FI92731B - Paperikonehuopien ja vastaavien osien kerrostumien valvonta - Google Patents

Description

92731

Paperikonehuopien ja vastaavien osien kerrostumien valvonta Tämä on jatkoa US-patentille 245 852, jätetty 16. syyskuuta 5 1988.

Tämä keksintö käsittelee paperinvalmistuksessa arkin huopa-käsittelyyn käytetyn laitteiston ja vastaavan puhtaana pitämistä, tarkemmin sanottuna, paperitehtaan huopien ja vas-10 taavien osien kemiallista käsittelyä niiden pinnalle muodostuvien tahmeiden kerrostumien hallitsemiseksi.

Paperinvalmistus käsittää tyypillisesti huolellisesti valmistetun vesipitoisen kuitususpension prosessoimisen erit-15 täin tasalaatuisen kuivan paperiarkin valmistamiseksi. Tyy pilliseen prosessiin sisältyvät kolme vaihetta ovat arkin muodostus, jossa suspensio johdetaan huokoiselle seulalle tai "viiralle", jonka pinnalle kuidut laskeutuvat ja jonka läpi neste samalla suodattuu; arkin puristusvaiheen, jossa 20 muodostunut arkki kulkee huokoisella "huovalla" päällystet tyjen puristimien kautta jäljelle jääneen veden poistamiseksi arkista, arkin tasaisuuden parantamiseksi ja arkin pintalaadun aikaansaamiseksi; ja paperin kuivausvaiheen, jossa arkin vesijäännös haihdutetaan. Arkki voidaan tämän 25 jälkeen prosessoida lopulliseksi paperituotteeksi.

«

Veden haihdutus vaatii tunnetusti paljon energiaa ja on näin ollen suhteellisen kallista. Tehokkaassa paperinvalmistuksessa on siis kyse siitä, että vesi pyritään poista-30 maan paperin muodostus- ja puristusvaiheessa ja kuivan paperiarkin käyttökelvottomuuteen johtavia arkin viallisuuksia pyritään välttämään. Huovat ja viirat ovat siis erityisen tärkeitä, sillä ne eivät vaikuta pelkästään vedenpoistoon, vaan koska ne ovat läheisessä kosketuksessa arkkiin, 35 on niillä myös tärkeä merkitys itse arkin laadun suhteen. Huovalle ja viiralle kerääntyneet kerrostumat voivat vaikuttaa vedenpoistotehokkuuteen, aiheuttaa reikiä arkkiin ja voivat siirtyä arkkimateriaaliin muodostaen viallisuuksia.

2 92731

Arkin valmistukseen käytetyn vesipitoisen kuitususpension laatu riippuu monesta tekijästä, kattaen raaka-aineina käytetyn puumateriaalin ja veden, prosessiin lisättyjen kierrätettävien materiaalien kokoonpanon sekä suspension val-5 mistusvaiheessa käytetyt lisäaineet. Valmistusprosessiin on siis voitu sisällyttää lukuisia liuotettuja tai suspendoi-tuja aineita, käsittäen sekä epäorgaanisia aineita, kuten suoloja ja savia, sekä orgaanista alkuperää olevia aineita, kuten puusta peräisin olevia hartseja tai "pihkaa", sekä 10 uusiopaperituotteista peräisin olevia väriaineita, latekseja ja liima-aineita. Epäorgaanisia ja/tai orgaanisia aineita sisältävien kerrostumien muodostuminen huopien ja muiden paperinmuodostuslaitteiden pinnoille valmistusprosessin aikana on todettu tehokkaan paperinvalmistuksen hankalaksi 15 esteeksi. Erityisen ongelman muodostavat tahmeat aineet, kuten liimat, hartsit, ja näiden kaltaiset aineet, jotka liittyvät uusiokuituihin.

Menetelmät, joiden avulla paperitehtaan arkinmuodostus-20 laitteistossa esiintyvät kerrostumat voidaan poistaa nopeasti ja tehokkaasti, ovat hyvin tärkeitä teollisuudelle. Paperikoneet voitaisiin pysäyttää puhdistuksen ajaksi, mutta puhdistusta varten tehdyt seisokit eivät niistä aiheutuvien tuotantohäviöiden vuoksi ole toivottuja. Käytön aikana 23^ tapahtuva puhdistus on tämän vuoksi erittäin tavoiteltua « * tapauksissa, joissa se on tehokkaasti sovellettavissa.

Arkin muodostamiseen käytetty viirahihna tai sylinteri pyörii jatkuvana hihnana tuotannon aikana. Arkin koske- 30 tusosuus kierron aikana alkaa kohdasta, jossa kuitusus- .. pension syöttö viirahihnalle tai sylinterille alkaa, ja < · « jatkuu kohtaan, jossa muodostunut arkki johdetaan pois viiran pinnalta; ja kierron paluuosuus palauttaa viiran kohdasta, jossa muodostunut arkki poistettiin viiran pin-35 naita, takaisin kohtaan, josta arkin kosketusosuus alkaa. Käytön aikana tapahtuva puhdistus on viirahihnojen, *·♦ kuten Fourdrinier-viirojen, kohdalla yleensä toteu-

II

3 92731 tettu paluuosuuden aikana (ts. kun viira ei ole kosketuksessa muodostuvaan arkkiin) käsittelemällä palautuvaa viiraa puhdis-tusnesteellä (yleensä vedellä); usein painesuihkuttamalla viiraa nesteellä. Suihkujen lisäksi voidaan käyttää mekaanista 5 pintapuhdistusta. Vesisuihkujen käyttäminen, mekaanisilla lisälaitteilla tai ilman, ei ole osoittautunut riittäväksi viiralle muodostuvien orgaanisten tai epäorgaanisten kerrostumien ehkäisemiseksi, ja lisäaineita on käytetty tehokkaampien puhdistusnesteiden aikaansaamiseksi. Pääosin kuitupitoisia ja 10 epäorgaanisia aineita on poistettu menestyksekkäästi käyttämällä vesipohjaisia seoksia, jotka sisältävät joko happoja tai emäksiä sekä muita kemikaaleja, kuten pinta-aktiivisia aineita. Tapauksissa, joissa orgaaniset kerrostumat ovat olleet vallitsevia, on kerrostumia poistettu tietyllä menestyksellä käyttämällä 15 orgaanisia liuottimia, käsittäen seoksia, jotka sisältävät aromaattisia yhdisteitä alhaisilla leimahduspisteillä tai kloorattuja hiilivetyjä. Joissakin koneissa käytetään nykyään pienhuokoisia kangashihnoja perinteisten viirojen sijasta.

20 Paperitehtaan huovat kiertävät yleensä myös jatkuvasti hihnan tavoin arkin kosketusvaiheen ja palautusvaiheen välillä. Arkin kosketusvaiheen aikana arkissa oleva vesi poistetaan yleensä puristimien ja/tai huovan huokosten kautta kehitetyn tyhjiön avulla. Puhdas huopa, jossa on suhteellisen avonaisia hienoja *: 25 huokosia, on erityisen tavoiteltava tehokasta paperinvalmistusta ajatellen, sillä tämä mahdollistaa tehokkaan vedenpoiston paperiarkista. Huovanpuhdistusmenetelmän tulisi poistaa sekä yleis- että erikoisluonteisia epäorgaanisia että orgaanisia kerrostumia, ylläpitää huovan huokoisuutta ja käsitellä kankaan 30 pintaa ilman alusaineeseen kohdistuvia kemiallisia ja fysikaa-·-· lisiä vaikutuksia. Mekaanista puhdistusta, yleensä kaapimen muodossa, on käytetty epäpuhtauksien poistamiseen huovan pinnalta. Puhdistusnesteitä käytetään kuitenkin myös hankalien orgaanisten ja epäorgaanisten kerääntymien poistamiseen. Useiden 35 paperitehtaassa käytettyjen huopien kangaskokoonpanot ovat herkkiä kemikaaleille. Puhdistuskemikaalit tulee voida poistaa '·' helposti huuhtelemalla. Useimmissa paperitehtaissa käytetään 4 92731 sekä jatkuvaa että jaksoittaista puhdistusta. Käytetyt kemikaalit ovat orgaanisia liuottimia, usein kloorattuja hiilivetyjä. Happo- ja emäspohjaisia järjestelmiä käytetään myös, mutta laimeampina liuoksina kuin viiran puhdistuksessa. Vä-5 kevät alkalimetallihydroksidit eivät yleensä sovi huopien puhdistukseen, sillä ne reagoivat kangasmateriaalin kanssa.

Osa hyvin toimivista orgaanisista liuottimista on todettu terveydelle vaarallisiksi, mm. syöpää aiheuttaviksi, joten 10 ne vaativat erityisen huolellista käsittelyä. Muut liuotin-pohjäiset tuotteet voivat vaurioittaa paperinmuodostusvai-heessa käytettäviä muovi- tai kumiosia. Erästä tuntemaamme, käytön aikana tehtävää huopakäsittelyä on käytetty usean vuoden ajan tietyllä menestyksellä ja se käsittää huopapin-15 nan käsittelyn vesiliuoksella, jossa on kationisia pinta- aktiivisia aineita, kuten alkyylidimetyylibentsyyliammonium-kloridia, jossa alkyyliryhmä on 0,2¾-, C14H29- ja C16H33-ryhmien seos. Kokemus on kuitenkin osoittanut, että tietyillä tahmeilla aineilla on yhä taipumus tarttua huopiin näillä pin-20 ta-aktiivisilla aineilla tehdystä käsittelystä huolimatta. Eräs toinen huopien käsittelytapa, jota on kannatettu aiemmin, on kationisia polymeerejä sisältävän vesiliuoksen levittäminen huoville. Tämäntyyppinen käsittely voi kuitenkin johtaa itse kationisista polymeereistä peräisin olevien ai-25 neiden kerääntymiseen kerrostumiksi.

Muu arkinmuodostuslaitteisto, kuten sakeuttimet, suodattimet, seulat ja telat, voivat myös likaantua. Nämä prosessiin liittyvät ongelmat ja käsittelyt ovat yleisesti katsoen huo-30 pajärjestelmän kaltaisia, vaikka tietyt seikat, kuten huokoisuuden ylläpitäminen ja kemikaalin kankaalle aiheuttaman vahingon välttäminen, jotka ovat tärkeitä huopien ja tiettyjen muiden pienhuokoisten laitekomponenttien puhdistamisessa, eivät ehkä ole yhtä kriittisiä muun laitteiston osalta. 35

Puun sisältämän luonnonhartsin määrä vaihtelee puulajin mukaan. Tiettyjä mäntylajeja, etenkin yli 2 paino prosenttia ·· hartsia sisältäviä, käytetään yleensä vain pieniä määriä aiheuttamiensa hartsiongelmien vuoksi. Paperinvalmistajan 5 92731 alunaa tai natriumaluminaattia on perinteisesti käytetty luonnonhartsikerrostumien valvontaan. Näitä tuotteita lisätään koko massajärjestelmäkokonaisuuteen tavoitteena pitää hartsi kuidussa. Tällaisen menetelmän tehokkuutta rajoitta-5 via tekijöitä ovat mm. pH, korroosiotaipumus, paperiarkin muodostus sekä tarve valvoa massajärjestelmän muiden kemikaalien välistä yhteisvaikutusta. Käsittelyillä, jotka sallisivat näiden ongelmaisten mäntypuulajien rajattoman käytön, voisi olla huomattavan hyödyllinen taloudellinen merki-10 tys joillekin massan- ja paperinvalmistajille.

Yhä yleistyneempi uusiokuidun käyttö on johtanut yhä vakavampiin tahmeiden aineiden kerrostumiin paperinmuodostuksen aikana. Liimoilla, hartseilla jne., joita esiintyy tois-15 luokkaisessa uusiokuidussa, on taipumus tarttua paperikoneen eri osiin ja olla vastustuskykyisiä käytön aikana tapahtuvalle puhdistukselle. Huopaan kiinnittyvät aineet voivat huomattavasti heikentää vedenpoistoa ja paperinmuodostamis-ta. Lopputuloksena tuotteeseen saadaan reikiä, ja äärita-20 pauksissa paperiarkin katkeaminen prosessin aikana. Usein tapahtuvat seisokit voivat olla välttämättömiä huopien liuo-tinpesua varten uusiokuidun yhteydessä esiintyvien erityisen tahmeiden aineiden poistamiseksi. Paperin kierrätyksen edut ovat tässä yhteydessä hieman vastakkaiset, sillä ne heiken-25 tävät paperikoneiden tuotantokykyä.

Tietyt orgaaniset puhdistusaineet, joita aiemmin käytettiin usein, ovat osoittautuneet haitallisiksi ympäristölle. Orgaanisten kerrostumien puhdistamiseen soveltuvien puhdistus-30 aineiden, jotka eivät merkitse ympäristöhaittaa, kehittäminen on tämän vuoksi todettu tärkeäksi. Käytettävät yhdisteet * eivät luonnollisestikaan saa vahingoittaa huopia tai muita arkinmuodostuslaitteita. Vaikka tiettyjen aineiden on havaittu toimivan tyydyttävästi tietyissä olosuhteissa, on 35 paperinmuodostuksen yhteydessä esiintyvien kerrostumien valvontaan vielä tarvetta, etenkin kun raaka-aineena käytetään uusiokuituja.

