FI90679B - Process intended for regulating the degree of cationic polymerization in ketene dimer dispersions - Google Patents
Process intended for regulating the degree of cationic polymerization in ketene dimer dispersions Download PDFInfo
- Publication number
- FI90679B FI90679B FI922689A FI922689A FI90679B FI 90679 B FI90679 B FI 90679B FI 922689 A FI922689 A FI 922689A FI 922689 A FI922689 A FI 922689A FI 90679 B FI90679 B FI 90679B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- dispersion
- starch
- dispersions
- ketene dimer
- degree
- Prior art date
Links
Abstract
Description
9067990679
Keteenidimeeridispersioiden kationisuuden säätelemiseen tarkoitettu menetelmä 5 Paperinvalmistuksessa ja erityisesti painopaperin ja nestepakkauskartongin valmistuksessa käytetään erilaisia liimauskemikaaleja kuitumateriaalin hydrofobioimiseksi eli vedenläpäisykykyyn liittyvien ominaisuuksien parantamiseksi. Esimerkkejä käytetyistä hydrofobiointikemikaa-10 leista ovat AKD-vahan (alkyyliketeenidimeeri) vesidisper-siot, ASA-liima (alkenyylimeripihkahappoanhydridi), ja sen dispersiot sekä hartsiliimaus, jossa hyödynnetään eri tavoin modifioituja puun hartsiaineita.Method for controlling the cationicity of ketene dimer dispersions 5 In papermaking, and in particular in the production of printing paper and liquid packaging board, various sizing chemicals are used to hydrophobize the fibrous material, i.e. to improve the water permeability properties. Examples of hydrophobization chemicals used are aqueous dispersions of AKD wax (alkyl ketene dimer), ASA glue (alkenyl succinic anhydride), and its dispersions, and resin gluing using variously modified wood resins.
15 Liimauskemikaalit voidaan jakaa reaktiivisiin ja ei-reak-tiivisiin aineisiin. Hartsiliimat kuuluvat ns. ei-reak-tiivisiin liimoihin, ts. ne eivät muodosta kemiallista sidosta kuitumateriaalin kanssa. Niiden toiminta perustuu siihen, että ne ovat itsessään hydrofobisia ja kun ne 20 saostetaan tai kiinnitetään kuituun, antavat ne toivotun hydrofobisen efektin. AKD- ja ASA-liimat puolestaan ovat reaktiivisia liimoja ja ne reagoivat selluloosakuidun OH-ryhmien kanssa muodostaen kovalenttisia sidoksia.Sizing chemicals can be divided into reactive and non-reactive substances. Resin adhesives belong to the so-called non-reactive adhesives, i.e. they do not form a chemical bond with the fibrous material. Their function is based on the fact that they are hydrophobic in themselves and, when precipitated or attached to the fiber, give the desired hydrophobic effect. AKD and ASA adhesives, in turn, are reactive adhesives and react with the OH groups of the cellulosic fiber to form covalent bonds.
25 Liima-aineet lisätään yleisesti kuitudispersioon juuri ennen rainanmuodostusvaihetta. Paperikoneen lämpötilan ja muiden paperikoneolosuhteiden, kuten muiden lisä- ja apu-kemikaalien, vaikutuksesta, liima-aineen aktiivinen komponentti kiinnittyy kuituun, joko muodostaen sen pinnalle 30 vettähylkivän kerroksen kuten on tilanne hartsiliimojen yhdeydessä tai reagoiden kuitumateriaalin glukoosiyksi-köiden OH-ryhmien kanssa kuten on tilanne AKD- ja ASA-1limojen yhteydessä.Adhesives are generally added to the fiber dispersion just prior to the web forming step. Under the influence of paper machine temperature and other paper machine conditions, such as other auxiliary and auxiliary chemicals, the active component of the adhesive adheres to the fiber, either forming a water-repellent layer on its surface as in resin adhesives or reacting with OH groups of glucose units in the fiber. In the case of AKD and ASA-1 mice.
35 Liimaustapahtuman nopeus on mitä suurimmassa määrin riippuvainen paperikonesysteemistä kuten pH:sta, kuitumateriaalin laadusta ja paperin valmistuksessa käytettävien muiden kemikaalien yhteisvaikutuksesta.35 The speed of the sizing process depends as much as possible on the paper machine system, such as pH, the quality of the fibrous material and the interaction of other chemicals used in the manufacture of the paper.
