FR2722806A1 - Highly filled fibre-reinforced sheet prodn. useful for economy - Google Patents
Highly filled fibre-reinforced sheet prodn. useful for economy Download PDFInfo
- Publication number
- FR2722806A1 FR2722806A1 FR9409094A FR9409094A FR2722806A1 FR 2722806 A1 FR2722806 A1 FR 2722806A1 FR 9409094 A FR9409094 A FR 9409094A FR 9409094 A FR9409094 A FR 9409094A FR 2722806 A1 FR2722806 A1 FR 2722806A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- weight
- sheet
- paper
- calcium carbonate
- cationic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
- D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H17/37—Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. polyacrylates
- D21H17/375—Poly(meth)acrylamide
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N7/00—Flexible sheet materials not otherwise provided for, e.g. textile threads, filaments, yarns or tow, glued on macromolecular material
- D06N7/0005—Floor covering on textile basis comprising a fibrous substrate being coated with at least one layer of a polymer on the top surface
- D06N7/006—Floor covering on textile basis comprising a fibrous substrate being coated with at least one layer of a polymer on the top surface characterised by the textile substrate as base web
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H13/00—Pulp or paper, comprising synthetic cellulose or non-cellulose fibres or web-forming material
- D21H13/36—Inorganic fibres or flakes
- D21H13/38—Inorganic fibres or flakes siliceous
- D21H13/40—Inorganic fibres or flakes siliceous vitreous, e.g. mineral wool, glass fibres
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
- D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H17/41—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups
- D21H17/44—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups cationic
- D21H17/45—Nitrogen-containing groups
- D21H17/455—Nitrogen-containing groups comprising tertiary amine or being at least partially quaternised
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
- D21H17/675—Oxides, hydroxides or carbonates
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/06—Paper forming aids
- D21H21/10—Retention agents or drainage improvers
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
- D21H21/28—Colorants ; Pigments or opacifying agents
- D21H21/285—Colorants ; Pigments or opacifying agents insoluble
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Description
:1 Domaine de l'invention La présente invention a trait à une feuille: 1 Field of the Invention The present invention relates to a sheet
renforcée par des fibres, hautement chargée et à un procédé pour préparer la feuille. Plus particulièrement, la présente invention a trait à une feuille renforcée par des fibres qui est hautement chargée avec du carbonate de calcium et à un reinforced with fibers, highly charged and with a process for preparing the sheet. More particularly, the present invention relates to a fiber reinforced sheet which is highly charged with calcium carbonate and to a
procédé pour préparer la feuille. process for preparing the sheet.
Les feuilles qui comprennent une quantité relativement faible de fibres et une quantité relativement élevée de charges sont bien connues. Un exemple d'une telle feuille comprend des fibres de cellulose à raison d'environ 5 à environ 25% en poids, d'environ 50 à environ 85% en poids de charge minérale tel que du talc, et environ 2 à environ 30%15 en poids d'un liant. On peut utiliser de telles feuilles dans une diversité d'applications, par exemple comme support pour un revêtement de sol vinylique, papier d'étanchéité, bases stratifiées pour des articles tels que, par exemple, habillages et couvertures de livres, et des composites20 thermoplastiques moulés par compression et/ou stratifiés, tels que par exemple un article composite thermoplastique renforcé par du papier décrit dans le brevet US Ne 5 188 888. Les feuilles fabriquées pour l'utilisation dans de telles applications possèdent en général une épaisseur d'environ 254 à environ 12700pm (10 à environ 500 mils) et larges de 1,8 à Sheets which include a relatively small amount of fiber and a relatively high amount of fillers are well known. An example of such a sheet comprises cellulose fibers in an amount of from about 5 to about 25% by weight, from about 50 to about 85% by weight of mineral filler such as talc, and from about 2 to about 30% 15 by weight of a binder. Such sheets can be used in a variety of applications, for example, as a backing for vinyl flooring, sealing paper, laminate bases for articles such as, for example, book covers and covers, and thermoplastic composites. compression molded and / or laminated, such as, for example, a paper-reinforced thermoplastic composite article described in US Patent No. 5,188,888. The sheets manufactured for use in such applications generally have a thickness of about 254 at about 12700pm (10 to about 500 mils) and wide from 1.8 to
3,0 m (6 à 10 pieds) ou plus.3.0 m (6 to 10 feet) or more.
Les propriétés qui doivent être présentes dans de telles feuilles varient, en fonction de la mise en oeuvre particulière dans laquelle on utilise la feuille. Toutefois, en général, la feuille doit avoir les propriétés suivantes: une résistance suffisante au déchirement et une résistance en traction suffisante pour résister étant happée pendant le traitement et la manipulation; une résistance de cohésion adéquate pour résister à la déstratification pendant le traitement; une flexibilité suffisante pour permettre à la feuille d'être conformée en un rouleau et, dans le cas d'une utilisation de revêtement vinylique de sol, pour être recouvert; une résistance pour l'indentation; et une stabilité dimensionnelle aux changements d'humidité et de température qui sont rencontrés dans l'environnement dans The properties which must be present in such sheets vary, depending on the particular implementation in which the sheet is used. However, in general, the sheet should have the following properties: sufficient tear strength and sufficient tensile strength to withstand being snapped up during processing and handling; adequate cohesive strength to resist delamination during treatment; sufficient flexibility to allow the sheet to be shaped into a roll and, in the case of use of vinyl flooring, to be covered; resistance for indentation; and dimensional stability to changes in humidity and temperature that are encountered in the environment in
lequel on utilise la feuille.which one uses the sheet.