6 92731

Kerrostumien valvontaan on pyritty käyttämällä massaan lisättäviä aineita, kuten anionisia aryylisulfonihappo-formal-dehyditiivisteitä tai kationisia disyaanidiamidi- formaldehy-ditiivisteitä. Lisäaineet voivat toimia esimerkiksi eristä-5 vinä aineina, dispergointiaineina tai pinta-aktiivisina aineina. Etenkin kationisia disyaanidiamidi-formaldehydiami-noplastihartseja on kuvattu siten, että ne saavat pihkan (ts. hartsimaisten aineiden) kiinnittymään massakuitujen pinnalle erillisinä partikkeleina siten, että pihkapartikke-10 lit ovat jakautuneet epätasaisesti kuitujen pinnalle. Paperikoneeseen kerääntyvän pihkan määrä pienenee tämän ansiosta huomattavasti aiheuttamatta tummia tahroja tai pilkkuja paperituotteeseen .

15 Olemme havainneet, että paperinvalmistussulpusta peräisin olevien tahmeiden aineiden kerääntyminen paperitehtaassa käytettäviin huopiin ja muihin paperinvalmistuslaitteisiin, joita käytetään paperisulpun prosessoinnissa arkeiksi, voidaan ehkäistä levittämällä laitteille vesiliuosta, joka si-20 sältää vähintään 2 ppm kationista polymeeriä ja levittämällä laitteille vesiliuosta, joka sisältää aineita ryhmästä, joka koostuu vesiliukoisista ionittomista ja kationisista pinta-aktiivisista aineista, ja sellaisen määrän, että kationises-ta polymeeristä peräisin olevien kerrostumien muodostuminen 25 voidaan ehkäistä. Kationista polymeeriä ja pinta-aktiivista :* ainetta sisältävä vesiliuos on edullisesti pääosin vapaa anionisista makromolekyyleistä. Edullisia kationisia polymeerejä ovat protonoidut tai kvaternääriset ammoniumpolymee-rit, kuten epihalohydriinien ja dimetyyliamiinien tai die-30 tyyliamiinien välisistä reaktiosta saadut polymeerit. Edullisia kationisia pinta-aktiivisia aineita ovat alkyylidime-··* tyylibentsyyliammoniumkloridit, joiden alkyyliryhmissä on noin 12-16 hiiliatomia. Tämä keksintö on erityisen hyödyllinen paperisulpun prosessoinnissa arkeiksi käytettävien huo-35 pien ja vastaavien laiteosien käsittelyyn.

Tämän keksinnön yhtenä tavoitteena on esilletuoda prosessi, *·* jonka avulla paperinmuodostuslaitteistossa esiintyviä mate-riaalikerrostumia voidaan tehokkaasti valvoa.

7 92731 Tämän keksinnön toisena tavoitteena on esilletuoda paperitehtaassa esiintyvien kerrostumien valvontaprosessi, joka tuo tehokkuutta paperinvalmistukseen, jossa käytetään uusiokuituja tai hartsipitoisia mäntymassakuituja.

5 Tämän keksinnön tavoitteena on lisäksi esilletuoda paperitehtaassa esiintyvien kerrostumien valvontaprosessi, joka on ympäristönäkökulmasta hyväksyttävä.

10 Tämän keksinnön tavoitteena on lisäksi esilletuoda keino paperinvalmistusprosessien tuotantokyvyn ja tuotelaadun parantamiseksi .

Näitä ja muita tämän keksinnön tavoitteita ja etuja kuvataan 15 tarkemmin seuraavassa.

Kuvio 1 on periaatekuva sivulta katsottuna paperikoneen huovista, joita voidaan käsitellä tämän keksinnön mukaan.

Kuvio 2 on periaatekuva sivulta katsottuna sylinteripaperikoneen 20 huovista, joita voidaan käsitellä tämän keksinnön mukaan.

Tämän keksintö käsittelee tiettyjä vesiliukoisia kationisia polymeerejä ja tiettyjä vesiliukoisia pinta-aktiivisia aineita sisältävän vesiliuoksen käyttöä, jonka avulla sekä orgaanisten 25 että epäorgaanisten kerrostumien muodostuminen ehkäistään huovilla tai muissa arkinmuodostuslaitteissa, etenkin tällaisten laitteiden pienhuokoisissa komponenteissa. Käsittely, joka sisältää kationista polymeeriä sekä kationista pinta-aktiivista ainetta, mahdollistaa yllättävän tehokkaan kerrostumien val-30 vonnan käsitellyissä laitteissa, ja myös tapauksissa, joissa *: uusiokuitumateriaali muodostaa huomattavan osan käytetystä massaseoksesta. Keksintö esilletuo erityisen tehokkaan puhdistus- ja hoitoaineen paperikoneen huoville.

35 Tämä keksintö on yleisesti sovellettavissa polymeerin tarkan . . luonteen suhteen ja huomattava määrä erilaisia polymeerejä voidaan käyttää edellyttäen, että ne ovat kationisia. Polyety- β 92731 leeni-imiinien käytön katsotaan kuuluvan tämän keksinnön piiriin, kuten myös lukuisten muiden aminoryhmiä sisältävien polymeeristen aineiden käytön, kuten US-patenttien 3 250 664, 3 642 572, 3 893 885 tai 4 250 299 mukaan val-5 mistetut aineet; mutta protonoitujen tai kvaternääristen ammoniumpolymeerien käyttöä pidetään edullisena. Nämä edulliset polymeerit ovat polymeerejä, joita saadaan epihalo-hydriinin ja yhden tai useamman amiinin välisistä reaktioista, ja kvaternäärisiä ammoniumryhmiä sisältävistä, ety-10 leenisesti tyydyttymättömistä monomeereistä johdettuja polymeerejä. Tämän keksinnön kationisia polymeerejä ovat myös disyaanidiamidi-formaldehyditiivisteet. Tämän tyyppisiä polymeerejä on käsitelty US-patentissa 3 582 461, joka sisällytetään tähän kokonaisuudessaan. Joko muurahaishappoa 15 tai ammoniumsuoloja ja edullisimmin sekä muurahaishappoa että ammoniumkloridia voidaan myös käyttää polymeroinnin lähtöaineina. Tietyillä disyaanidiamidi-formaldehyditiivis-teillä on kuitenkin taipumus kasaantua huoville ja vastaaville kationisen pinta-aktiivisen aineen läsnäolosta huoli-20 matta. Erästä disyaanidiamidi-formaldehydi-tyyppistä polymeeriä myydään tuotenimellä Tinofix QF, valmistajana Ciba Geigy Chemical Ltd. of Ontario, Kanada, ja se sisältää aktiivisena aineena noin 50 paino-% polymeeriä, jonka mole-kyylipainon uskotaan olevan välillä noin 20 000 ja 50 000. 25 >: Epihalohydriineistä ja erilaisista amiineista johdettujen kvaternääristen ammoniumpolymeerien joukossa on sellaisia, jotka on saatu epihalohydriinin ja vähintään yhden sellaisen amiinin reaktiosta, joka amiini voi olla dietyyliamii-30 ni, etyleenidiamiini tai polyalkyleenipolyamiini. Reaktiossa voidaan myös käyttää trietanoliamiinia. Esimerkkejä .. ovat polymeerit, joita saadaan polyalkyleenipolyamiinin ja epihalohydriinin välisistä reaktioista, sekä myös polymeerit, joita saadaan epikloorihydriinin, dimetyyliamiinin ja 35 joko etyleenidiamiinin tai polyalkyleenipolyamiinin välisistä reaktioista. Tyypillinen käyttökelpoinen amiini on N,N,N',N'-tetrametyylietyleenidiamiini kuten myös etyleenidiamiini käytettynä yhdessä dimetyyliamiinin ja tri- • · etanoliamiinin kanssa. Tämäntyyppisten polymeerien kaava 9 92731 on seuraavanlainen: / hoch2ch^^ -ch3 ^ \

5 H0CH„CHo--N-CH-CH-CH--N-CH.-CH-CHr-[-NH-CH--V

2 2 / 2 2 + _ 2 2 2 1 \ / C1_ /

\ HOCH2CH2 Cl' OH CH3 oh J

' L _A / 2 10 jossa A on välillä 0-500, mutta muita amiineja voidaan tietenkin käyttää.

Tämän keksinnön edullisia kationisia polymeerejä ovat myös ne, jotka saadaan reagoimalla dimetyyliamiinia, dietyyliamiinia 15 tai metyylietyyliamiinia, edullisesti joko dimetyyliamiinia tai dietyyliamiinia epihalohydriininin, edullisesti epikloori-hydriinin, kanssa. Tämän tyyppisiä polymeerejä on käsitelty US-patentissa 3,738,945 ja kanadalaisessa patentissa 1,096,070, jotka sisällytetään tähän kokonaisuudessaan. Tällaisia poly-20 meerejä myydän tuotenimillä Agefloc A-50, Agefloc-50HV ja

Agefloc B-50 ja niitä valmistaa CPS Chemical Co., Inc. of New Jersey, Yhdysvallat. Näiden kolmen tuotteen on raportoitu sisältävän aktiivisena aineena noin 50 paino-% polymeerejä, joiden molekyylipaino on välillä 75 000 ja 80 000, noin • i 25 200 000 ja 250 000, ja noin 20 000 ja 30 000 kussakin tuottessa.

Toinen tämän tyyppinen kaupallisesti saatava tuote on Magnifloc 573C, jota valmistaa American Cyanamide Company of New Jersey, Yhdysvallat, ja jonka uskotaan aktiivisena aineena sisältävän noin 50 paino-% polymeeriä, jonka molekyylipaino on välillä 30 20 000 ja 30 000.

• · Tässä keksinnössä käyttökelpoisia ja etyleenisesti tyydytty- mättömistä monomeereistä johdettuja tyypillisiä polymeerejä ovat vinyyliyhdisteiden, kuten vinyylipyriditiin ja vinyyli- 35 imidatsolin homo- tai kopolymeerejä, jotka voidaan kvaternisoida esimerkiksi C.-C.Q-alkyylihalidilla, bentsyylihalidilla, etenkin • « Ilo kloridilla, tai dimetyyli- tai dietyylisulfaatilla, tai vinyy- 92731 libentsyylikloridi, joka voidaan kvaternisoida esimerkiksi NR1R2R3-kaavan mukaisella tertiäärisellä amiinilla, jossa R R2 ja R3 ovat kukin pienmolekyylisiä alkyylejä, tyypillisesti 1-4 hiiliatomia sisältäviä, siten, että jokin ryhmistä R1, R2 5 ja R3 voi olla C1-C^ g-alkyyli; allyyliyhdisteitä, kuten diallyy-lidimetyyliammoniumkloridi; tai akryylijohdannaisia, kuten dialkyyliaminometyyli(meta)akryyliamidi, joka voidaan kvaterni-soida esimerkiksi C -C1g-alkyylihalidilla, bentsyylihalidilla tai dimetyyli- tai dietyylisulfaatilla, metakryyliamidopro-10 pyylitrKC^-C^-alkyyli-, etenkin metyyli ) ammoniumsuolalla tai (met)akryloylioksietyylitri(-C^-alkyyli-, etenkin metyyli)-ammoniumsuolalla, joka mainittu suola on halidi, erityisesti kloridi, metosulfaatti, etosulfaatti, tai n-valenssisten 1/n-anioni. Nämä monomeerit voidaan kopolymeroida (met)akryyli-15 johdannaisen, kuten akryyliamidin, akrylaatti- tai metakrylaat-ti-C1-C18-alkyyliesterin tai akrylonitriilin tai alkyylivinyyli-eetterin, vinyylipyrrolidonin, tai vinyyliasetaatin kanssa. Tällaiset polymeerit sisältävät yleensä 10-100 mooli-% seuraavan kaavan mukaisia toistuvia yksiköitä: 20 R1 R3 ~ch2-c- 25 C00 (CH2) 2N--X" R5 30 ja 0-90 mooli-% seuraavan kaavan mukaisia toistuvia yksiköitä: fi -CH—C — C00R2 35 joissa R on vety tai alempi alkyyliradikaali, joka sisältää » * tyypillisesti 1-4 hiiliatomia, R2 on pitkäketjuinen alkyyliryh- li ,, 92731 mä, joka sisältää tyypillisesti 8-18 hiiliatomia, R^, R^ ja R^ ovat kukin vety tai alempi alkyyliryhmä ja X on anioni, tyypillisesti halidi-ioni, metosulfaatti-ioni/ etosulfaatti-ioni tai n-valenssisen anionin 1/n anioni.