2 906792 90679
Hartsiliimat saadaan kiinnittymään kuidun pintaan tavallisimmin alunan (alumiinisulfaatin) avulla. Hartsiliimaus edellyttää täten matalaa pH:ta, 4 - 5, missä aluna muo-5 dostaa positiivisesti varautuneita ioneja, jotka puolestaan kytkevät hartsin kuituun. Ns. pseudoneutraaleissa systeemeissä voidaan käyttää muunneltuja hartsidispersi-oita myös neutraalissa pH:ssa. Näissä aluna on korvattu erilaisilla kationisilla polymeereillä, jotka kiinnittä-10 vät varsinaisen liima-aineen, hartsin, kuidun negatiivisesti varautuneeseen pintaan.Resin adhesives are usually attached to the surface of the fiber by means of alum (aluminum sulfate). Resin sizing thus requires a low pH, 4-5, where alum form-5 produces positively charged ions, which in turn bind the resin to the fiber. In so-called pseudoneutral systems, modified resin dispersions can also be used at neutral pH. In these, alum has been replaced by various cationic polymers which adhere the actual adhesive, the resin, to the negatively charged surface of the fiber.
Kun pH paperinvalmistuksessa nousee alueelle 6,5 - 9,0, eli usein käytettäessä karbonaattia täyteaineena, eivät 15 hartsiliimat enää ole toimintakykyisiä vaan tarvitaan joko AKD- tai ASA-liimausta. Nämä liimausaineet toimivat tehokkaasti neutraaleissa paperinvalmistusolosuhteissa, joissa perinteiset hartsiliimat tai hartsiliimadispersiot eivät enää ole suorituskykyisiä.When the pH in papermaking rises to 6.5 to 9.0, i.e. often using carbonate as a filler, resin adhesives are no longer functional but either AKD or ASA gluing is required. These sizing agents work effectively under neutral papermaking conditions where traditional resin adhesives or resin adhesive dispersions are no longer effective.
20 AKD-vaha voidaan dispergoida erilaisten apuaineiden avulla dispersioiksi, joiden aktiiviainepitoisuus vaihtelee 6 %:sta ylöspäin aina 20 ja 30 % asti. Tällaisten dispersioiden stabiilisuus on yleisesti hyvä, ja tämä mahdol-25 listaa niiden valmistuksen muualla kuin paperitehtaalla.20 AKD wax can be dispersed with various excipients into dispersions with an active ingredient content ranging from 6% upwards to 20% and 30%. The stability of such dispersions is generally good, and this allows them to be prepared outside the paper mill.
AKD-dispersioiden valmistukseen käytetään yleisesti suo-jakolloidia, joka useinmiten on matalakationinen tärkkelys (substituutioaste < 0,05) sekä dispergointiainetta. 30 Lisäksi käytetään yleisesti säilöntäaineita, pH:n säätö-aineita ja mahdollisesti dispersion stabiilisuuten edullisesti vaikuttavia ainesosia.AKD dispersions are commonly prepared using a protective colloid, which is often a low cationic starch (degree of substitution <0.05), and a dispersant. In addition, preservatives, pH adjusting agents and possibly ingredients which have a beneficial effect on the stability of the dispersion are generally used.
Dispergointiaineina voidaan käyttää yleisesti tunnettuja 35 anionisia, kationisia tai nonionisia dispergointikemikaa-leja. Valinta riippuu ennen kaikkea lopputuotteen käyttötarkoituksesta .As dispersants, generally known anionic, cationic or nonionic dispersing chemicals can be used. The choice depends above all on the intended use of the final product.
III! 3 90679III! 3 90679
Paperikoneen kiertovesi sisältää käytettävien kuitumateriaalien alkuperästä riippuen vaihtelevia määriä liukoisia ja kolloidaalisia joko anionisia tai nonionisia kom-5 ponentteja. Erityisen paljon näitä ns. häiriöaineita on uusiomassassa, ts. siistatussa massassa ja mekaanisessa massassa. Päällystetyn paperin valmistuksessa syntyvä hylky palautuu paperikoneen alkupäähän lisäten myös paperikoneen kiertovesien häiriöainekuormaa.The circulating water of the paper machine contains varying amounts of soluble and colloidal either anionic or nonionic components, depending on the origin of the fibrous materials used. Especially a lot of these so-called. interfering substances are present in the recycled pulp, i.e. deinked pulp and mechanical pulp. The wreckage produced in the production of coated paper returns to the beginning of the paper machine, also increasing the interfering load of the circulating water of the paper machine.