Le type de fibres rencontrées dans la feuille contribue principalement aux propriétés telles que la résistance en traction, la résistance au déchirement et la stabilité dimensionnelle dans la feuille. Le liant contribue The type of fibers encountered in the sheet contributes mainly to properties such as tensile strength, tear resistance and dimensional stability in the sheet. The binder contributes
principalement aux propriétés de cohésion, liant qui agit pour faire adhérer ensemble les fibres et la charge de la feuille. La fonction de la charge est principalement la25 résistance à l'indentation. Les fibres, charges et liants contribuent aux propriétés de flexibilité. mainly with cohesion properties, a binder which acts to make the fibers and the filler of the sheet adhere together. The function of the load is mainly resistance to indentation. The fibers, fillers and binders contribute to the flexibility properties.
La charge est un constituant particulièrement important de la feuille simplement parce qu'elle contribue dans une grande proportion à la constitution de la feuille. Pour30 remplir de façon satisfaisante sa fonction, elle doit être relativement peu onéreuse, communiquer les propriétés The filler is a particularly important constituent of the sheet simply because it contributes in a large proportion to the constitution of the sheet. To perform its function satisfactorily, it must be relatively inexpensive, communicate the properties
souhaitées à la feuille et ne pas décaler à un degré significatif quelconque les propriétés conférées à la feuille par ses autres constituants. desired to the sheet and not to shift to any significant degree the properties imparted to the sheet by its other constituents.
Le procédé que l'on utilise le plus couramment pour préparer de telles feuilles est le procédé de base que l'on utilise pour fabriquer du papier, comprenant l'utilisation d'un équipement de fabrication de papier classique tel que, par exemple, une machine Fourdrinier. Ce procédé inclut la formation d'une suspension aqueuse hautement diluée (par exemple 1% en poids de solides) de fibres, de charge et autres constituants et l'alimentation en continu d'un courant d'une telle suspension sur une courroie de transport poreuse se déplaçant horizontalement. Le procédé comprend l'utilisation de constituants qui sont efficaces pour obliger la rétention des solides particulaires constituant la feuille sur la courroie poreuse au fur et à mesure que l'eau s'égoutte en quantité significative à travers la courroie poreuse; des moyens pour compacter la feuille humide et éliminer d'elle l'eau supplémentaire; et des moyens pour The most commonly used process for preparing such sheets is the basic process used for making paper, comprising the use of conventional paper making equipment such as, for example, a Fourdrinier machine. This process includes forming a highly dilute aqueous suspension (e.g. 1% by weight solids) of fibers, filler and other constituents and continuously feeding a stream of such suspension onto a conveyor belt porous moving horizontally. The method includes the use of constituents which are effective in forcing the retention of the particulate solids constituting the sheet on the porous belt as water drips through the porous belt in significant amounts; means for compacting the wet sheet and removing additional water therefrom; and means for
évaporer l'eau résiduelle de la feuille afin de la sécher. evaporate the residual water from the leaf in order to dry it.
Un des problèmes que l'on a rencontré dans la fabrication d'une feuille renforcée par des fibres, chargée à l'aide du type susmentionné de procédé (fabrication de papier) et la perte de charge à travers les ouvertures de la courroie de transport poreuse. Typiquement, la taille des particules de charge est plus petite que les ouvertures de la courroie poreuse. Bien qu'une certaine quantité de charge soit conservée dans la masse humide de solides déposés sur la courroie en vertu du fait que les fibres bloquent les One of the problems encountered in the manufacture of a fiber reinforced sheet, loaded using the aforementioned type of process (papermaking) and the pressure drop across the openings of the conveyor belt porous. Typically, the size of the filler particles is smaller than the openings of the porous belt. Although a certain amount of charge is retained in the wet mass of solids deposited on the belt by virtue of the fact that the fibers block the
ouvertures dans la courroie poreuse, une quantité significative de charge peut être transportée avec l'eau qui s'écoule à travers la courroie poreuse. Naturellement, ceci30 n'est pas souhaitable pour plusieurs raisons, comprenant la perte de charge à partir du produit. openings in the porous belt, a significant amount of charge can be transported with the water flowing through the porous belt. Of course, this is undesirable for several reasons, including the pressure drop from the product.