5

Muut tyydyttymättömistä monomeereistä johdetut kvaternääriset ammoniumpolymeerit ovat diallyylidimetyyliammoniumkloridin homopolymeerejä, jotka sisältävät seuraavan kaavan mukaisia toistuvia yksiköitä: 1 0 -CH ^""CH CH2 -

Ch2 ^^'CH2 15 CHf^ ^^CH3 Tässä yhteydessä on syytä kiinnittää huomiota siihen, että tätä polymeeriä tulee käsitellä "pääosin lineaarisena", sillä 20 vaikka se sisältää syklisiä ryhmiä, ovat nämä sykliset ryhmät kytkeytyneet lineaariseen ketjuun, eikä polymeerissä esiinny silloitusta.

Muut käyttökelpoiset ja tyydyttymättömistä monomeereistä joh-25 detut polymeerit noudattavat seuraavaa kaavaa: —~ + + Y--ZNR'R" - Z'NR'R"--Z-Y ' 30 · Ljf X” J n jossa Z ja Z', jotka voivat olla saman- tai erilaisia, ovat -CH2CH=CHCH2- tai -CH2CH0HCH2-, Y ja Y', jotka voivat olla saman- tai erilaisia, ovat joko X tai -NR'R", X on halogeeni, 35 jonka atomipaino on yli 30, n on kokonaisluku välillä 2 ja 20, ja R' ja R" (i) voivat olla saman- tai erilaisia, 1-18 hiili-atomia sisältäviä alkyyliryhmiä, jotka on substituoitu 1-2 12 92731 hydroksyyliryhmällä; tai (ii) jotka yhdessä N-atomin kanssa muodostavat tyydyttyneen tai tyydyttymättömän, 5-7 atomista koostuvan renkaan; tai (iii) jotka yhdessä N- ja happiatomin kanssa muodostavat N-morfolinoryhmän. Erityisen edullinen 5 tällainen polymeeri on poly ( dimetyylibutenyyli)ammoniumkloridi-bis-(trietanoliammoniumkloridi).

Eräs toinen käyttökelpoinen ja etyleenisesti tyydyttymättömistä monomeereistä johdettava polymeeriryhmä koostuu polybutadiee-10 neistä, joiden on annettu reagoida alempien alkyyliamiinien kanssa ja joista osa saaduista dialkyyliaminoryhmistä on kvater-nisoitunut. Polymeeri koostuu tämän vuoksi yleensä seuraavan kaavan mukaisista toistuvista yksiköistä: 15 a) -(CH2-CH)- b) - (CHg-^H) - c) -(CHg-CH)- ja d) -(CH2-(jH)- ch CH- d:H0 CH„ I 2 1 2 1 2 CH- CH_ CH- 1 2 I 2 3 CH CH CH„ 2 +! 2 _ I 2 NR3 X NR2 20 moolisuhteessa atb^rb^c, jossa R on alempi alkyyliradikaali, tyypillisesti metyyli- tai etyyliradikaali. On selvää, ettei kaikkien alempien alkyyliradikaalien tarvitse olla samanlaisia. Tyypillisiä kvaternisointiaineita ovat metyylikloridi, di-25 metyylisulfaatti ja dietyylisulfaatti. Vaihtelevia suhteita a:b^;b2:c voidaan käyttää amiinimäärän (b^ + b2> ollessa yleensä 10-90% ja (a + c) noin 90-10%. Nämä polymeerit saadaan antamalla polybutadieenin reagoida hiilimonoksidin ja vedyn kanssa sopivan alemman alkyyliamiinin läsnäollessa.

30 Tämän keksinnön puitteissa voidaan käyttää myös muita kationisia polymeerejä, jotka voivat vaikuttaa anionisiin makromolekyylei-hin ja/tai tahmeisiin aineisiin paperinvalmistusmassassa.

Näihin katsotaan kuuluvan myös kationiset tanniinijohdannaiset, 35 kuten Mannich-tyyppisestä, tanniinin (kondensoitu polyfenolinen . . runko) ja formaldehydin ja amiinin välisestä reaktiosta saata- • vat, suolamuodossa olevat, esim. asetaatti, formiaatti, vety- 13 92731 kloridi tai kvaternisoidut, kuten myös silloitetut poly-amiinipolymeerit, kuten esimerkiksi epikloorihydriinillä silloitetut polyamidiamiini/polyetyleenipolyamiini-kopoly-meerit. Luonnonhartseja ja -tärkkelyksiä, joita on modifi-5 oitu sisällyttämällä kationisia ryhmiä, pidetään myös käyttökelpoisina.

Tämän keksinnön käyttökelpoisimpien polymeerien molekyyli-paino on yleensä välillä noin 2 000 ja noin 3 000 000, 10 vaikka polymeerejä, joiden molekyylipaino on alle 2 000 ja yli 3 000 000 voidaan myös käyttää jonkinmoisella menestyksellä. Käytetyn polymeerin molekyylipaino on edullisesti vähintään noin 10 000 ja edullisimmin vähintään noin 20 000. Käytetyn polymeerin molekyylipaino on edullisesti 15 noin 300 000 tai vähemmän, ja edullisimmin noin 50 000 tai vähemmän. Polymeerien molekyylipaino on edullisimmin välillä noin 20 000 ja 50 000. Näiden polymeerien seoksia voidaan myös käyttää.

20 Tämä keksintö on myös yleisesti sovellettavissa ionittomien ja kationisten pinta-aktiivisten aineiden luonteen suhteen, ja huomattava määrä erilaisia pinta-aktiivisia aineita voidaan käyttää yhdessä polymeerikomponentin kanssa edellyttäen, että ne ovat vesiliukoisia. Sopivia ionittomia pinta-25 aktiivisia aineita ovat etyleenioksidin ja hydrofobisen mo-: lekyylin, kuten esimerkiksi pitkäketjuisten rasva-alkoho lien, pitkäketjuisten rasvahappojen, alkyylifenolien, poly-etyleeniglykolin, pitkäketjuisten rasvahappojen estereiden, polyhydristen alkoholien ja niiden osittaisten rasvahappo-30 estereiden, ja osittain esteröityneiden tai eetteröitynei-den pitkäketjuisten polyglykolien, väliset kondensaatio-' tuotteet. Näiden kondensaatiotuotteiden yhdistelmiä voidaan myös käyttää.

35 Kationisia pinta-aktiivisia aineita suositaan yleensä. Erityisesti tässä keksinnössä käytettäviksi sopivia pinta-aktiivisia aineita ovat vesiliukoiset pinta-aktiiviset aineet, joiden molekyylipainot ovat välillä noin 200 ja 800 ja joiden yleinen kaava on: u 92731

X

jossa kukin R on erikseen jokin ryhmästä, johon sisältyy vety, 5 polyetyleeniryhmiä, polypropyleenioksidiryhmiä, 1-22 hiiliatomia sisältäviä alkyyliryhmiä, aryyliryhmiä ja aralkyyliryhmiä, ja joista mainituista R-ryhmistä ainakin yksi sisältää vähintään 8 hiiliatomia ja edullisesti 12-16 hiiliatomia sisältävän n-alkyyliryhmän; ja jossa X on anioni, tyypillisesti halidi-ioni 10 (esim. kloridi), tai n-valenssisen anionin 1/n anioni. Tämän keksinnön pinta-aktiivisena aineena voidaan käyttää myös näiden yhdisteiden seoksia.

Kaavan mukaisten kationisten pinta-aktiivisten aineiden kaksi 15 R-ryhmää ovat edullisesti metyyli tai etyyli, edullisimmin metyyli; ja yksi R-ryhmä on joko aralkyyliryhmä tai <s> -CH^-CH^-, edullisimmin bentsyyli. Erityisen käyttökelpoiset pinta-aktiiviset aineet sisältävät siis alkyylidimetyyli-bentsyyliammoniumklorideja, joiden alkyyliryhmä sisältää noin 20 12-16 hiiliatomia. Eräs tämän tyyppinen kaupallisesti saatavilla oleva tuote sisältää alkyylidimetyylibentsyyliammoniumkloridi-seosta, jossa noin 50% pinta-aktiivisesta aineesta koostuu ^14^29 n-alkyyliryhrnästä> noin 40% pinta-aktiivisesta aineesta koostuu 0^2^25 n-alkyyliryhmästä ja noin 10% pinta-aktiivisesta 25 aineesta koostuu n-alkyyliryhmästä. Tämä tuote on tun nettu bakterisidinä.

Tässä keksinnössä käyttökelpoisiksi pinta-aktivisiksi aineiksi lasketaan myös pseudo-kationiset aineet, joiden molekyylipaino 30 on välillä noin 1 000 ja noin 26 000, ja joiden yleinen kaava : on NR1R2R2> jossa R^ ja R2 ovat polyeettereitä, kuten polyety- leenioksidi, polypropyleenioksidi tai etyleenioksidista ja propyleenioksidista koostuva yhdistetty ketju, ja jossa R^ on polyeetteri, alkyyliryhmä tai vety. Esimerkkejä tämän tyyppi-35 sistä pinta-aktiivisista aineista on esitetty US-patentissa 2,979,528.

» • » is 92731

Olemme todenneet, että kun tämän keksinnön mukaisia ka-tionisia polymeerejä levitetään yhdessä ionittomien ja/tai kationisten pinta-aktiivisten aineiden kanssa huoville, voivat huovat vastustaa tahmeiden kerrostumien muodostumis-5 ta. Uusiokuitumateriaaliin liittyvien tahmeiden aineiden kiinnittymistä voidaan erityisen tehokkaasti valvoa. Tämä keksintö on sen vuoksi erityisen hyödyllinen paperinvalmis-tusjärjestelmissä, joissa uusiokuitumateriaalin osuus on merkittävä, vähintään noin 10%. Merkittäviä tuloksia on 10 lisäksi saatu järjestelmissä, joissa uusiokuitumateriaalin osuus on ollut vähintään 70% kokonaiskuitumäärästä, ja myös järjestelmissä, joissa 100% paperitehtaan massakuiduista on peräisin uusiokuidusta. Keksintöä pidetään myös erityisen hyödyllisenä kuiduista irtoavan hartsin valvontaan, etenkin 15 käytettäessä sellaista mäntypuuta raaka-aineena (esim. 5% tai enemmän), joka sisältää yli kaksi painoprosenttia tai enemmän hartsia.

Vaikka tätä ilmiötä ei tunneta täysin, on kuitenkin hyvin 20 tunnettua, että uusiokuitumateriaaliin liittyvät liima-aineet ovat yleensä hydrofobisia, ja uskotaan, että näiden hydrofobisten aineiden ja tämän keksinnön mukaisten kationisten komponenttien yhteisvaikutuksesta muodostuvat tuotteet liukenevat helpommin veteen. Märät liima-aineet 25 voivat täten menettää huomattavasti taipumustaan kiinnittyä . huovan pinnalle, jolloin ne on helppo poistaa huovan pinnal-« ta. On myös tunnettua, että paperinvalmistusmassa sisältää kolloidisia aineita ja anionisia makromolekyylejä, käsittäen myös synteettiset anioniset makromolekyylit, jotka on voitu 30 lisätä osana paperinvalmistusprosessia, sekä myös luonnolliset anioniset polymeerit, hartsit, saippuat, pinta-aktiivi-set aineet ja orgaaniset hapot (esim. abietiinihappo) , jotka ovat kulkeutuneet prosessiin "anionisena jätteenä". Uskotaan, että tämän keksinnön mukaan käytetyt kationiset kom-35 ponentit voivat vaikuttaa anionisiin makromolekyyleihin ja kolloidaalisiin partikkeleihin siten, että saadaan tuotteita, jotka on helppo poistaa huovilta. Liima-aineiden taipu-/ mus kulkeutua paperivalmistuslaitteiston ohi niihin kiinnittymisen sijasta lisääntyy joka tapauksessa tämän keksinnön 16 92731 mukaisen käsittelyn avulla.

Tämän keksinnön kationisia polymeerejä ja pinta-aktiivisia aineita levitetään vesiliuoksena suoraan käsiteltävälle lait-5 teistolle. Pelkällä pinta-aktiivisella aineella tehty käsittely ei ole antanut vastaavanasteista kerrostumien valvontaa kuin tämän keksinnön yhdistelmillä voidaan saavuttaa. Polymeerin yliannostelu paperikonehuoville ilman tarpeeksi suurta määrää pinta-aktiivista ainetta johtaa toisaalta itse polymeeristä 10 peräisin olevien kerrostumien muodostumiseen, ja huopien kohdalla tämä merkitsee heikentynyttä huokoisuutta, mikä puolestaan voi heikentää vedenpoistoa tai tuotantotehokkuutta muulla tavoin (esim. lisäämällä tahmeutta). Käsittelyyn käytettävän polymeerin ja pinta-aktiivisen aineen annostelu tulee siis yleensä säätää 15 käsittelyn kohteena olevan järjestelmän erityisvaatimusten mukaan. Kationista polymeeriä ja pinta-aktiivista ainetta sisältävän vesiliuoksen tulee edullisesti olla pääosin vapaa anionisista makromolekyyleistä. Nämä anioniset materiaalit ovat luonnonmateriaaleja, kuten puuligniinejä, kemiallisen 20 massanvalmistuksen oheistuotteita, kuten natriumlignosulfonaat- teja, ja synteettisiä materiaaleja, kuten polyakrylaatteja.