10 Häiriöaineet vaikuttavat haitallisesti liimaustapahtumaan erityisesti AKD- eli neutraaliliimaukseen. Ne huonontavat paperikoneen retentiojärjestelmää ja siten heikentävät liimakomponentin retentiota paperirainaan. Viiran läpi 15 kulkeutunut AKD ei reagoi kuidun kanssa, vaan joutuu kiertovesiin, missä se korkeasta pH:sta johtuen nopeasti hydrolysoituu ketoniksi ja muiksi liimauksen kannalta inerteiksi komponenteiksi lisäten systeemin häiriöainekuormaa .10 Interfering substances adversely affect the gluing process, especially AKD or neutral gluing. They degrade the retention system of the paper machine and thus impair the retention of the adhesive component in the paper web. The AKD passing through the wire does not react with the fiber but enters the circulating water, where due to its high pH it rapidly hydrolyzes to ketone and other gluing inert components, increasing the interference load of the system.
2020
Tunnetusti voidaan matalakationisia (substituutioaste < 0,05) tärkkelyksiä käyttämällä parantaa AKD-liimauk-sessa liima-aineen retentiota ja täten tehostaa liimausta. Yleisesti saatavilla olevien tärkkelysten kationisuus 25 on kuitenkin suhteellisen matala ja häiriöainepitoisuuk-sien kasvaessa joudutaan käyttämään synteettisiä orgaanisia kationisia polymeerejä. Kationisuuden nostamiseen tarkoitettuja kationisia polymeerejä kutsutaan yleisesti liimauksen yhteydessä promoottoreiksi, ts. aineiksi, jot-30 ka tehostavat liimausta. Tällaisia kationisia polymeerejä ovat esimerkiksi polydadmac-tuotteet, eräät märkäluja-hartsit ja formaldehydin ja disyandiamidin kondensaa-tiotuotteet. Tunnusomaista näille kaikille on, että ne ovat lyhytketjuisia, veteen hyvin liukenevia ja korkean 35 varaustilan omaavia polymeerejä.It is known that the use of low cationic (degree of substitution <0.05) starches in AKD sizing can improve the retention of the sizing agent and thus enhance the sizing. However, the cationicity of commonly available starches is relatively low and synthetic organic cationic polymers have to be used as the concentrations of interfering substances increase. Cationic polymers for increasing cationicity are commonly referred to as promoters in gluing, i.e., agents that enhance sizing. Such cationic polymers include, for example, polydadmac products, some wet strength resins, and condensation products of formaldehyde and dicyandiamide. All of these are characterized by being short-chain, highly water-soluble, and high-charge polymers.
Korkeakationiset synteettiset polymeerit voidaan lisätä 4 90679 joko AKD-liimaan dispersion valmistajan toimesta tai ne voidaan myös lisätä paperitehtaalla erikseen joko välittömästi ennen tai jälkeen neutraaliliiman annostelun.The high cationic synthetic polymers can be added to the AKD adhesive either by the dispersion manufacturer or they can also be added separately at the paper mill either immediately before or after the application of the neutral adhesive.
5 Yhdysvaltalaisessa patentissa no 3 130 118 on kuvattu paperiliimaukseen käyttökelpoisen AKD-dispersion valmistusta, jossa liiman raaka-aineena on ehdotettu käytettäväksi korkean substituutioasteen omaavaa kationoitua tärkkelystä. Substituutioasteen on mainittu voivan olla 10 alueella 0,005 - 3. Tärkkelys on tertiäärisesti modifioitu.U.S. Patent No. 3,130,118 describes the preparation of an AKD dispersion useful for paper sizing, in which cationic starch having a high degree of substitution has been proposed as a raw material for the sizing. The degree of substitution is mentioned to be in the range of 0.005 to 3. The starch is tertiary modified.
Keksinnön mukaisesti on todettu, että edellämainitut kor-keakationiset polymeerit voidaan edullsiesti korvata kor-15 keakationisilla, pitkälle pilkotuilla tärkkelyksillä, jotka keksinnölle tunnusomaisesti on valmistettu käyttäen kvaternääristä 2,3-epoksipropyylitrimetyyliammoniumklori-dia tai 3-kloori-2-hydroksipropyylitrimetyyliammoniumklo-ridia ja joiden substituutioaste on 0,5 - 1,0.According to the invention, it has been found that the above-mentioned highly cationic polymers can advantageously be replaced by highly cationic, highly cleaved starches, which are characteristically prepared according to the invention using quaternary 2,3-epoxypropyltrimethylammonium chloride or 3-chloro-2-hydroxymonium trimethyltrimethyltrimethyltrimethyltrimethyltrimethyltrimethyltrimethyltrimethyl is 0.5 to 1.0.
