta medel samt anvendningen av medlet for meldhydrofobering
PCT/SE1985/000405 WO1986002677A1 (en) 1984-10-22 1985-10-21 Hydrophobing agent for cellulosic fibers, method of preparing the agent, and use of the agent for stock hydrophobation
SE8500405 1985-10-21

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI862646A0 FI862646A0 (fi) 1986-06-19
FI862646A FI862646A (fi) 1986-06-19
FI80312B true FI80312B (fi) 1990-01-31
FI80312C FI80312C (fi) 1990-05-10

Family

ID=20357434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI862646A FI80312C (fi) 1984-10-22 1986-06-19 Hydrofoberingsmedel foer cellulosafibrer, saett att framstaella detta medel samt anvaendningen av medlet foer maeldhydrofobering.

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP0200755B1 (fi)
JP (1) JPH0713358B2 (fi)
BR (1) BR8507006A (fi)
CA (1) CA1339849C (fi)
DE (1) DE3570471D1 (fi)
FI (1) FI80312C (fi)
NO (1) NO166805C (fi)
SE (1) SE8405260L (fi)
WO (1) WO1986002677A1 (fi)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3661948D1 (en) * 1985-04-13 1989-03-02 Chem Fab Bruhl Oppermann Gmbh Paper-sizing agents and their use
SE465833B (sv) * 1987-01-09 1991-11-04 Eka Nobel Ab Vattenhaltig dispersion innehaallande en blandning av hydrofoberande kolofoniummaterial och syntetiskt hydrofoberingsmedel, saett foer framstaellning av dispersionen samt anvaendning av dispersionen vid framstaellning av papper och liknande produkter
FR2612960B1 (fr) * 1987-03-23 1989-06-16 Atochem Procede de fabrication du papier d'emballage et du carton par adjonction a la suspension fibreuse d'amidon cationique et de polychlorure d'aluminium
FR2612961B1 (fr) * 1987-03-23 1989-10-13 Atochem Procede de fabrication du papier par adjonction a la suspension fibreuse d'une charge minerale, d'un agent de collage, d'amidon cationique et de polychlorure d'aluminium
GB8712370D0 (en) * 1987-05-26 1987-07-01 Albright & Wilson Paper sizing compositions
US5192363A (en) * 1987-05-26 1993-03-09 Eka Nobel Landskrona Ab Paper sizing compositions
GB8806432D0 (en) * 1988-03-18 1988-04-20 Albright & Wilson Paper sizing methods & compositions
JP3069884B2 (ja) * 1995-01-24 2000-07-24 日本コーンスターチ株式会社 製紙用カチオン化澱粉・糊液及びそれらの製造方法
JPH08299495A (ja) * 1995-05-08 1996-11-19 Pin Kuo Hai 張力構造を有する健康維持機器
GB9625006D0 (en) * 1996-11-30 1997-01-15 Roe Lee Paper Chemicals Compan 'One-shot'rosin emulsion including starch derivative for paper sizing
US6165259A (en) * 1997-02-05 2000-12-26 Akzo Nobel N.V. Aqueous dispersions of hydrophobic material
AT406492B (de) * 1998-01-26 2000-05-25 Krems Chemie Ag Wässrige papierleimungsmitteldispersionen und verfahren zu ihrer herstellung
TWI490392B (zh) * 2010-05-28 2015-07-01 Arakawa Chem Ind Paper-making rosin-based emulsion-type sizing agent and paper using the sizing agent
CN105377062A (zh) * 2013-07-19 2016-03-02 菲利普莫里斯生产公司 疏水纸
CN114673025B (zh) 2016-06-01 2023-12-05 艺康美国股份有限公司 用于在高电荷需求系统中造纸的高效强度方案