La présente invention est dirigée vers un moyen amélioré pour augmenter la rétention de charge dans la feuille pendant son procédé de fabrication.35 Développements rapportés Le brevet US n 4 225 383 décrit une feuille renforcée de fibres qui est faite à l'aide d'un procédé du type "fabrication de papier" et qui contient environ 50 à environ 80% de charge. Ce brevet décrit que l'on peut fabriquer de telles feuilles en incluant dans la suspension aqueuse d'o la feuille est formée environ 2 à environ 30% en poids d'un liant qui comprend un polymère organique insoluble dans l'eau, filmogène sous la forme d'un latex stabilisé par des ions n'ayant pas plus de 0,7 milliéquivalent de charge liée par gramme de polymère dans le latex. De tels polymères comprennent les polymères anioniques, à savoir les polymères qui portent une charge négative en raison de leurs groupes ionisables contenus tels que des groupes carboxylate. Ce15 brevet décrit également l'utilisation dans la suspension d'un agent de floculation qui possède une charge opposée à celle du latex. En conséquence, un floculant cationique, à savoir un floculant portant une charge positive est suggéré pour une utilisation en combinaison avec un polymère anionique. 20 Le brevet susmentionné 4 225 383 décrit l'utilisation d'une diversité de charge dans la préparation des feuilles hautement chargées décrites dans l'invention, comprenant, par exemple, de l'hydroxyde de magnésium, du silicate de magnésium, du carbonate de magnésium, du talc, de l'oxyde de25 zinc, du sulfate de calcium, du carbonate de calcium et autres. Le travail de développement a montré qu'il est The present invention is directed to improved means for increasing the charge retention in the sheet during its manufacturing process. 35 Developments reported US Patent No. 4,225,383 describes a fiber reinforced sheet which is made using a "papermaking" type process which contains about 50 to about 80% filler. This patent describes that such sheets can be made by including in the aqueous suspension from which the sheet is formed about 2 to about 30% by weight of a binder which comprises an organic polymer insoluble in water, film-forming under the form of a latex stabilized by ions having no more than 0.7 milliequivalents of bound filler per gram of polymer in the latex. Such polymers include anionic polymers, i.e., polymers which carry a negative charge due to their contained ionizable groups such as carboxylate groups. This patent also describes the use in the suspension of a flocculating agent which has a charge opposite to that of latex. Consequently, a cationic flocculant, i.e. a flocculant carrying a positive charge, is suggested for use in combination with an anionic polymer. The aforementioned patent 4,225,383 describes the use of a variety of fillers in the preparation of the highly charged sheets described in the invention, including, for example, magnesium hydroxide, magnesium silicate, carbonate magnesium, talc, zinc oxide, calcium sulfate, calcium carbonate and the like. Development work has shown that it is
possible de préparer, conformément à la description du brevet 4 225 383, des feuilles hautement chargées utilisant une charge telle que du talc brut (environ 50% en poids de possible, in accordance with the description of patent 4 225 383, to prepare highly loaded sheets using a filler such as raw talc (approximately 50% by weight of
magnésite et environ 50% en poids de talc). (Le talc brut est une charge que l'on utilise largement dans la fabrication des feuilles qui sont utilisées, par exemple, en tant que support de revêtements de sol vinyliques). Toutefois, le travail de développement a également montré qu'il n'est pas possible de35 fabriquer efficacement une feuille hautement chargée (par exemple aux environs de 80% en poids de charge) quand la charge est du carbonate de calcium. L'expérience a montré que des quantités critiques de carbonate de calcium ne sont pas retenus avec les autres ingrédients qui s'accumulent dans la feuille et sont entraînés avec l'eau constituante de la suspension quand elle s'écoule à travers la courroie poreuse sur laquelle on dépose la suspension. C'est un inconvénient significatif en ce que l'on ne peut pas utiliser le carbonate de calcium en tant que charge dans des feuilles hautement chargées du fait qu'il coûte environ le tiers du prix du talc brut. L'invention présente a trait à la fourniture d'une feuille hautement chargée, renforcée par des fibres qui comprend une charge constituée essentiellement de carbonate magnesite and about 50% by weight of talc). (Raw talc is a filler widely used in the manufacture of sheets which are used, for example, as a support for vinyl floor coverings). However, development work has also shown that it is not possible to efficiently manufacture a highly loaded sheet (for example around 80% by weight of filler) when the filler is calcium carbonate. Experience has shown that critical quantities of calcium carbonate are not retained with the other ingredients which accumulate in the sheet and are entrained with the constituent water of the suspension when it flows through the porous belt on which the suspension is deposited. This is a significant drawback in that calcium carbonate cannot be used as a filler in highly charged sheets since it costs about a third of the price of raw talc. The present invention relates to the provision of a highly charged, fiber reinforced sheet which comprises a filler consisting essentially of carbonate
de calcium.calcium.
Résumé de l'invention Conformément à la présente invention, il est fourni, dans un procédé pour former une feuille renforcée par des fibres, hautement chargée, dans laquelle la feuille est20 formée à partir d'une dispersion aqueuse de solides qui comprend des fibres, une charge et un liant, et un agent de floculation cationique en alimentant en continu un courant d'une telle suspension aqueuse sur une surface support poreuse en mouvement, dans lequel la charge comprend au moins25 environ 50% en poids de la portion solides de la dispersion, l'amélioration comprenant l'utilisation dans la dispersion Summary of the Invention In accordance with the present invention, there is provided, in a method for forming a highly charged, fiber reinforced sheet, wherein the sheet is formed from an aqueous dispersion of solids which comprises fibers, a filler and a binder, and a cationic flocculating agent by continuously feeding a stream of such an aqueous suspension onto a moving porous support surface, wherein the filler comprises at least about 50% by weight of the solid portion of the dispersion, improvement including use in dispersion
aqueuse d'une charge constituée essentiellement de carbonate de calcium et d'un floculant polymère cationique ayant une densité de charge d'au moins environ 2 équivalents d'azote30 cationique par kilogramme de polymère. aqueous of a filler consisting essentially of calcium carbonate and of a cationic polymeric flocculant having a charge density of at least about 2 equivalents of cationic nitrogen per kilogram of polymer.