Tämän keksinnön polymeerit ja pinta-aktiiviset aineet ovat yleensä nestemäisiä seoksia, jotka koostuvat polymeerin ja/tai ' 25 pinta-aktiivisen aineen vesiliuoksista. Seoksien polymeeripitoi- suudet voivat vaihdella suhteellisen laimeista liuoksista, joiden polymeeripitoisuudet sopivat jatkuvaan käyttöön, aina polymeerin liukoisuus- tai hyytymisrajaan saakka, mutta seokset ovat yleensä suhteellisen väkeviä käytännöllisiä kuljetus- ja 30 käsittelytarkoituksia ajatellen. Nesteseokset voivat itse ; asiassa sisältää lisäaineita, jotka edistävät polymeerien liukenemista, jolloin voidaan käyttää väkevöityjä seoksia. Esimerkkejä tällaisista aineista ovat alkoksietanolit, kuten butoksietanoli. Kuljetukseen ja käsittelyyn sopivat nesteseokset 35 sisältävät yleensä 5-50 paino-% aktiivia, tämän keksinnön mukaista kationista polymeeriä. Vaikka tämän keksinnön pinta-I aktiiviset aineet ovat saatavissa polymeeriseoksista erillään I! 17 92731 olevina seoksina, jolloin niitä voidaan käyttää huopien käsittelyyn erikseen (esim. käyttämällä erillistä suihkujär-jestelmää) tai ne voidaan sekoittaa ennen käyttöä, on edullista käyttää sekä kationisesta pinta-aktiivisesta aineesta 5 että kationisesta polymeeristä koostuvia vesipohjaisia seoksia. Vaikka tämän keksinnön seokset voivat sisältää myös muita aineita, voidaan tämän keksinnön mukaisia käyttökelpoisia seoksia valmistaa, jotka sisältävät pääasiallisesti yllä kuvatuista kationisista pinta-aktiivisista aineista ja 10 kationisista polymeereistä koostuvaa pihkantorjunta-ainetta. Kuljetukseen ja käsittelyyn sopivat nestemäiset seokset sisältävät yleensä 5-50 paino-% polymeeri- ja pinta-aktiivi-komponentteja kokonaispainosta laskettuna. Tällaisen yhdis-telmäseoksen pinta-aktiivisen aineen ja polymeerin välinen 15 painosuhde on yleensä välillä 50:1 ja 1:50. Pinta-aktiivisen aineen ja polymeerin välinen painosuhde nesteseoksessa on edullisesti välillä 10:1 ja 1:1, etenkin jos öljyjä voi olla läsnä? ja edullisimmin noin 1:1 yleisluonteisiin sovellutuksiin, vaikka ylimäärää pinta-aktiivista ainetta (esim. pai-20 nosuhteessa 1,1:1 tai enemmän) voidaan pitää sopivimpana tapauksissa, joissa öljyjä voi olla läsnä.

Eräs vesipohjainen seos, jota pidetään erityisen sopivana polymeerikomponentin erilliseen levittämiseen yhdessä pinta-25 aktiivisen aineen lisäyksen kanssa, on saatavissa kaupal-[" lisena aineena, valmistajana Dearborn Chemical Co., Ltd. of

Ontario, Kanada, ja se sisältää noin 17 paino-% aktiivista polymeeristä, formaldehydistä, ammoniumkloridista, disyaa-nidiamidista ja muurahaishaposta koostuvaa kondensaatiotuo-30 tetta, jonka molekyylipainon uskotaan olevan välillä noin 20 000 ja 50 000, noin 2 paino-% aktiivista polymeeriä, joka on saatu epikloorihydriinin ja dimetyyliamiinin välisestä reaktiosta ja jonka molekyylipainon uskotaan olevan välillä noin 20 000 ja 30 000, ja noin 8 paino-% butoksi-35 etanolia. Mainitussa tuotteessa on myös pieniä määriä muita aineita, kuten noin 0,4% aktiivista alkyylidimetyyliammo-niumkloridi-pinta-aktiivista ainetta, joka koostuu yllä ku-: vatusta C12-, C,4- ja C16-n-alkyylisubstituenttiseoksesta, 18 92731 mutta näitä ei pidetä välttämättömän hyödyllisinä erillistä lisäystä varten. Tämän tuotteen suhteellista määrää alkyy-lidimetyyliammoniumkloridi -pinta-aktiivista ainetta pidetään riittämättömänä aktivoimaan tämän keksinnön polymeeri-5 kerrostumia ehkäisevänä vaikutuksena. Toinen nesteseos, jota pidetään erityisen sopivana polymeerin erillistä lisäystä varten, on myös saatavissa kaupallisesti, valmistajana Dearborn Chemical Co., Ltd., ja se sisältää noin 17 paino-% aktiivista poly(hydroksialkyleenidimetyyliammoniumkloridia), 10 jonka molekyylipaino on noin 20 000. Erityisen sopivana tämän keksinnön mukaisen pinta-aktiivisen aineen erilliseen lisäykseen pidetään nesteseosta, jota valmistaa myös Dearborn Chemical Co., Ltd., ja joka sisältää noin 16% aktiivista, yllä kuvattua alkyylidimetyylibentsyyliammoniumkloridi-15 pinta-aktiivista seosta.

Parhaiten käsittelyyn sopiva annostelu riippuu sellaisista järjestelmätekijöistä, kuten liima-aineen luonteesta, ja siitä, onko puhdistus jatkuvaa vai jaksoittaista. Myös suh-20 teellisen korkeita tämän keksinnön polymeerin väkevyyksiä (esim. 50%) voidaan käyttää täydellä vahvuudella (100% nes-teseoksena) esimerkiksi suihkuttamalla laimentamatonta nesteseosta suoraan huoville. Mutta etenkin jatkuvan käsittelyn yhteydessä seoksia kannattaa laimentaa käsittelykohteessa 25 puhtaalla vedellä tai muilla vesipohjaisilla nesteillä. Mi- :·( kali vesitalous vaatii, voidaan laimentamiseen käyttää myös hyvälaatuisia prosessivesiä.

Tämän keksinnön antamat edut voidaan toteuttaa jopa 2 ppm 30 polymeeriväkevyyksillä, etenkin jatkuvan puhdistuksen yhteydessä, ja, kuten seuraavassa selostetaan, riittävällä mää-” rällä pinta-aktiivista ainetta, jotta lisätystä kationisesta polymeerikomponentista peräisin olevien kerrostumien muodostuminen voidaan ehkäistä. Huovan "jatkuva käsittely" tar-35 koittaa tässä yhteydessä sitä, että huopa käsitellään rutiininomaisesti vähintään kerran arkinkosketusvaiheen ja paluu-vaiheen välisen kierron aikana. Tätä rutiininomaista käsit- ♦ · telyä sovelletaan parhaiten paluvaiheen alkuosassa. Huopa voi tämän jälkeen koskettaa arkkia siten, että myös tahmei- 19 92731 den aineiden, uusiokuitumateriaaliin sisältyvät aineet mukaan lukien, kiinnittyminen huopaan ehkäistään, ja että kiinnittyvä aine on helpompi pestä pois, kun vesipohjaista pesuliuosta levitetään huovalle paluuvaiheen aikana. Tie-5 tyissä tapauksissa jatkuva käsittely ei ole käytännöllistä ja käsittely tämän keksinnön kationisilla polymeereillä ja pinta-aktiivisilla aineilla voi olla jaksoittaista. Polymeeriä ja pinta-aktiivista ainetta sisältävää nesteliuosta voidaan esimerkiksi suihkuttaa huovalle, kunnes huopa on riit-10 tävän hyvässä kunnossa, minkä jälkeen suihku suljetaan siihen asti, kunnes huopa jälleen on puhdistuksen tarpeessa.

Käsittelymenetelmiä kuvataan tarkemmin viittaamalla paperinvalmistuksessa käytettäviin huopajärjestelmiin, jotka on 15 esitetty yksinkertaistetuissa muodoissa kuvioissa 1 ja 2.

Puristinhuopajärjestelmä, joka kuviossa 1 vastaa viitenumeroa 10, sisältää yläpuolisen puristinhuovan 12, alapuolisen puristinhuovan 14, viimeisen puristimen alapuolisen puris-tinhuovan 16 ja viimeisen puristimen yläpuolisen puristin-20 huovan 18. Viimeisen puristimen alapuolinen puristinhuopa 16 kulkee telasarjan 20, 21, 22, 23, 24, 25 ja 26 sekä puris-tintelan 29 ympäri; alapuolinen puristinhuopa 14 kulkee telasarjan 30, 31, 32, 33, 34, 35 ja 36 sekä puristintelojen 37 ja 38 ympäri; yläpuolinen puristinhuopa 12 kulkee tela-25 sarjan 40, 41, 42, 43, 44 ja 45 sekä puristintelan 47 ympäri ri; ja viimeisen puristimen yläpuolinen puristinhuopa kulkee puristintelan 49 ja telasarjan 60, 61, 62 ja 63 ympäri. Sekä yläpuolinen puristinhuopa 12 että alapuolinen puristinhuopa 14 kulkevat puristintelojen 37 ja 47 välistä. Alapuolinen 30 puristinhuopa 14 kulkee puristintelojen 38 ja 48 välistä; ja sekä viimeisen puristimen alapuolinen puristinhuopa 16 että viimeisen puristimen yläpuolinen puristinhuopa 18 kulkevat puristintelojen 29 ja 49 välistä. Yläpuolisen puristinhuovan 12, alapuolisen puristinhuovan 14, viimeisen puristimen ala-35 puolisen puristinhuovan 16 ja viimeisen puristimen yläpuolisen puristinhuovan 18 pesemiseen käytettävät suihkut vastaavat viitenumerolta 50, 51, 52 ja 53. Arkin kannatustela : . näkyy kohdassa 55. Puristin 57 käsittää puristintelat 37 ja 20 92731 47; puristin 58 käsittää puristintelat 38 ja 48; ja puristin 59 käsittää puristintelat 29 ja 49.

Kuviossa 1 esitetty puristinhuopajärjestelmä 10 on asemoitu 5 vastaanottamaan arkkimateriaalia Fourdrinier-viiratyyppisestä koneesta, joka on esitetty kuviossa 1 vain osittain kohdassa 64 ja jonka viira 65 on tarkoitettu vastaanottamaan vesipitoista paperimassaa perälaatikosta (ei kuviossa). Neste suodattuu viirassa olevien aukkojen läpi viiran kulkiessa arkin-. 10 kosketusvaiheen aikana kuitunuppua rikkovalle telalle 66 ja huopautuspuristintelalle 67, joita yleensä käytetään arkkima-teriaalin fysikaaliseen kokoonpuristamiseen ja poistamiseen viiralta 65. Viira 65 kulkee johtotelan 68 yli palatakseen takaisin vastaanottamaan lisää paperimassaa. Paluuvaihe kul-15 kee yleensä suihkusarjan ohi (ei kuviossa) ja pesutelaa 69 vastaavien telojen ohi. Muita suihkuja (ei kuvioissa) voidaan käyttää tiettyjä järjestelmän osia varten, kuten kuitunuppua rikkovaa telaa 66 tai johtotelaa 68 varten.

20 Kuviossa 1 esitetyn huopajärjestelmän käytön aikana viiralta 65 poistettu arkkimateriaali huopautuspuristintelan 67 jälkeen johdetaan telojen 45 ja 36 väliin ja puristetaan yläpuolisen puristinhuovan 12 ja alapuolisen puristinhuovan 14 välissä puristimen 57 puristinteloilla 37 ja 47. Arkki-25 materiaali kulkee alapuolisen puristinhuovan 14 kanssa pu-• ristimeen 58, jossa se puristetaan alapuolisen puristin- huovan ja puristintelan 48 väliin puristintelalla 38. Arkkimateriaali poistetaan tämän jälkeen alapuoliselta puris-tinhuovalta 14 ja johdetaan puristimeen 59, jossa se puris-30 tetaan viimeisen puristimen alapuolisen puristinhuovan 16 ja viimeisen puristimen yläpuolisen puristinhuovan 18 vä- « liin puristimen 59 puristinteloilla 29 ja 49. Arkkimateriaali poistetaan tämän jälkeen viimeisen puristimen puris-tinhuovalta 16 ja se kulkeutuu kannatintelan 55 yli seuraa-35 viin prosessointilaitteisiin, kuten kuivatuslaitteisiin (ei kuviossa). Kuviossa 1 esitetyn puristinhuopajärjestelmän 10 yläpuolisen puristinhuovan 12 arkinkosketusvaihe ulottuu telasta 45 tai jostakin telan 45 ja puristimen 57 välisestä kohdasta tiettyyn puristimen 57 jälkeiseen kohtaan; alapuo- 21 92731 lisen puristinhuovan 14 arkinkosketusvaihe ulottuu jostakin telan 36 ja puristimen 57 välisestä kohdasta tiettyyn puristimen 58 jälkeiseen kohtaan; viimeisen puristimen alapuolisen puristinhuovan 16 arkinkosketusvaihe ulottuu te-5 lasta 26 tiettyyn puristimen 59 jälkeiseen kohtaan; ja viimeisen puristimen yläpuolisen puristinhuovan 18 arkinkosketusvaihe ulottuu jostakin telan 63 ja puristimen 59 välisestä kohdasta tiettyyn puristimen 59 jälkeiseen kohtaan.