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5374118A (en) * 1976-12-09 1978-07-01 Toa Gosei Chem Ind Additives for paper making
CH623371A5 (fi) * 1977-12-14 1981-05-29 Sulzer Ag
FR2418297A1 (fr) * 1978-02-27 1979-09-21 Ugine Kuhlmann Amelioration aux procedes de fabrication de papiers et de cartons
JPS54158435A (en) * 1978-06-05 1979-12-14 Nippon Shikizai Kogyo Kenkyusho:Kk Surface treatment
US4327017A (en) * 1979-03-08 1982-04-27 Nihonshikizai Kogyo Co., Ltd. Agent of chroma and brightness for pigments
DK156822B (da) * 1981-07-03 1989-10-09 Boliden Ab Basisk aluminiumsulfatmateriale, dets fremstilling og anvendelse
DE3245390C1 (de) * 1982-12-08 1984-01-26 Giulini Chemie Gmbh, 6700 Ludwigshafen Mittel und Verfahren zur Neutralleimung

Also Published As

Publication number Publication date
NO862484L (no) 1986-06-20
FI862646A0 (fi) 1986-06-19
NO862484D0 (no) 1986-06-20
NO166805C (no) 1991-09-04
WO1986002677A1 (en) 1986-05-09
JPH0713358B2 (ja) 1995-02-15
BR8507006A (pt) 1987-01-06
SE8405260L (sv) 1986-04-23
DE3570471D1 (en) 1989-06-29
CA1339849C (en) 1998-05-05
JPS63501224A (ja) 1988-05-12
EP0200755A1 (en) 1986-11-12
EP0200755B1 (en) 1989-05-24
NO166805B (no) 1991-05-27
SE8405260D0 (sv) 1984-10-22
FI80312C (fi) 1990-05-10
FI862646A (fi) 1986-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI80312B (fi) Hydrofoberingsmedel foer cellulosafibrer, saett att framstaella detta medel samt anvaendningen av medlet foer maeldhydrofobering.
FI69669C (fi) Foerfarande foer framstaellning av fyllmedel innehaollande fiberartat arkmaterial med anvaendning av pappersframstaellningsteknik
FI87592C (fi) Vattenhaltiga dispersioner, foerfarande foer framstaellning samt anvaendning av dessa som hydrofoberingsmedel
US6348132B1 (en) Alkenyl succinic anhydride compositons and the use thereof
CN101680186B (zh) 用于造纸的经胶乳处理的填料浆料
AU2010276173B2 (en) Sizing composition for hot penetrant resistance
EP0451842A1 (en) Pretreatment of filler with cationic ketene dimer
CN104499361A (zh) 一种含有纳米微晶纤维素的akd施胶剂、制备方法及其用途
FI88405C (fi) Vattenhaltiga dispersioner, foerfarande foer framstaellning samt anvaendning av dessa som hydrofoberingsmedel
RU2190717C1 (ru) Способ получения картона с покрытием для упаковки жидкостей
PT1488040E (pt) Papel e materiais e processos para a sua produção
US6033526A (en) Rosin sizing at neutral to alkaline pH
FI94974B (fi) Paperin liimausmenetelmiä ja koostumuksia
CN101460680A (zh) 纸的施胶
US6368457B1 (en) Internal paper sizing agent
US6540877B1 (en) Internal paper sizing improvements
FI94069C (fi) Koostumuksia paperin liimausta varten
US3821075A (en) C21-dicarboxylic acid anhydride and size agents and sizing process
RU2008386C1 (ru) Бумажная масса
FI63805C (fi) Foerfarande foer att goera papper och kartong vattenfraonstoetande genom tillsats av vaxdispersioner
FI64414B (fi) Kompositioner foer anvaendning tillsammans med fyllnadsaemnen foer papper foerfarande foer tillverkning av papper och pappersframstaellning genom anvaendande av dessa
FI61058B (fi) Saett att framstaella lim
JP3221188B2 (ja) ロジン系エマルション組成物、その製造方法、サイズ剤、サイジング方法及びサイズされた紙
JPS5846197A (ja) 石膏ボ−ド用原紙の製造方法
JP2003221799A (ja) 不透明化度向上紙の製紙方法

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: EKA NOBEL AB

MA Patent expired