Dans une forme préférée, le floculant cationique est un polymère d'acrylamide et un ester acrylate cationique de In a preferred form, the cationic flocculant is an acrylamide polymer and a cationic acrylate ester of
structure polymère essentiellement linéaire avec une masse moléculaire moyenne en poids d'au moins environ 5 millions. essentially linear polymer structure with a weight average molecular weight of at least about 5 million.
Un autre aspect de la présente invention englobe la fourniture d'une feuille renforcée de fibres comprenant: (A) environ 5 à environ 25% en poids de fibres; (B) au moins environ 50% en poids de charge à base de carbonate de calcium; (C) environ 2 à environ 30% en poids de liant à base de résine; et (D) environ 0,01 à environ 0,5% en poids d'un floculant polymère cationique ayant une densité de charge d'au moins environ 2, de préférence d'au moins environ 3,5, équivalents d'azote cationique par kilogramme de polymère. Dans une forme préférée, la feuille comprend au moins environ 70% en poids de carbonate de calcium, de façon tout particulièrement préférée environ 75 à environ 85% en poids de carbonate de calcium. Alors que dans une forme préférée la Another aspect of the present invention includes providing a fiber reinforced sheet comprising: (A) about 5 to about 25% by weight of fibers; (B) at least about 50% by weight of filler based on calcium carbonate; (C) about 2 to about 30% by weight of resin-based binder; and (D) about 0.01 to about 0.5% by weight of a cationic polymeric flocculant having a charge density of at least about 2, preferably at least about 3.5, equivalents of cationic nitrogen per kilogram of polymer. In a preferred form, the sheet comprises at least about 70% by weight of calcium carbonate, very particularly preferably about 75 to about 85% by weight of calcium carbonate. While in a preferred form the
feuille susmentionnée possède une résistance en traction d'au moins environ 3,6 kg par centimètre de largeur (20 livres par pouce de largeur), de façon plus particulièrement préférée au20 moins 7,1 kg par cm de largeur (40 livres par pouce de largeur). the above sheet has a tensile strength of at least about 3.6 kg per centimeter in width (20 pounds per inch of width), more preferably at least 7.1 kg per cm in width (40 pounds per inch of width).
Un aspect supplémentaire de cette invention a trait à un procédé pour communiquer une opacité au papier blanc ou à une feuille renforcée par des fibres, hautement chargée, blanche,25 qui comprend une charge, par exemple du carbonate de calcium, et que l'on prépare à partir d'une dispersion aqueuse diluée de fibres et de charge comprenant dans la dispersion du noir de carbone en une quantité suffisante pour rendre le papier ou la feuille opaque et pour conserver l'aspect blanc de la30 feuille ou du papier. De plus, la présente invention comprend dans son champ la fourniture de papier blanc ou d'une feuille renforcée par des fibres, hautement chargée, blanche qui tend à manquer d'opacité o une quantité suffisante de noir de carbone est incluse dans la feuille pour communiquer une opacité à la feuille ou au papier blanc tout en conservant A further aspect of this invention relates to a method for imparting opacity to white, highly charged, white fiber-reinforced paper or sheet which comprises a filler, such as calcium carbonate, and which is prepared from a dilute aqueous dispersion of fibers and filler comprising in the dispersion carbon black in an amount sufficient to make the paper or sheet opaque and to maintain the white appearance of the sheet or paper. In addition, the present invention includes within its scope the supply of white paper or a fiber-reinforced, highly charged, white sheet which tends to lack opacity where a sufficient amount of carbon black is included in the sheet for communicate opacity to the sheet or white paper while keeping
l'aspect blanc de la feuille ou du papier. the white appearance of the sheet or paper.
Il existe de nombreux avantages qui sont fournis grâce à la présente invention. Elle permet à un fabricant d'utiliser, en quantité relativement grande, du carbonate de calcium qui est une des charges bon marché disponible dans l'industrie. L'invention permet de faire ceci d'une manière qui utilise un équipement disponible que l'on peut faire fonctionner selon des conditions de traitement qui sont10 devenu des normes dans l'industrie. Ainsi, il n'est pas nécessaire d'investir en équipement ou de faire des There are many advantages which are provided by the present invention. It allows a manufacturer to use, in relatively large quantities, calcium carbonate which is one of the inexpensive fillers available in the industry. The invention allows this to be done in a manner which uses available equipment which can be operated under processing conditions which have become industry standards. So there is no need to invest in equipment or make
modifications de traitement en adoptant l'utilisation de la présente invention. De plus, la feuille hautement chargée contenant du carbonate de calcium de la présente invention15 possède des propriétés qui satisfont les normes acceptées. processing changes by adopting the use of the present invention. In addition, the highly charged sheet containing calcium carbonate of the present invention has properties which meet accepted standards.
L'invention fournit également des moyens économiques et efficaces pour communiquer une opacité au papier ou à une feuille renforcée par des fibres, hautement chargée d'une manière telle que la couleur blanche de celle-ci est The invention also provides cost-effective and efficient means for imparting opacity to paper or fiber-reinforced sheet, highly loaded in such a way that the white color thereof is
essentiellement conservée.essentially preserved.