10 On selvää, että huopajärjestelmään 10 voi sisältyä muitakin lisälaitteita, kuten erilaisia puristimia, teloja, suihkuja, ohjaimia, tyhjiölaitteita ja kiristyslaitteita. Etenkin huovan pesupuristinteloja kosteuden poistamiseksi itse huovista voidaan käyttää. Osa kuviossa esitetyistä laitteista, 15 kuten puristin 58 ja viimeisen puristimen yläpuolinen huopa 18, voidaan lisäksi jättää pois huopajärjestelmästä. Alan tuntevalle henkilölle on lisäksi selvää, että huopajärjes-telmät vaihtelevat hyvin paljon käytettyjen huopien lukumäärän ja huovan kiertojärjestelmän suhteen 20

Huopajärjestelmiä käytetään myös sellaisten paperinvalmistusprosessien yhteydessä, joissa ei käytetä Fourdrinier-viiroja. Eräs tällainen vaihtoehtoinen järjestelmä, joka on erityisen käyttökelpoinen raskaamman arkkimateriaalin val-25 mistamiseen, käyttää sylinterimuodostajia. Sylinterimuodos- tusjärjestelmän alkuvaiheet on esitetty kuviossa 2. Järjestelmä 70 sisältää viirasylinterisarjoja, kuten kuviossa esitetyt 72 ja 73, jotka pyörivät siten, että osa sylinteriä koskettaa paperisulppua, jonka jälkeen sylinteri pyörii 30 siirtäen paperirainakerroksen alapuoliselle huopautushuo- valle 75. Järjestelmä 70 sisältää alapuolisen huopautushuo-van lisäksi ensimmäisen yläpuolisen huopautushuovan ja toisen yläpuolisen huopautushuovan 77. Huopautusteloja 78 ja 79 käytetään edesauttamaan arkkimateriaalin siirtymistä 35 sylintereiltä 72 ja 73 alapuoliselle huopautushuovalle.

Alapuolinen huopautushuopa 75 kulkee huopautustelojen 78 ja 79, telan 80, imutelan 81 ja puristintelojen 83, 84, 85 ja 86 ympäri. Ensimmäinen yläpuolinen huopautushuopa kulkee telojen 88, 89 ja 90 ja imuhuopautustelan 91 ympäri; ja 92731 22 toinen yläpuolinen huopautustela kulkee puristintelojen 93, 94, 95 ja 96 sekä telojen 97, 98, 99 ja 100 ympäri. Sekä alapuolinen huopautushuopa 75 että ensimmäinen yläpuolinen huopautushuopa 76 kulkevat imutelan 81 ja imuhuopautustelan 5 91 välistä, jolloin vesi imeytyy pois huovista ja kuiturai- nasta. Sekä alapuolinen huopautushuopa 75 että toinen yläpuolinen huopautushuopa 77 kulkevat puristintelojen 83 ja 93 välistä, telojen 84 ja 94 välistä, telojen 85 ja 95 välistä, ja telojen 86 ja 96 välistä. Puristin 103 käsittää 10 puristintelat 83 ja 93; puristin 104 käsittää puristintelat 84 ja 94; puristin 105 käsittää puristintelat 85 ja 95; ja puristin 106 käsittää puristintelat 86 ja 96.

Alapuolinen huopautushuopa 75, ensimmäinen yläpuolinen huo-15 pautushuopa 76 ja toinen yläpuolinen huopautushuopa 77 pestään suihkuilla 107, 108 ja 109.

Kuviossa 2 esitettyjen huopien käytön yhteydessä sylintereiltä 72 ja 73 siirretty arkkimateriaali kulkee alapuoli-20 sella huopautushuovalla 75 imutelan yli ja puristetaan alapuolisen huopautushuovan ja toisen yläpuolisen huopautus-huovan 77 välissä puristimilla 103, 104, 105 ja 106. Arkki -materiaali irrotetaan tämän jälkeen huopautushuovista 75 ja 77 ja syötetään seuraaviin prosessointilaitteisiin, kuten 25 kuviossa 1 esitettyyn huopajärjestelmään 10. Kuvion 2 huo- · ·. pajärjestelmän alapuolisen huopautushuovan 75 arkinkoske- tusvaihe ulottuu sylinteristä 72 välittömästi puristintelan 86 jälkeiseen kohtaan; ensimmäisen yläpuolisen huopautushuovan arkinkosketusvaihe on imuhuopautushuovan kohdalla; 30 ja toisen yläpuolisen huopautushuovan arkinkosketusvaihe ulottuu noin telasta 100 välittömästi puristimen 96 jälkei-'· seen kohtaan. On selvää, että huopajärjestelmään 70 voi sisältyä muitakin lisälaitteita, kuten sylintereitä, puristimia, teloja, suihkuja, ohjaimia, tyhjiölaitteita ja ki-35 ristyslaitteita. Osa kuviossa esitetyistä laitteista voidaan lisäksi jättää pois muodostusjärjestelmästä. Alan tun-. . tevalle henkilölle on lisäksi selvää, että muodostusjärjestelmät vaihtelevat hyvin paljon käytettyjen huopien lukumäärän ja huovan kiertojärjestelmän suhteen.

Il 23 92731

Kuvioissa 1 ja 2 esitettyä kutakin huopaa 12, 14, 16, 18, 75, 76 ja 77 voidaan käsitellä jatkuvasti tämän keksinnön mukaan levittämällä sopivasta kationisesta polymeeristä ja pinta-aktiivisesta aineesta koostuvaa vesiliuosta mihin ta-5 hansa huovan kohtaan paluuvaiheen aikana (ts. kohdasta, jossa huopa erotetaan arkin kosketuksesta, kohtaan, jossa huopa jälleen koskettaa arkkimateriaalia). Liuosta suihkutetaan huovalle edullisesti paluuvaiheen alussa, jotta ark-kimateriaalista huovan pinnalle siirtynyttä liimamateriaa-10 lia voidaan käsitellä mahdollisimman pian. Käsittelykohta rajoittuu kuitenkin usein huopajärjestelmän rakenteen vuoksi. Kuvioissa 1 ja 2 esitettyjä suihkuja 50, 51, 52, 53, 107, 108 ja 109 voidaan käyttää käsittelytarkoitukseen. Tapauksissa, joissa käytetty liuos on jatkuvaan käsittelyyn 15 tarvittavaa liuosta väkevämpää, voidaan levittäminen keskeyttää ja ottaa käyttöön tarpeen mukaan.Esimerkiksi tapauksissa, joissa käytetään suihkujen 50, 51, 52, 53, 107, 108 ja 109 kaltaisia suihkuja, voidaan suihkut jaksoittain avata ja sulkea järjestelmän vaatimusten mukaisesti. Myös 20 muita laitteita kuin huopia voidaan käsitellä vastaavanlaisella, niiden toimintaan soveltuvalla tavalla.

Tyypillisissä paperinvalmistusprosesseissa, etenkin huomattavia määriä uusiokuitumateriaalia käyttävissä prosesseis-25 sa, on lisätyn kationisen polymeerin määrä yleensä vähin-tään noin 0,002 grammaa huopaneliömetriä kohden minuutissa (g/m2-min) , edullisesti noin 0,01 g/m2-min tai enemmän käsittelyn ollessa jatkuvaa, ja edullisesti noin 0,02 g/m2-min tai enemmän käsittelyjakson aikana käsittelyn ollessa jak-30 soittaista. Edullisesti vähintään 0,5 grammaa polymeeriä neliömetriä kohden minuutissa tai vähemmän käytetään minimoimaan mahdollinen huovan tukkeutuminen. Tavanomaisissa paperikoneissa, joiden huovat ovat 2-7 metriä leveitä ja 10-40 metriä pitkiä, levitetään yleensä noin 0,02-20 gram-35 maa polymeeriä minuutissa leveysmetriä kohden (ts. g/m- min), yleisemmin noin 0,05-12,5 g/m-min. Eräässä menetelmässä levitetään 1 g/m-min tai enemmän aluksi, kunnes huopa • on saatu kuntoon. Kun huopa näin on saatu kuntoon, voivat myöhemmin käytettävät polymeerimäärät olla pienempiä, tai 92731 24 kuten yllä on kuvattu, levitys voi myös olla jaksoittaista. Pinta-aktiivista ainetta levitetään huoville riittävä määrä, joka ehkäisee levitetystä polymeeristä peräisin olevien kerrostumien muodostumisen ja jolla näin ollen on tärkeä 5 tehtävä huopien tukkeutumisen ehkäisemisessä. Pinta-aktii-visen aineen ja polymeerin välistä painosuhdetta pidetään tämän vuoksi välillä noin 50:1 ja 1:50. Jotta pinta-aktiivista ainetta olisi riittävästi polymeeristä peräisin olevien kerrostumien muodostumisen ehkäisemiseksi ja massasta 10 peräisin olevilta, määrältään satunnaisilta lika- ja öljy-mäisiltä materiaaleilta suojautumiseksi, pidetään pinta-ak-tiivisen aineen ja polymeerin välisenä suhteena edullisesti noin 1:1 tai enemmän; ja jotta pinta-aktiivista ainetta ei käytettäisi liikaa, pidetään pinta-aktiivisen aineen ja 15 polymeerin välisenä suhteena noin 10:1 tai vähemmän. Näiden kahden komponentin välinen painosuhde on edullisimmin 1:1. Suositeltavaa on joka tapauksessa käyttää pinta-aktiivista ainetta, jonka väkevyys on vähintään noin 1 ppm. Muita laitteita, kuten viiroja, seuloja, suodattimia, teloja, ja 20 imulaatikoita, ja materiaaleja, kuten metallia, graniittia, kumia ja keramiikkaa, voidaan myös menestyksellä käsitellä tämän keksinnön mukaan. Tämä keksintö on kuitenkin erityisen käyttökelpoinen huopien ja vastaavien osien käsitte-lyyn, joissa on vedenpoistoa varten tarkoitettuja huokosia 25 (ts. suhteellisen pieniä huokosia), joissa polymeeristä : peräisin olevien huomattavien kerrostumien muodostuminen ei ole toivottua; verrattuna esimerkiksi muihin laiteosiin, kuten metalli- ja muoviviiroihin, joissa on suhteellisen suuria huokosia vedenpoistoa varten ja joissa tietynaste!-30 sen kerrostumien muodostumisen ei odoteta aiheuttavan ei-toivottuja vaikeuksia.

«

Vesiliuoksena huovan tai muun paperinvalmistuslaitteiston pinnalle levitetyn kationisen polymeerin väkevyyden tulee 35 joka tapauksessa olla vähintään noin 0,0002 paino-%. Jotta polymeeri jakautuisi tasaisesti, toteutetaan tämän keksinnön mukainen käsittely edullisesti vesisuihkuliuoksella, • · joka sisältää noin 0,0002-0,2 paino-% kationista polymeeriä.

Il 25 92731

Keksintöä valaistaan seuraavissa käytännön esimerkeissä, joiden tarkoituksena ei ole rajata keksintöä.

Esimerkki 1 5 Tämän esimerkin koe tehtiin Fourdrinier-viiralla varustetussa paperikoneessa. Koneessa oli yläpuolinen ensimmäinen puristinhuopa, alapuolinen ensimmäinen puristinhuopa, yläpuolinen toinen puristinhuopa ja alapuolinen toinen puristinhuopa, jotka lähinnä vastaavat yläpuolista puristin-10 huopaa 12, alapuolista puristinhuopaa 14, viimeisen puristimen yläpuolista puristinhuopaa 18 ja viimeisen puristimen alapuolista puristinhuopaa 16, jotka on esitetty kuviossa 1. Kukin huopa oli varustettu suihkulla. Ensimmäiset puris-tinhuovat vastaanottivat arkkimateriaalia Fourdrinier-vii-15 raita, joka sijaitsi lähes samassa kohdassa kuin kuviossa 1 esitetty yksikkö 64, ja tuottivat aaltopaperia massasta, joka sisälsi noin 20% uusio- (kierrätettyä) kuitumateriaalia ja noin 80% neitseellistä lehtipuukuitumateriaalia.

20 Viiralla muodostettu arkkimateriaali erotettiin viirasta ja kuljetettiin ensimmäiseen puristimeen, joka vastasi lähes kuviossa 1 esitettyä puristinta 57, jossa arkkimateriaali puristettiin ensimmäisen yläpuolisen puristinhuovan ja ensimmäisen alapuolisen puristinhuovan välissä. Arkki pois-25 tettiin tämän jälkeen ensimmäisiltä puristinhuovilta ja kuljetettiin toiseen puristimeen, joka vastasi lähinnä kuviossa 1 esitettyä puristinta 59, jossa arkkimateriaali puristettiin toisen yläpuolisen puristinhuovan ja toisen alapuolisen puristinhuovan välissä.