2020
Keksintöä kuvaamaan on käytetty esimerkkejä, joissa AKD-dispersion kationinen varaus on mitattu Miitek- virtauspo-tentiaalidetektorilla. Esimerkkidispersioina on käytetty kirjallisuuslähteiden mukaisesti valmistettuja ns. tek-25 niikan tason mukaisia, eli ei promoottoreita sisältäviä dispersioita ja vastaavasti promoottoripitoisa dispersioita. Korkeakationisen tärkkelyksen, so. keksinnönmukai-sen tärkkelyksen avulla saaduista varaustiloista on eis-tetty vastaavat analyysiarvot.Examples have been used to illustrate the invention in which the cationic charge of the AKD dispersion has been measured with a Miitek flow potential detector. As exemplary dispersions, so-called prior art, i.e., non-promoter-containing dispersions and promoter-containing dispersions, respectively. High cationic starch, i.e. corresponding analytical values have been established for the charge states obtained by means of the starch according to the invention.
30 lii 5 906?930 lii 5 906? 9
Esimerkit: AKD-dispersioista on esitetty kuiva-aine ( k.a. ) ja va-raustila mitattuna Miitek-titraattorilla ( mekv/g ) .Examples: AKD dispersions show dry matter (k.a.) and charge as measured by a Miitek titrator (meq / g).
55
Dispersio k.a. (%) AKD-pit. Var. tila % mekv/g I. 7,5 6,0 0,01 10 2. 13,7 10,0 0,02 3. 11,5 10,0 0,02 4. 15,0 6,0 1,90 5. 15,1 10,0 0,46 6. 11,0 7,7 0,62 15 7. 11,0 5,5 1,33 8. 11,0 5,0 2,58Dispersion k.a. (%) AKD pit. Var. volume% meq / g I. 7.5 6.0 0.01 10 2. 13.7 10.0 0.02 3. 11.5 10.0 0.02 4. 15.0 6.0 1.90 5. 15.1 10.0 0.46 6. 11.0 7.7 0.62 15 7. 11.0 5.5 1.33 8. 11.0 5.0 2.58
Dispersiot 1-3 eivät sisällä promoottoreita, eli ka-20 tionisia polymeerejä. Dispersiot on valmistettu artikkelin, "Das Papier, 39, 5, 1985; J. Mertz, P. Rohringer, M. Bernheim", mukaisesti.Dispersions 1-3 do not contain promoters, i.e. cationic polymers. Dispersions have been prepared according to the article, "Das Papier, 39, 5, 1985; J. Mertz, P. Rohringer, M. Bernheim".
Kiihdyttämättömille, ei promoottoreita sisältäville dis-25 persioille on tunnusomaista matala varaustila.Non-accelerated, non-promoter-containing dispersions are characterized by a low charge state.
Disperisot 4-8 ovat promoottoripitoisia eli kiihdytettyjä dispersioita. Promotoiduille dispersioille on tunnusomaista tavanomaisiin dispersioihin verrattuna korka 30 kationinen varaustila.Dispersions 4-8 are promoter-containing, i.e. accelerated dispersions. The promoted dispersions are characterized by a high cationic state of charge compared to conventional dispersions.
Dispersio 4 on valmistettu artikkelin, "Tappi Journal, II, 1990. s. 140; J. Marton", mukaisesti. Promoottorina on käytetty synteettistä kationista polymeeriä.Dispersion 4 has been prepared according to the article, "Pin Journal, II, 1990. p. 140; J. Marton". A synthetic cationic polymer has been used as a promoter.
3535
Dispersioihin 5 - 6 on kationisuuden aikaansaamiseksi lisätty korkeakationista tärkkelystä (Raifix 220, typpipitoisuus n. 3,7%, kationisuus noin 2,6 mekv/g, viskositeetti 30 %:na vesiliuoksena noin 1000 cP. Tärkkelys 40 on kationisoitu 2,3-epoksipropyylitrimetyyliammoniumklo- ridilla).High cationic starch (Raifix 220, nitrogen content about 3.7%, cationicity about 2.6 meq / g, viscosity in 30% aqueous solution about 1000 cP) has been added to dispersions 5-6 to provide cationicity. Starch 40 is cationized with 2,3-epoxypropyltrimethylammonium chloro - ridilla).