Description détaillée de l'invention Detailed description of the invention
On connait les classes des constituants constituant la feuille de la présente invention. Elles comprennent des fibres, une charge, un liant et un floculant polymère cationique ayant une densité de charge d'au moins environ 2 équivalents d'azote cationique par kilogramme de polymère (également désigné dans l'invention sous le nom de "floculant The classes of the constituents constituting the sheet of the present invention are known. They comprise fibers, a filler, a binder and a cationic polymer flocculant having a charge density of at least about 2 equivalents of cationic nitrogen per kilogram of polymer (also designated in the invention under the name of "flocculant
à densité de charge élevée").at high charge density ").
Les fibres communiquent une résistance mécanique et d'autres propriétés à la feuille. Elles sont insolubles dans l'eau et sont capables d'être dispersées dans le milieu aqueux qui fonctionne en tant que véhicule liquide des divers constituants dont la feuille est formée. Les fibres peuvent35 être des matières naturelles ou synthétiques. On peut utiliser deux ou plusieurs types différents de fibres pour préparer la feuille. Des exemples de telles fibres sont les fibres cellulosiques, les fibres de verre comprenant par exemple les fibres de verre hachées, les fibres de verre soufflées et les fibres de verre centrifugées, et les fibres de laine de roche, les fibres de céramique et les fibres résineuses synthétiques, par exemple les fibres de polyester, de polyéther, de polypropylène et de nylon. On peut fabriquer efficacement la feuille de la présente invention sans l'utilisation de fibres d'amiante qui sont associées à des The fibers impart mechanical strength and other properties to the sheet. They are insoluble in water and are capable of being dispersed in the aqueous medium which functions as a liquid vehicle for the various constituents from which the sheet is formed. The fibers can be natural or synthetic materials. Two or more different types of fibers can be used to prepare the sheet. Examples of such fibers are cellulosic fibers, glass fibers including, for example, chopped glass fibers, blown glass fibers and centrifuged glass fibers, and rock wool fibers, ceramic fibers and fibers. synthetic softwoods, for example polyester, polyether, polypropylene and nylon fibers. The sheet of the present invention can be efficiently produced without the use of asbestos fibers which are associated with
dangers pour la santé.health hazards.
On préfère utiliser un mélange de fibres cellulosiques et de verre, ces dernières agissant pour communiquer une bonne stabilité dimensionnelle à la feuille. Les fibres cellulosiques peuvent être, par exemple, des fibres de pâtes cellulosiques, soit vierges soit secondaires (recyclées), et soit blanchies soit non blanchies. On peut produire de telles fibres cellulosiques, par exemple par tout procédé de It is preferred to use a mixture of cellulosic fibers and glass, the latter acting to impart good dimensional stability to the sheet. The cellulosic fibers can be, for example, cellulose pulp fibers, either virgin or secondary (recycled), and either bleached or unbleached. Such cellulosic fibers can be produced, for example by any method of
fabrication de pâte appropriée chimique ou chimique- manufacture of suitable chemical or chemical paste-
mécanique. Les fibres de verre sont de préférence des fibres de verre hachées qui sont encollées pour l'hydro- mechanical. The glass fibers are preferably chopped glass fibers which are bonded for hydro-
dispersibilité, par exemple, avec un revêtement de polyester. On peut utiliser toute forme appropriée de carbonate de calcium en tant que charge dans le but de communiquer les propriétés souhaitées à la feuille et pour réduire son coût. On connaît diverses formes de carbonate de calcium, par exemple tel que décrit dans le brevet US n 4 596 661. On suppose que la source la plus largement utilisée de carbonate de calcium sera le calcaire qui est concassée et broyée à une30 granulométrie appropriée, par exemple à l'aide d'un broyeur à rouleaux. Toutefois, la source de carbonate de calcium peut dispersibility, for example, with a polyester coating. Any suitable form of calcium carbonate can be used as a filler in order to impart the desired properties to the sheet and to reduce its cost. Various forms of calcium carbonate are known, for example as described in US Pat. No. 4,596,661. It is assumed that the most widely used source of calcium carbonate will be limestone which is crushed and ground to an appropriate particle size, by example using a roller mill. However, the source of calcium carbonate may
être tout carbonate de calcium d'origine naturelle ou du carbonate de calcium précipité. be any naturally occurring calcium carbonate or precipitated calcium carbonate.
Le carbonate de calcium peut être de toute granulométrie appropriée. En général, la granulométrie du carbonate de calcium sera dans la gamme d'environ 1 à environ 30 pm en diamètre sphérique équivalent. On peut utiliser un broyeur à billes pour le calcaire pour produire du carbonate de calcium qui possède une teneur relativement élevée de particules fines, à savoir inférieure à 3 micromètres, ce qui est souhaitable pour communiquer une opacité à la feuille. Avec un bon avantage on a utilisé du calcaire broyé sec ayant la distribution granulométrique suivante: 0% en poids > 100 pm; % en poids à 35% en poids compris entre 15 pm et 100 pmn; 50% en poids compris entre 7 et 15 pm; et 15 à 35% en poids The calcium carbonate can be of any suitable particle size. In general, the particle size of the calcium carbonate will be in the range of about 1 to about 30 µm in equivalent spherical diameter. A limestone ball mill can be used to produce calcium carbonate which has a relatively high content of fine particles, i.e. less than 3 microns, which is desirable to impart opacity to the sheet. With a good advantage, dry ground limestone was used having the following particle size distribution: 0% by weight> 100 μm; % by weight to 35% by weight of between 15 pm and 100 pmn; 50% by weight of between 7 and 15 pm; and 15 to 35% by weight
< 3 pm.<3 pm.