30

Paperikoneessa oli viime aikoina havaittu kerrostumien < ··· muodostumista puristinhuovilla, etenkin toisella yläpuolisella puristinhuovalla. Kerrostumat koostuivat massasta ja uusiomateriaalista peräisin olevista pihka-aineista 35 ja tahmeista aineista ja siirtyivät huopiin niihin kosketuksessa olleesta kuiturainasta. Arkkikatkokset toisen puristimen kohdalla muodostivat jatkuvan ongelman « : ja niitä esiintyi joskus jopa kerran kahdeksan tunnin pituisen vuoron aikana. Jaksoittaiset seisokit 26 92731 olivat tämän vuoksi välttämättömiä arkkikatkosten lukumäärän vähentämiseksi. Toinen yläpuolinen puristinhuopa oli noin 6,1 m leveä ja 18,8 m pitkä (ts. toisen yläpuolisen puristinhuovan 2 käsittelypinta-ala oli noin 114,7 m ).

5

Toinen yläpuolinen puristinhuopa käsiteltiin tämän keksinnön mukaan sekoittamalla lähes kuviossa 1 esitettyä suihkua 53 vastaavassa paikassa sijaitsevan korkeapainesuihkun suihkuveteen testituotetta, joka sisälsi noin 7,5 paino-% yllä kuvattua, 10 *"12”’ ^14” ^1 ^-n-alkyylisubstituentteja sisältävää alkyyli- dimetyylibentsyyliammoniumkloridiseosta, ja noin 7,5 piano-% polymeeriä, jonka molekyylipaino oli noin 20 000 ja joka oli johdettu dimetyyliamiinista ja epikloorihydriinistä, ja noin 85% liuotinta (liuotin koostui pääosin vedestä, jossa oli 15 vähäisiä määriä satunnaisia aineita, kuten etanolia, jotka oli sekoitettu valmiiksi pinta-aktiivisen aineen ja/tai polymeerin kaupalliseen valmisteeseen). Annostelu oli aluksi noin 0,06 2 g/min/m kutakin komponenttia, ja annostelua pienennettiin 2 neljän tunnin jälkeen arvoon noin 0,02-0,03 g/min/m .

20 Käsittelyn tehokkuutta seurattiin Huyck & Smith huokoisuustes-tauslaitteella toisen puristinvaiheen kohdalla esiintyvien katkosten lukumääränä. Huovan huokoisuutta pidetään mittana huovan kapasiteetista imeä vettä arkista. Erittäin huokoista . 25 huopaa (ts. huopaa, jossa on paljon avoimia huokosia) pidetään toivottuna arkista tapahtuvaa vedenpoistoa varten.

Toisen yläpuolisen puristinhuovan suhteellista huokoisuutta seurattiin 21 päivää kestäneen kokeen aikana käyttämällä Huyck 30 & Smith -menetelmää, jossa käytetään suhteellisia huokoisuus- lukuja (H.S.-lukuja), jotka vaihtelevat suurimmasta arvosta 100% ei-huokoisille tai tukkeutuneille huoville pienempiin prosenttilukuihin huokoisemmille huoville. Toisen yläpuolisen puristinhuovan H.S.-luku pysyi arvossa noin 35% testin ensim-35 mäisten päivien aikana. Käsittelytuotteen syöttö katkaistiin yli 24 tunnin ajaksi. H.S.-luku nousi tällöin noin 50%:iin ja • se liittyi käsittelyn katkeamiseen. Huopa puhdistettiin ja 27 92731 testiä jatkettiin. Testin jatkamisen jälkeen H.S.-luku laski 45%:iin, jossa se pysyi usean päivän ajan. Kummankin käsittelykomponentin annostelu pieneni noin puoleen pumpun häiriötoiminnan vuoksi ja H.S.-luku nousi 53%:iin. Annoste-5 lu palautettiin aiemmalle tasolle ja H.S.-luku pysyi noin 53%:ssa testin loppuajan.

Testin aikana tehdyt huokoisuusmittaukset osoittivat, että kun polymeeriä ja pinta-aktiivista ainetta käytettiin tämän 10 keksinnön mukaan, voitiin huovan huokoisuus pitää muuttumattomana. Kun näiden aineiden syöttö katkesi, lisääntyi huovan tukkeutuminen noin 15-40%. Toisen yläpuolisen puris-tinhuovan aiheuttamat arkkikatkokset voitiin lisäksi eliminoida koko 30 päivää kestäneen jakson aikana. Tästä voi-15 tiin vetää se johtopäätös, että tämän keksinnön mukainen käsittely ehkäisi toisessa puristimessa esiintyvien kerrostumien aiheuttamien katkosten ja seisokkien syntymistä; että käsittely ehkäisi takertuvien aineiden kerääntymistä käsitellylle huovalle; ja että kuitujen aiheuttama huovan 20 tukkeutuminen väheni huomattavasti käsittelyn aikana.

Esimerkki 2 Tämän esimerkin testi tehtiin sylinterikoneessa (Fourdri-nier-viirakoneesta poiketen). Koneessa oli ensimmäinen ala-25 puolinen huopa, imuhuopautushuopa ja ensimmäinen yläpuoli-*; nen huopa, jotka vastaavat lähinnä kuviossa 2 esitettyjä alapuolista huopautushuopaa 75, ensimmäistä yläpuolista huopautushuopaa 76 ja toista yläpuolista huopautushuopaa 77. Koneessa oli myös toinen yläpuolinen huopa, toinen ala-30 puolinen huopa ja viimeisen puristimen huopa, jotka vastaavat lähinnä kuvioissa 1 esitettyjä yläpuolista puristin-huopaa 12, alapuolista puristinhuopaa 14 ja viimeisen puristimen alapuolista puristinhuopaa 16. (Koneessa ei siis ollut viimeisen puristimen yläpuolista puristinhuopaa 18 35 vastaavaa huopaa.) Kunkin huovan yhteydessä oli suihkuja. Koneessa oli 7 sarjaan asennettua viirasylinteriä, jotka vastaavat lähinnä kuviossa 2 esitettyjä viirasylintereitä 4 • 72 ja 73, ja kone tuotti kartonkia (esim. olkikartonkia tai uusiokuitukartonkia) 100-%:isesta uusiomassasta.

28 92731

Sylintereillä muodostunut paperiraina siirrettiin ensimmäiselle alapuoliselle huovalle, jossa arkki puristettiin ensimmäisen alapuolisen huovan ja imuhuopautushuovan välistä ja kuljetettiin noin neljän puristimen läpi ensimmäisen 5 alapuolisen huovan ja ensimmäisen yläpuolisen huovan välistä. Arkki irrotettiin tämän jälkeen ensimmäiseltä alapuoliselta huovalta ja johdettiin toiseen puristimeen, joka vastasi lähinnä kuviossa 1 esitettyä puristinta 57 ja jossa arkki puristettiin toisen yläpuolisen huovan ja toisen ala-10 puolisen huovan välissä. Arkki erotettiin seuraavaksi toisilta puristinhuovilta ja kuljetettiin viimeisen puristimen huovalle, jossa se puristettiin uudelleen kuviossa 1 esitettyä puristinta 59 vastaavassa puristimessa käyttämällä yläpuolista puristintelaa, jossa ei ollut huopaa.

15

Ennen testin suorittamista tämän keksinnön mukaisella, kationisesta polymeeristä ja kationisesta pinta-aktiivisesta aineesta koostuvalla yhdistelmällä ensimmäinen alapuolinen huopa, imuhuopautushuopa, ensimmäinen yläpuolinen 20 huopa ja toinen yläpuolinen huopa esikäsiteltiin tavanomaiseen tapaan alkyylidimetyylibentsyyliammoniumkloridi-tuotteella, joka sisälsi yllä mainittua C12-, C14-, C16-n-alkyylisubstituenteista koostuvaa seosta, käyttämällä suihkuja, joiden sijainnit vastasivat lähinnä kuvioissa 1 25 ja 2 esitettyjen suihkujen 107, 108, 109 ja 50 sijainteja.

: Testissä käytettyä testiliuosta, joka sisälsi noin 7,5 paino-% alkyylidimetyylibentsyyliammoniumkloridiseosta, 7,5 paino-% polymeeriä, jonka molekyylipaino oli noin 20 000 ja joka oli johdettu dimetyyliamiinista ja epikloorihyd-30 riinistä, ja noin 85 paino-% liuotinta (ts. käytettiin samaa tuotetta kuin esimerkissä 1), lisättiin suihkuveteen, : jolloin väkevyydeksi arvioitiin noin 2,6 ppm sekä pinta- aktiivista ainetta että polymeeriä, ja seosta levitettiin kyseessä oleville neljälle huovalle. Kun huovissa ei 35 ollut havaittavissa tukkeutumista alkuvaiheessa lisätyn polymeerilisäyksen ansiosta, nostettiin sekä pinta-aktii-visen aineen että polymeerin väkevyyttä 50%:11a (jolloin • · väkevyyden arvioitiin olevan 4 ppm). Käsittelyä jät- 29 92731 kettiin tällä tasolla koko jäljellä olevan testiajan. Kumpaakin komponenttia levitettiin kullekin huovalle noin 1,5 grammaa/-minuutti testin alkuvaiheessa ja noin 2,25 grammaa/minuutti testin loppuvaiheessa. Ensimmäisen alapuolisen huovan, imu-5 huopautushuovan, ensimmäisen yläpuolisen huovan ja toisen yläpuolisen huovan leveys oli noin 2,35 m ja kunkin huovan pituudet olivat vastaavasti 31,7 m, 18,9 m, 20,1 m ja 12,8 m (ts. käsittelypinta-alat olivat noin 74,5 m2, 44,4 m2, 47,2 m2 ja 30,1 m2).

1 0

Suhteelliset huokoisuudet mitattiin testin aikana tyhjiöllä (yksikössä kPa) käsiteltyjen huopien leveyssuunnassa sekä myös käsittelemättömän toisen alapuolisen huovan leveyssuunnassa. Tyhjiön huomattava kasvu merkitsi huopien kunnon heikkenemistä.

15 Tulokset on esitetty taulukoissa 1-5.

Taulukko 1

Ensimmäisen alapuolisen huovan huokoisuus 20

Aika Käsittelymäärä^ Suhteellinen huokoisuus (kPa) (min.) (noin) g/min/m Etu Etu Keski Taka Taka aloi- polymeeri/pinta- Pääty Keski Keski Pääty tuksesta aktiivinen 25 _aine_ • · · • Esikäsittelyn jälkeen 30,5 27,1 33,9 37,2 27,1 0 Syöttö aloitettiin - 5 0,02 0,02 30,5 27,1 33,9 37,2 27,1 30 40 0,02 0,02 37,2 30,5 27,1 27,1 27,1 65 0,02 0,02 33,9 27,1 27,1 27,1 27,1 . 100 0,03 0,03 33,9 33,9 30,5 30,5 33,9 135 0,03 0,03 37,2 33,9 33,9 33,9 30,5 215 0,03 0,03 33,9 33,9 30,5 30,5 33,9 35 245 Syöttö lopetettiin - 265 0 0 33,9 33,9 33,9 33,9 33,9 ' · · 30 92731

Taulukko 2

Imuhuopautushuovan huokoisuus

Aika Käsittelymäärä^ Suhteellinen huokoisuus (kPa) (min.) (noin) g/min/m Etu Etu Keski Taka Taka 5 aloi- polymeeri/pinta- Pääty Keski Keski Pääty tuksesta aktiivinen _aine _

Esikäsittelyn jälkeen 6,8 6,8 6,8 6,8 6,8 10 0 Syöttö aloitettiin - 5 0,03 0,03 6,8 6,8 6,8 6,8 6,8 40 0,03 0,03 10,2 10,2 10,2 6,8 10,2 65 0,03 0,03 10,2 10,2 10,2 10,2 10,2 100 0,05 0,05 6,8 6,8 6,8 6,8 6,8 15 135 0,05 0,05 10,2 10,2 6,8 6,8 6,8 215 0,05 0,05 13,5 13,5 10,2 10,2 16,9 245 Syöttö lopetettiin _____ 265 0 0 10,2 10,2 10,2 10,2 10,2 290 0 0 13,5 10,2 10,2 10,2 10,2 20 _

Taulukko 3

Ensimmäisen yläpuolisen huovan huokoisuus

Aika Käsittelymäärä^ Suhteellinen huokoisuus (kPa) 25 (min.) (noin) g/min/m Etu Etu Keski Taka Taka aloi- polymeeri/pinta- Pääty Keski Keski Pääty tuksesta aktiivinen , _aine_ 30 Esikäsittelyn jälkeen 10,2 13,5 13,5 13,5 13,5 0 Syöttö aloitettiin - 5 0,03 0,03 10,2 13,5 13,5 13,5 13,5 40 0,03 0,03 13,5 13,5 13,5 13,5 13,5 : 65 0,03 0,03 13,5 13,5 13,5 13,5 13,5 35 100 0,05 0,05 13,5 13,5 13,5 13,5 13,5 135 0,05 0,05 16,9 16,9 16,9 13,5 13,5 215 0,05 0,05 16,9 16,9 13,5 16,9 16,9 245 Syöttö lopetettiin _ 265 0 0 16,9 13,5 13,5 13,5 13,5 . 40 _