6 90 6796 90 679
Dispersio no 5 on valmistettu kuten disperiso no 2, mutta sisältäen lisäksi 30 % AKD:n määrästä Raifix 220. Dispersiot 6 - 8 on valmistettu kuten dispersio 3, mutta sisäl-5 täen korkeakationista tärkkelystä, Raifix 220, vastaavasti 30, 80 ja 100 % AKD:n määrästä.Dispersion No. 5 is prepared as Dispersion No. 2, but additionally containing 30% of the amount of AKD in Raifix 220. Dispersions 6 to 8 are prepared as Dispersion 3, but containing high cationic starch, Raifix 220, 30, 80 and 100%, respectively. The amount of AKD.
Esimerkeistä voidaan selvästi nähdä, että korkeakationi-sia tärkkelyksiä voidaan käyttää synteettisten kationis-10 ten polymeerien tapaan säätämään AKD-dispersion kationi-suutta .It can be clearly seen from the examples that high cationic starches can be used, like synthetic cationic polymers, to control the cationicity of an AKD dispersion.
lii!lii!
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI922689A FI90679C (en) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | Method for controlling the cationicity of ketene dimer dispersions |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI922689 | 1992-06-10 | ||
FI922689A FI90679C (en) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | Method for controlling the cationicity of ketene dimer dispersions |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI922689A0 FI922689A0 (en) | 1992-06-10 |
FI90679B true FI90679B (en) | 1993-11-30 |
FI90679C FI90679C (en) | 1994-03-10 |
Family
ID=8535465
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI922689A FI90679C (en) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | Method for controlling the cationicity of ketene dimer dispersions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI90679C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995018157A1 (en) * | 1993-12-27 | 1995-07-06 | Raisio Chemicals Oy | Method for producing of cationic starch |
-
1992
- 1992-06-10 FI FI922689A patent/FI90679C/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995018157A1 (en) * | 1993-12-27 | 1995-07-06 | Raisio Chemicals Oy | Method for producing of cationic starch |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI922689A0 (en) | 1992-06-10 |
FI90679C (en) | 1994-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0353212B1 (en) | A sizing composition, a method for the preparation thereof and a method of use | |
EP1309756B1 (en) | Process for sizing paper | |
FI114724B (en) | Procedure for making paper | |
US5512135A (en) | Process for the production of paper | |
JP2906174B2 (en) | Sizing composition for papermaking and sizing method | |
EP1792010B1 (en) | Method for the production of paper, paperboard and cardboard | |
FR2492425A1 (en) | PROCESS FOR THE PREPARATION BY PAPER TECHNIQUES OF A SHEET MATERIAL WITH IMPROVED MACHINE RETENTION, SHEET MATERIAL OBTAINED AND ITS APPLICATION IN PARTICULAR IN THE FIELD OF PRINTING WRITING, PACKAGING AND COATINGS | |
US8454799B2 (en) | Pulp composition for paper and solid board production | |
KR20160103067A (en) | Method for improving sizing efficiency of asa emulsion emulsified by a polymer emulsifier | |
US4102738A (en) | Use of chitosan in corrugating medium | |
CA2500545A1 (en) | Cationised polysaccharide product | |
CA3038853C (en) | A method for increasing dimensional stability of a paper or a board product | |
FI90679B (en) | Process intended for regulating the degree of cationic polymerization in ketene dimer dispersions | |
CN101680191A (en) | Process for the production of a cellulosic product | |
US2497074A (en) | Modified urea-formaldehyde resins and methods of preparing the same | |
US5578169A (en) | Reducing level of interference chemicals in water circulation of wood-based fibre suspension processes | |
FI81636B (en) | FOERFARANDE FOER LIMNING AV PAPPER OCH LIMBLANDNINGAR. | |
US3062703A (en) | Wet-strength paper containing polymeric dialdehydes | |
WO2018060002A1 (en) | A method for increasing dimensional stability of a paper or a board product | |
US20040226675A1 (en) | Method for improving printability and coatability of paper and board | |
FI80279B (en) | FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV PAPPER, KARTONG OCH PAPP MED STOR TORR- OCH VAOTBESTAENDIGHET SAMT LUTBESTAENDIGHET. | |
US20230212820A1 (en) | High cationic starch as a promoter in akd sizing emulsions | |
US20040138438A1 (en) | Cationised polysaccharide product | |
JPH0359191A (en) | Sizing agent composition for papermaking | |
EP0918104A1 (en) | A papermaking process and a cationic chemical |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Owner name: RAISION TEHTAAT OY AB |
|
BB | Publication of examined application | ||
PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: CIBA SPECIALTY CHEMICALS HOLDING, INC. Free format text: CIBA SPECIALTY CHEMICALS HOLDING, INC. |
|
MA | Patent expired |