On a réalisé d'excellents résultats en utilisant du Excellent results have been achieved using
carbonate de calcium comme charge unique dans la feuille. calcium carbonate as the sole filler in the sheet.
Toutefois, on peut utiliser une ou plusieurs autres charges en combinaison avec le carbonate de calcium. Quand on utilise une ou plusieurs autres charges, il est recommandé qu'elles constituent environ 1 à environ 10% en poids du contenu de solides de la dispersion aqueuse. Typiquement, la charge est une matière particulaire qui est essentiellement insoluble dans l'eau. Des exemples d'autres charges que l'on peut utiliser sont l'argile, l'hydroxyde de magnésium, le However, one or more other fillers can be used in combination with calcium carbonate. When using one or more other fillers, it is recommended that they constitute about 1 to about 10% by weight of the solids content of the aqueous dispersion. Typically, the filler is a particulate material which is essentially insoluble in water. Examples of other fillers that can be used are clay, magnesium hydroxide,
carbonate de magnésium, le dioxyde de titane, l'oxyde de zinc, le sulfate de baryum, le sulfate de calcium, la silice amorphe, le silicate d'aluminium, le silicate de magnésium,25 la terre de diatomées, l'alumine trihydrate, le talc et la vermiculite. magnesium carbonate, titanium dioxide, zinc oxide, barium sulfate, calcium sulfate, amorphous silica, aluminum silicate, magnesium silicate, diatomaceous earth, alumina trihydrate , talc and vermiculite.
Le liant fonctionne pour faire adhérer ensemble les divers constituants de la feuille et pour communiquer une cohésion et d'autres propriétés souhaitées. Le liant comprend30 typiquement des particules de résine solide insolubles dans l'eau qui sont dispersées dans la suspension et qui sont filmogènes par nature, par exemple, les types de résines solides utilisées dans les peintures à base d'eau. La source la plus appropriée du liant est un latex à savoir, une O10 dispersion aqueuse de solides de résine ayant une taille qui The binder works to adhere the various constituents of the sheet together and to communicate cohesion and other desired properties. The binder typically includes solid, water-insoluble resin particles which are dispersed in the suspension and which are film-forming in nature, for example, the types of solid resins used in water-based paints. The most suitable source of the binder is a latex, namely, an aqueous dispersion of resin solids having a size which
est colloïdale par nature.is colloidal in nature.
Pour une utilisation dans la présente invention, la résine doit être anionique, à savoir porter une charge négative. On peut utiliser tout moyen disponible pour formuler une résine chargée négativement ou pour conférer à la résine une charge négative. Dans une forme préférée, on prépare la résine à partir d'un monomère ou d'un mélange de monomères dont au moins un comprend un groupe ionisable, par exemple un groupe carboxylate, sulfate ou sulfonate chargé négativement. A titre d'exemple de la nature de la charge portée par la résine, elle est d'environ 0,03 à environ 0,7 milliéquivalent de charge par gramme de résine dans un latex For use in the present invention, the resin must be anionic, i.e. carry a negative charge. Any available means can be used to formulate a negatively charged resin or to impart a negative charge to the resin. In a preferred form, the resin is prepared from a monomer or a mixture of monomers, at least one of which comprises an ionizable group, for example a negatively charged carboxylate, sulfate or sulfonate group. As an example of the nature of the filler carried by the resin, it is from approximately 0.03 to approximately 0.7 milliequivalent of filler per gram of resin in a latex.
de celle-ci.of it.
On suppose que les résines anioniques que l'on utilisera le plus largement en tant que liant dans la présente invention comprendront un polymère (un homopolymère ou un polymère supérieur) préparé à partir d'un ou plusieurs monomères qui comprennent une insaturation éthylénique. Des O exemples de polymères appropriés comprennent les résines styrène- butadiène, les résines acryliques, les résines éthylène-acétate de vinyle, les résines acrylonitrile, les résines acrylonitrile-butadiène- styrène, les résines poly(chlorure de vinyle), et les résines poly(chlorure de vinylidène). Le liant préféré est une résine styrène It is assumed that the anionic resins which will be most widely used as a binder in the present invention will comprise a polymer (a homopolymer or a higher polymer) prepared from one or more monomers which comprise ethylenic unsaturation. Examples of suitable polymers include styrene-butadiene resins, acrylic resins, ethylene-vinyl acetate resins, acrylonitrile resins, acrylonitrile-butadiene-styrene resins, poly (vinyl chloride) resins, and poly resins (vinylidene chloride). The preferred binder is a styrene resin
carboxylé-butadiène fournie sous la forme d'un latex. carboxylated butadiene supplied in the form of a latex.