II

31 92731

Taulukko A

Toisen yläpuolisen huovan huokoisuus

Aika Käsittelymäärä^ Suhteellinen huokoisuus (kPa) (min.) (noin) g/min/m Etu Etu Keski Taka Taka 5 aloi- polymeeri/pinta- Pääty Keski Keski Pääty tuksesta aktiivinen _aine_________

Esikäsittelyn jälkeen 6,8 10,2 10,2 10,2 10,2 10 0 Syöttö aloitettiin - 5 0,05 0,05 6,8 10,2 10,2 10,2 10,2

AO 0,05 0,05 6,8 3,A 3,A 0 3,A

65 0,05 0,05 6,8 6,8 10,2 10,2 10,2 100 0,07 0,07 6,8 10,2 6,8 6,8 6,8 15 135 0,07 0,07 10,2 10,2 6,8 6,8 6,8 215 0,07 0,07 13,5 13,5 16,9 13,5 13,5 2A5 Syöttö lopetettiin - 265 0 0 13,5 13,5 16,9 13,5 13,5 20

Taulukko 3

Toisen alapuolisen huovan huokoisuus (käsittelemätön)

Aika Käsittelymäärä^ Suhteellinen huokoisuus (kPa) (min.) (noin) g/min/in Etu Etu Keski Taka Taka 25 aloi- polymeeri/pinta- Pääty Keski Keski Pääty tuksesta aktiivinen _aine_ I · ·

Esikäsittelyn jälkeen 10,2 10,2 16,9 13,5 16,9 30 0 Syöttö aloitettiin - 50 0 10,2 10,2 16,9 13,5 16,9 AO 0 0 16,9 13,5 13,5 16,9 13,5 65 0 0 16,9 16,9 13,5 13,5 13,5 100 0 0 13,5 13,5 13,5 13,5 10,2 35 135 0 0 16,9 16,9 16,9 13,5 16,9 215 0 0 16,9 16,9 10,2 13,5 16,9 265 0 0 16,9 16,9 10,2 13,5 16,9 32 92731

Taulukoista 1-5 käy ilmi, että kationista polymeeriä voidaan levittää paperikonehuoville tämän keksinnön mukaan ilman että huovat tukkeutuvat tai niiden huokoisuus kärsii. Painekuormat (ts. paperikoneen kuudessa puristimessa käytetyt paineet) 5 pysyivät muuttumattomina testijakson aikana; ja tyhjiöpaineet (ts. nesteen poistamiseen huovilta käytetty imu), jotka mitattiin 13 pisteestä ensimmäisen alapuolisen huovan, imuhuopautus-huovan, ensimmäisen yläpuolisen huovan, toisen yläpuolisen huovan ja toisen alapuolisen huovan kohdalla, pysyivät myös 10 muuttumattomina testijakson aikana. Huopautustyhjiö pysyi muuttumattomana testin aikana. Testin aikana seurattiin myös erilaisia paperiominaisuuksia, jotka on koottuu taulukkoon 6.

Taulukko 6 15 Paperiominaisuudet

Aika (min) Nopeus Kosteus Neliöm^ssa Kaliperi* aloituksesta_(m/min)_[%)_(g/m—)_(mikronia)

Esikäsittelyn 20 jälkeen 69,6 5,9 552,A 802,9

Koneen nopeutta pienennettiin ennen testin aloittamista 15 66,9 A,6 557,3 820,A

50 66,9 3,2 538,9 813,9 60 Massavirtaa lisättiin alhaisen kosteuden ja kaliperin 25 vuoksi 100 Käsittelyaineen syöttömäärää lisättiin 215 69,6 A,5 550,2 823,8 2A5 Käsittely lopetettiin 265 71,A A,9 551,7 822,6 30 _ * Havaittiin, että kaliperi antoi tietokoneviasta johtuen 25 mikronin verran suurempia arvoja todellisiin arvoihin nähden.

Paperimassan pH-arvo oli noin 6 ja säiliön lämpötila noin 38°C. 35 Massan sakeus oli noin 0,37% sylintereissä 1 ja 7 ja noin 0,AO% sylintereissä 2, 3, A, 5 ja 6. Paperin laatu säilyi . muuttumattomana testin aikana. Optimaalisena kosteuspitoisuutena pidettiin 5%:a, ja optimaalisena kaliperina pidettiin noin 800.

33 9 2 7 31

Taulukosta 6 käy ilmi, että haluttu arkin kosteus voitiin ylläpitää käsittelyn aikana ja että suurta nopeutta voitiin ylläpitää tämän keksinnön mukaisen huopien käsittelyn aikana ja käsittelyn jälkeen.

5

Esimerkki 3 Tämän esimerkin koe tehtiin paperikoneessa, jossa oli yksittäinen Fourdrinier-viira sieppohuovalla ja sarjalla puristimia ja huopia johtaen jenkkikuivatuskoneeseen. Koneessa prosessoitiin 10 normaalisti massaa, joka sisälsi huomattavan osan (ts. noin 40-100%) siistattua uusiomassaa. Paperimassan pH-arvo oli 6,0-6,5 ja lämpötila noin 40°C. Koneen päivittäinen tuotantomäärä oli noin 50 tonnia.

15 Ennen testausta huopa oli pestävä noin 15 kertaa päivässä orgaanisella liuottimena ja/tai orgaanisesta liuottimesta ja pesuaineesta koostuvilla seoksilla. Yhteen pesukertaan käytettiin noin 22,8 litraa liuotinta (ts. noin 342 litraa liuotinta päivittäin). Liuotinpesut tehtiin käytön aikana paperilaadun 20 määräämin aikavälein. Huomattavia määriä paperia ei heikon laadun vuoksi voitu myydä. Hinnaltaan suhteellisen edullisen ja sen vuoksi suurina määrinä toivotun siistatun uusiomassan todettiin aiheuttavan käyttöhäiriöitä prosessoinnin aikana, jotka puolestaan voivat johtaa arkin laadun heikkenemiseen 25 ja/tai katkeamiseen. Käytettävän siistausmassan määrä rajoitet tiin käytännön syistä noin 60%:n maksimimäärään.

Ennen testausta asennettiin uusi sieppohuopa, noin 2,7 metriä leveä ja 16,2 metriä pitkä. Sieppohuopaa varten asennettiin 30 kaksi voitelusuihkua. Tämän tyyppisten huopien tyypillinen I . käyttöikä on ollut noin 50 päivää. Uusi matalapainesuihku asennettiin huovan arkkipuolen testausta varten noin metrin päähän ennen imulaatikkoa. Suihku käytti puhdasta vettä ja siinä oli 13 suutinta, joiden kunkin vesivirta oli 9,1 litraa 35 minuutissa.

• ·

Testissä liuotettiin testituotetta, joka sisälsi noin 7,5 34 92731 paino-% alkyylidimetyylibentsyyliammoniumkloridiseosta, noin 7,5% polymeeriä, jonka molekyylipaino oli noin 20 000 ja joka oli johdettu dimetyyliamiinistä ja epikloorihyd-riinistä, ja noin 85 paino-% liuotinta (ts. esimerkeissä 1 5 ja 2 käytettyä tuotetta), matalapainesuihkun puhtaaseen suihkuveteen siten, että arvioiduksi väkevyydeksi saatiin noin 34 ppm sekä pinta-aktiivista ainetta että polymeeriä, ja huovalle levitettiin noin 0,09 g/m2-min sekä pinta-aktiivista ainetta että polymeeriä.

10

Vaikka huovan huokoisuutta ei mitattu tässä koneessa, voitiin testin aloittamisen jälkeisten tuntien aikana havaita, että huovan liuotinpuhdistusten välisiä jaksoja voitiin pidentää. Siistausmassan osuus nostettiin lisäksi 100%:iin. 15 Liuotinpesujen määrä laski noin 5-12 pesuun päivittäin viiden päivän aikana, ja yhteen liuotinpesuun tarvittava liuo-tinmäärä voitiin pienentää noin 13,6 litraan pesua kohden, jolloin päivittäin tarvittava liuotinmäärä laski noin puoleen (ts. noin 164 litraan päivittäin).

20

Matalapainesuihku siirrettiin tämän jälkeen uuteen paikkaan imulaatikon jälkeen. Liuotinpesujen määrä voitiin tällöin vähentää noin 3 kertaan päivittäin. Suihkun uuden sijainnin voitiin siis todeta edustavan parannusta.

25

Massan koostumusta muutettiin seuraavaksi siten, että se sisälsi 60% siistausmassaa ja 40% neitseellistä massaa. Liuotinpesujen määrä väheni tämän massalaadun kohdalla noin yhteen päivittäiseen pesuun.

30

Yhteenvetona tästä 18 päivää kestäneestä alustavasta tes-: tistä voidaan todeta, että tämän koneen huovan käsittely tämän keksinnön mukaan voi antaa huomattavia kustannussäästöjä mahdollistamalla suuren osan siistausmassaa sisäl-35 tävän massan käytön ilman hyväksymättömien käyttöhäiriöiden ilmenemistä, vähentämällä tehokasta tuotantoa varten tarvittavien liuotinpesujen määrää ja pesuun tarvittavan liu- li 35 92731 ottimen määrää, ja vähentämällä huonolaatuisen valmiin paperin määrää.

Esimerkeissä kuvataan erilaisia tämän keksinnön suoritus -5 muotoja. Muut suoritusmuodot käyvät ilmi alan tunteville henkilöille tässä kuvatun keksinnön erittelystä tai käytännön kuvauksista. On selvää, että modifikaatioita ja muunnelmia voidaan tehdä tämän keksinnön uusien käsitteiden sisällöstä ja tarkoituksesta poikkeamatta. On myös selvää, 10 ettei keksintöä ole rajattu tässä kuvattuihin erityisiin yhdisteisiin ja esimerkkeihin, mutta ne käsittävät keksinnön sellaisia modifioituja muotoja, jotka sisältyvät seu-raavassa esitettyjen vaatimusten piiriin.

« 4

Claims (44)