Comme souhaité, on doit inclure dans la suspension un coagulant qui fonctionne pour communiquer aux fibres et aux charges des charges positives qui ancrent ces matières aux30 sites chargés négativement du liant à base de résine anionique. Des exemples de coagulants que l'on peut utiliser sont des sels minéraux hydrosolubles tels que le sulfate d'aluminium (alun), le chlorure de sodium, et le chlorure de magnésium, et des résines cationiques hydrosolubles, par35 exemple des amines quaternisées de faible masse moléculaire, des polyacrylamides de faible masse moléculaire et des poly(éthylène imine) de faible masse moléculaire. La résine polyacrylamide de faible masse moléculaire peut également fonctionner pour communiquer des propriétés de résistance mécanique à l'état humide à la feuille, comme par exemple des résines du type qui communiquent une résistance mécanique permanente à une feuille. On préfère utiliser un mélange de coagulants comprenant un sel métallique diou trivalent minéral, par exemple un alun et un coagulant polymère, par exemple une résine de résistance à l'état humide à base de As desired, a coagulant which functions to impart positive charges to the fibers and fillers which anchor these materials to the negatively charged sites of the anionic resin binder should be included in the suspension. Examples of coagulants which can be used are water-soluble mineral salts such as aluminum sulphate (alum), sodium chloride, and magnesium chloride, and water-soluble cationic resins, for example quaternized amines of low molecular weight, low molecular weight polyacrylamides and low molecular weight poly (ethylene imine). The low molecular weight polyacrylamide resin can also function to impart wet strength properties to the sheet, such as, for example, resins of the type which impart permanent strength to a sheet. It is preferred to use a mixture of coagulants comprising a metallic or trivalent mineral salt, for example an alum and a polymeric coagulant, for example a wet strength resin based on
polyacrylamide cationique classique. classical cationic polyacrylamide.
Une suspension qui comprend le coagulant de type susmentionné n'est pas capable d'être formé en feuille A suspension which comprises the coagulant of the above-mentioned type is not capable of being formed into a sheet
hautement chargée qui est le sujet de la présente invention. highly charged which is the subject of the present invention.
La rétention des particules coagulées sur le support poreux sur lequel la suspension est déposée, est insuffisante. De plus, la nature des particules coagulées qui sont formées est telle qu'elle interfère avec l'égouttage de l'eau à travers le support poreux. Quand cela apparait, il est nécessaire de réduire la vitesse du support en mouvement afin de permettre l'égouttage de l'eau supplémentaire. Ceci est désavantageux parce que l'on ralentit la vitesse de production. Le floculant cationique à densité de charge élevée utilisé dans la mise en oeuvre de la présente invention fonctionne pour former les particules coagulées de la suspension en flocons mous. Dans certains modes de réalisation à l'intérieur du champ de la présente invention, on a observé que les flocons sont similaires en structure et en taille aux flocons de neige. Les flocons sont en effet des30 amas discrets qui sont de plus grande taille que les particules coagulées et suffisamment grands pour résister au passage à travers les ouvertures de la surface de support poreuse sur laquelle ils sont retenus. De même, la nature des flocons est telle que l'eau de la suspension s'égoutte35 librement et rapidement à travers les ouvertures de la surface support et à une vitesse telle que les vitesses de fonctionnement normal de la surface de support poreuse en The retention of coagulated particles on the porous support on which the suspension is deposited is insufficient. In addition, the nature of the coagulated particles which are formed is such that it interferes with the drainage of water through the porous support. When this appears, it is necessary to reduce the speed of the moving support in order to allow the drainage of additional water. This is disadvantageous because the production speed is slowed down. The cationic flocculant with a high charge density used in the implementation of the present invention functions to form the coagulated particles of the suspension in soft flakes. In some embodiments within the scope of the present invention, it has been observed that the flakes are similar in structure and size to snowflakes. The flakes are in fact discrete clusters which are larger than the coagulated particles and large enough to resist passage through the openings of the porous support surface on which they are retained. Likewise, the nature of the flakes is such that the water in the suspension drips freely and rapidly through the openings of the support surface and at a speed such as the normal operating speeds of the porous support surface in
mouvement peuvent être maintenues.movement can be maintained.
Comme mentionné ci-dessus, le floculant cationique pour une utilisation dans la mise en oeuvre de la présente invention possède une densité de charge d'au moins environ 2 équivalents d'azote cationique par kg de polymère. On suppose que les floculants utilisés le plus largement auront une densité de charge dans la gamme d'environ 2 à environ 5 ou 5, 2 d'équivalents susmentionnés. Dans une forme préférée, la densité de charge est d'au moins environ 3,5 équivalents As mentioned above, the cationic flocculant for use in the practice of the present invention has a charge density of at least about 2 equivalents of cationic nitrogen per kg of polymer. It is assumed that the most widely used flocculants will have a charge density in the range of about 2 to about 5.2 or 5.2 equivalents mentioned above. In a preferred form, the charge density is at least about 3.5 equivalents
d'azote cationique par kilogramme de polymère. On connaît des résines ou polymères cationiques qui possèdent de telles densités de charge, par exemple tel que décrit dans les15 brevets US n 5 098 520 et 5 178 730. of cationic nitrogen per kilogram of polymer. Resins or cationic polymers are known which have such charge densities, for example as described in US Pat. Nos. 5,098,520 and 5,178,730.