1. 36 92731 Patenttivaatimukse t
2. 1. Menetelmä ehkäistä tahmeiden materiaalien kiinnittyminen paperimassan prosessoinnissa arkeiksi käytettäville paperikoneen huoville tai vastaaville laitekomponenteille, tunnettu 5 siitä, että se käsittää seuraavat vaiheet: (a) mainituille laitekomponenteille levitetään vesiliuosta, joka sisältää vähintään noin 2 ppm kationista polymeeriä; ja (b) mainituille laitekomponenteille levitetään vesiliuosta, joka sisältää vähintään yhtä yhdistettä ryhmästä, joka sisältää 10 vesiliuokoisia ionittomia ja kationisia pinta-aktiivisia aineita; ja jota pinta-aktiivista ainetta levitetään tehokas määrä kationisesta polymeeristä peräisin olevien kerrostumien muodostumisen ehkäisemiseksi.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kationinen polymeeri on disyaanidiamidi-formalde-hydikondensaatiopolymeeri, joka lisäksi sisältää vähintään yhtä yhdistettä ryhmästä, joka sisältää muurahaishappoa ja ammonium-suoloja polymeroinnin lähtöaineina. 20
4. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kationinen polymeeri on johdettu formaldehydin, disyaanidiamidin, muurahaishapon ja ammoniumkloridin välisestä reaktiosta. : 25 A. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kationinen polymeeri on saatu epihalohydriinin ja yhden tai useamman amiinin välisestä reaktiosta, tai on johdettu etyleenisesti tyydyttymättömistä monomeereistä, jotka sisältävät 30 kvaternäärisen ammoniumryhmän.
5. 5- Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kationiset polymeerit ovat protonoituja tai sisältävät kvaternäärisiä ammoniumryhmiä.
6. 6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kationinen polymeeri on saatu antamalla epihalo- 35 37 92731 hydriinin reagoida vähintään yhden yhdisteen kanssa ryhmästä, joka sisältää dietyyliamiinin, dimetyyliamiinin ja metyylietyy-liamiinin.
7. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kationinen polymeeri on valmistettu antamalla epikloorihydriinin reagoida dimetyyliamiinin kanssa.
8. 8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu 10 siitä, että kationinen polymeeri on valmistettu antamalla epikloorihydriinin reagoida dietyyliamiinin kanssa.
9. 9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu sitä, että kationisen polymeerin väkevyys vesiliuoksessa on 15 noin 0,0002-0,02 paino-% ja huovalle levitetyn pinta-aktiivisen aineen painosuhde huovalle levitettyyn polymeeriin nähden on välillä noin 50:1 ja 1:50.
10. 10. Menetelmä valvoa materiaalin kerääntymistä paperikone-20 huovalle, joka kiertää arkinkosketusvaiheen ja paluuvaiheen välillä patenttivaatimuksen 1 mukaisesti, tunnettu siitä, että pinta-aktiivinen aine ja kationinen polymeeri levitetään paperikonehuovalle samassa vesiliuoksessa huovan paluuvaiheen aikana pinta-aktiivisen aineen ja polymeerin • 25 välisen painosuhteen ollessa välillä noin 50:1 ja 1:50.
11. 11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että vesiliuos on pääosin vapaa anionisista makromolekyyleistä. 30
12. 12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että kationista polymeeriä levitetään vähintään 2 noin 0,002 g/m -min.
13. 13. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnet tu siitä, että kerrostumia huovilla, jotka vastaanottavat materiaaleja sylinterikoneen sylintereiltä, voidaan valvoa. 38 9 2 7 31
14. 14. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että kerrostumia huovilla, jotka vastaanottavat arkkimateriaalia Fourdrinier-viirakoneen viiralta, voidaan valvoa. 5
15. 15. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että huovan jatkuvaa käsittelyä vesiliuoksella harj oi tetaan.
16. 16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että kationista polymeeriä levitetään vähintään 2 noin 0,01 g/m -min.
17. 17. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnet- 15. u siitä, että huovan käsittely vesiliuoksella on jaksoittaista.
18. 18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että kationista polymeeriä levitetään vähintään 2 20 noin 0,02 g/m -min levitysjakson aikana.
19. 19. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vähintään noin 10% paperikoneen massakuiduista on peräisin uusiomateriaalista. : 25
20. 20. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paperikoneen massakuidut ovat noin 100%:sesti peräisin uusiomateriaalista.
21. 21. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paperikoneen massasulppu on pääosin peräisin mänty-puusta, joka sisältää noin 2 paino-% tai enemmän hartsia.
22. 22. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 35 siitä, että pinta-aktiivista ainetta sisältävä vesiliuos sisältää vähintään 1 ppm pinta-aktiivista ainetta. II 92731 39
23. 23. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että levitetty pinta-aktiivinen aine valitaan pinta-aktiivisista aineista, joiden molekyylipaino on välillä noin 200 ja 800 ja joiden yleinen kaava on 5 ^^.N+ X- 10 jossa kukin R on erikseen jokin ryhmästä, johon sisältyy vety, polyetyleeniryhmiä, polypropyleenioksidiryhmiä, 1-22 hiiliatomia sisältäviä aikyyliryhmiä, aryyliryhmiä ja aralkyyli-ryhmiä, ja joista mainituista R-ryhmistä ainakin yksi sisältää vähintään 8 hiiliatomia, ja jossa X' on anioni tai n-va-15 lenssisen anionin l/n anioni.
24. 24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vähintään yksi mainitun pinta-aktii-visen aineen R-ryhmä on noin 12-16 hiiliatomia sisältävä n- 20 alkyyliryhmä.
25. 25. Patenttivaatimuksen 24 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että kaksi mainitun pinta-aktiivisen aineen R-ryhmää ovat metyyli ja etyyli, ja yksi R-ryhmä on 25 <Ö}CH2- ja ^0^-CH2-CH2-. * 4 «
26. 26. Patenttivaatimuksen 24 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pinta-aktiivinen aine on alkyylidime-tyyliammoniumkloridi tai alkyylidimetyyliammoniumklorideista 30 koostuva seos. • 27. Menetelmä käsitellä paperikonehuopia, jotka kiertävät arkinkosketusvaiheen ja paluuvaiheen välillä ja joita käytetään massasulpun prosessoinnissa arkeiksi, tarkoituksena eh-35 käistä tahmeiden hydrofobisten aineiden kiinnittyminen huovalle, tunnettu siitä, että menetelmä sisältää seu-raavat vaiheet: .♦ huovalle levitetään paluuvaiheen aikana vesiliuosta, joka sisältää (i) vähintään noin 2 ppm kationista polymeeriä, jon- 92731 40 ka molekyylipaino on välillä noin 10 000 ja 300 000, ja (ii) vesiliukoista pinta-aktiivista ainetta, jonka molekyylipaino on välillä noin 200 ja 800 ja jonka yleinen kaava on
27. 5. R N+ X' jossa kukin R on erikseen jokin ryhmästä, johon sisältyy ve-10 ty, polyetyleeniryhmiä, polypropyleenioksidiryhmiä, 1-22 hiiliatomia sisältäviä alkyyliryhmiä, aryyliryhmiä ja aralkyyli-ryhmiä, ja joista mainituista R-ryhmistä ainakin yksi sisältää vähintään 8 hiiliatomia, ja jossa X' on anioni tai n-va-lenssisen anionin 1/n anioni; ja jota mainittua pinta-aktii-15 vista ainetta levitetään huovalle tehokas määrä mainitusta polymeeristä peräisin olevien kerrostumien muodostumisen ehkäisemiseksi; ja jota mainittua kationista polymeeriä levitetään tehokas määrä välillä noin 0,002 ja 0,5 grammaa minuutissa huopaneliometriä kohden siten, että kationinen polymee-20 ri ja pinta-aktiivinen aine vaikuttavat hydrofobiseen materiaaliin siten, että se menettää pääosin kykynsä kiinnittyä huopaan.
28. 28. Patenttivaatimuksen 27 mukainen menetelmä, t u n - 25. e t t u siitä, että paperikonehuopia käytetään järjestelmässä, joka valitaan niistä, joissa uusiokuitujen osuus järjestelmän kuiduista on vähintään noin 10% ja joissa 5% tai enemmän kuiduista on peräisin mäntypuusta, joka sisältää yli 2 paino-% hartsia. 30
29. 29. Patenttivaatimuksen 27 mukainen menetelmä, t u n - n e t t u siitä, että huopa käsitellään rutiininomaisesti vähintään kerran arkinkosketusvaiheen ja paluuvaiheen muodostaman kierron aikana ja että polymeeriä levitetään vähintään 35 noin 0,01 grammaa minuutissa huopaneliometriä kohden.
30. 30. Patenttivaatimuksen 27 mukainen menetelmä, tunnet -·· t u siitä, että vesiliuosta suihkutetaan huovalle vähintään noin 0,02 grammaa kationista polymeeriä minuutissa huopaneliö- 11 „ 92731 metriä kohden, kunnes huopa on tyydyttävässä kunnossa, ja että suihkutus lopetetaan tämän jälkeen, kunnes huopa jälleen on kunnostuksen tarpeessa kerrostumien muodostumisen huovalle ehkäisemiseksi. 5
31. 31. Menetelmä liima-aineiden kerääntymisen valvomiseksi pape-rikonehuovilla paperinvalmistusjärjestelmässä, jossa uusiokuitujen osuus järjestelmän kuiduista on vähintään noin 10%, ja jossa huovat kiertävät arkinkosketusvaiheen ja paluuvaiheen 10 välillä ja jota käytetään sekä anionisia makromolekyylejä että liima-aineita sisältävän massasulpun prosessoinnissa arkeiksi, tunnettu siitä, että menetelmä sisältää seuraavat vaiheet: huovalle levitetään paluuvaiheen aikana vesiliuosta, joka on 15 pääosin vapaa anionisista makromolekyyleistä ja sisältää (i) vähintään noin 2 ppm kationista polymeeriä, jonka molekyyli-paino on välillä noin 10 000 ja 300 000, ja (ii) vesiliukoista pinta-aktiivista ainetta, jonka molekyylipaino on välillä noin 200 ja 800 ja jonka yleinen kaava on 20 x- jossa kukin R on erikseen jokin ryhmästä, johon sisältyy vety, polyetyleeniryhmiä, polypropyleenioksidiryhmiä, 1-22 hiiliatomia : 25 sisältäviä alkyyliryhmiä, aryyliryhmiä ja aralkyyliryhmiä, ja joista mainituista R-ryhmistä ainakin yksi sisältää vähintään 8 hiiliatomia, ja jossa X on anioni tai n-valenssisen anionin 1/n anioni; ja jota mainittua pinta-aktiivista ainetta levitetään huovalle tehokas määrä mainitusta polymeeristä peräisin 30 olevien kerrostumien muodostumisen ehkäisemiseksi; ja jota mainittua kationista polymeeriä levitetään painosuhteessa pinta-aktiivinen aine:polymeeri välillä noin 10:1 ja noin 1:1, ja joka reagoi anionisten makromolekyylien ja liima-aineiden kanssa muodostaen tuotteita, jotka on helppo irrottaa huovalta. 35
32. 32. Patenttivaatimuksen 31 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että uusiokuitujen määrä on vähintään 70% järjes- 42 92731 telraän kuiduista, ja että kationista polymeeriä levitetään huovalle vähintään noin 0,002 grammaa minuutissa huopaneliö-metriä kohden.
33. 33. Seos tahmeiden aineiden kerääntymisen valvomiseksi paperi- konehuovilla ja vastaavilla, tunnettu siitä, että se käsittää: (a) kationisen polymeerin; ja (b) vesiliukoisen pinta-aktiivisen aineen, jonka molekyylipaino 10 on välillä noin 200 ja 88 ja jonka yleinen kaava on: X~ R jossa kukin R on erikseen jokin ryhmästä, johon sisältyy vety, 15 polyetyleeniryhmiä, polypropyleenioksidiryhmiä, 1-22 hiiliatomia sisältäviä alkyyliryhmiä, aryyliryhmiä ja aralkyyliryhmiä, ja joista mainituista R-ryhmistä ainakin yksi sisältää vähintään 8 hiiliatomia, ja jossa X- on anioni tai n-valenssisen anionin 1/n anioni; ja että pinta-aktiivisen aineen ja kationisen 20 polymeerin välinen painosuhde on välillä noin 50:1 ja noin 1:1.
34. 34. Patenttivaatimuksen 33 mukainen seos, tunnettu siitä, että kationisen polymeerin molekyylipaino on välillä noin 10 000 ja 3 000 000. 25
35. 35. Patenttivaatimuksen 34 mukainen seos, tunnettu siitä, että kationinen polymeeri on disyaanidiamidi-formalde-hydikondensaatiopolymeeri, joka lisäksi sisältää vähintään yhden yhdisteen ryhmästä, johon sisältyy muurahaishappo ja 30 ammoniumsuoloja polymeroinnin lähtöaineina.
36. 36. Patenttivaatimuksen 34 mukainen seos, tunnettu siitä, että kationinen polymeeri on johdettu formaldehydin, disyaanidiamidin, muurahaishapon ja ammoniumkloridin välisestä 35 reaktiosta. *· 37. Patenttivaatimuksen 34 mukainen seos, tunnettu It « 92731 siitä, että kationinen polymeeri on saatu epihalohydriinin ja yhden tai useamman amiinin välisestä reaktiosta, tai on johdettu etyleenisesti tyydyttymättömistä monomeereistä, jotka sisältävät kvaternäärisen ammoniumryhmän. 5
37. 38. Patenttivaatimuksen 34 mukainen seos, tunnettu siitä, että kationisten polymeerien molekyylipaino on noin 300 000 tai vähemmän ja että ne ovat joko protonoituja tai sisältävät kvaternäärisiä ammoniumryhmiä. 10
38. 39. Patenttivaatimuksen 34 mukainen seos, tunnettu siitä, että kationinen polymeeri on saatu antamalla epihalohydriinin reagoida vähintään yhden yhdisteen kanssa ryhmästä, joka sisältää dietyyliamiinin, dimetyyliamiinin ja metyyli- 15 etyyliliamiinin.
39. 40. Patenttivaatimuksen 34 mukainen seos, tunnettu siitä, että vähintään yksi mainitun pinta-aktiivisen aineen R-ryhmä on noin 12-16 hiiliatomia sisältävä n-alkyyliryhmä. 20
40. 41. Patenttivaatimuksen 40 mukainen seos, tunnettu siitä, että kaksi mainitun pinta-aktiivisen aineen R-ryhmää ovat metyyli ja etyyli, ja yksi R-ryhmä on <^ΞΞ>^> -CH - ja ch2-ch2-. ; 25
41. 42. Patenttivaatimuksen 40 mukainen seos, tunnettu siitä, että pinta-aktiivinen aine on alkyylidimetyyliammo-niumkloridi tai alkyylidimetyyliammoniumklorideista koostuva seos. 30 .·. 43. Patenttivaatimuksen 42 mukainen seos, tunnettu siitä, että kationinen polymeeri on johdettu dimetyyliamiinista ja epikloorihydriinistä ja että kationisen polymeerin molekyyli-paino on noin 20 000.
42. 44. Patenttivaatimuksen 34 mukainen seos, tunnettu siitä, että seos on vesiliuos, joka sisältää yhteensä välillä 35 92731 44 noin 5 ja 50 paino-% mainittua polymeeriä ja mainittua pinta-aktiivista ainetta.
43. 45. Patenttivaatimuksen 34 mukainen seos, tunnettu 5 siitä, että pinta-aktiivisen aineen ja kationisen polymeerin välinen painosuhde on välillä noin 10:1 ja noin 1:1.
44. 46. Patenttivaatimuksen 45 mukainen seos, tunnettu siitä, että pinta-aktiivisen aineen ja kationisen polymeerin 10 välinen painosuhde on 1,1:1 tai enemmän.