On peut préparer un tel polymère, par exemple en polymérisant un monomère ou des monomères cationiques à insaturation éthylénique, avec ou sans autre monomère(s) (typiquement non ionique(s)) en utilisant des quantités de monomères telles que le polymère résultant possède la densité de charge souhaitée. Des exemples de monomères cationiques que l'on peut utiliser pour préparer des polymères cationiques à densité de charge élevée sont: les acrylates ou méthacrylates de dialkylaminoalkyle, ou les acrylamides ou25 les méthacrylamides sous la forme de sel acide, ou de préférence sous la forme d'un sel d'ammonium quaternaire. Un exemple d'un monomère que l'on peut polymériser avec le monomère cationique est un acrylamide. Des exemples de polymères cationiques comprennent les copolymères quaternisés30 et non quaternisés d'acrylate ou méthacrylate de diméthylaminoéthyle et d'acrylamide, les polyéthylèneimines, les Such a polymer can be prepared, for example by polymerizing an ethylenically unsaturated cationic monomer or monomers, with or without other monomer (s) (typically non-ionic) using quantities of monomers such that the resulting polymer has the desired charge density. Examples of cationic monomers which can be used to prepare cationic polymers with high charge density are: dialkylaminoalkyl acrylates or methacrylates, or acrylamides or methacrylamides in the form of the acid salt, or preferably in the form of 'a quaternary ammonium salt. An example of a monomer which can be polymerized with the cationic monomer is an acrylamide. Examples of cationic polymers include quaternized and non-quaternized copolymers of dimethylaminoethyl acrylate or methacrylate and acrylamide, polyethyleneimines,
polymères de polyamine épichlorhydrine et les homo- et copolymères (avec l'acrylamide) du chlorure de diallyldi- méthylammonium. polyamine epichlorohydrin polymers and homo- and copolymers (with acrylamide) of diallyldimethylammonium chloride.
D'autres brevets qui font référence aux polymères cationiques ayant une densité de charge élevée comprennent: les brevets US n 3 658 474, 3 962 332; 4 174 279; 4 396 513; et 4 711 727. Divers de ces brevets décrivent différentes bases pour les densités de charge des polymères cationiques décrits dans les présentes. Par exemple, le brevet susmentionné n 4 396 513 décrit une densité de charge basée sur le rapport molaire du monomère cationique utilisé pour préparer le polymère. Par exemple, un polymère fabriqué à partir de 80 à 90% en moles d'un monomère cationique est considéré avoir une densité de charge de 80 à 90%, qui est désigné comme ayant une densité de charge très élevée. Les polymères cationiques décrits dans ce brevet comprennent ceux Other patents which refer to cationic polymers having a high charge density include: US Patents 3,658,474, 3,962,332; 4,174,279; 4,396,513; and 4,711,727. Various of these patents describe different bases for the charge densities of the cationic polymers described herein. For example, the aforementioned patent No. 4,396,513 describes a charge density based on the molar ratio of the cationic monomer used to prepare the polymer. For example, a polymer made from 80 to 90 mol% of a cationic monomer is considered to have a charge density of 80 to 90%, which is referred to as having a very high charge density. The cationic polymers described in this patent include those
préparés en polymérisant un sel d'ammonium quaternaire de 2- prepared by polymerizing a 2- quaternary ammonium salt
(méth)acryloyloxyéthyl-N,N-diméthylamine avec un acrylamide. (meth) acryloyloxyethyl-N, N-dimethylamine with an acrylamide.
Des exemples de floculants cationiques à densité de charge élevée disponibles dans le commerce que l'on peut utiliser dans la mise en ouvre de la présente invention sont décrits ci-après. WT-24761, qui est vendu par Calgon20 Corporation, est un polyélectrolyte cationique de masse moléculaire élevée sous la forme d'un latex de polymère cationique qui possède une densité de charge d'environ 2 à environ 5,2 équivalents d'azote cationique par kilogramme de polymère. Le latex est un liquide opaque blanc ayant une25 densité de 1,03 (8,6 livres par gallon) et une viscosité d'environ 1500 à 3500 cps. Ce polymère cationique est décrit par son fabricant comme étant efficace pour une utilisation dans divers procédés de séparation liquide/solides tels que l'épaississement de boue, la clarification, la flottation, la30 filtration sous vide et la centrifugation. (On suppose que ce polymère est l'équivalent de Hydraid CMP-452 de Calgon qui est décrit comme étant efficace pour une utilisation dans des séparations liquide/solide impliquant une machine à papier, rétention, clarification, et égouttage de machine à papier,35 et mise en oeuvre de ramasse-pâte). Optimer 7194 et Optimer 7195, qui sont vendus par Nalco Chemical Company sont décrits comme des floculants cationique de charge élevée et de masse moléculaire élevée qui sont sous forme de latex. Ces floculants cationiques sont décrits comme étant efficaces pour une utilisation dans divers types de procédés d'égouttage. Ils possèdent une densité de charge d'environ 2 à environ 5 équivalents d'azote cationique par kilogramme de polymère. Bien qu'une diversité des floculants cationiques à densité de charge élevée soit disponible dans le commerce sous forme de latex (dispersions colloïdales de solides de résine), on peut traiter les floculants conformément aux procédés connus pour les solubiliser, comme recommandé par leurs fournisseurs. Ainsi, on peut ajouter des floculants à Examples of commercially available cationic flocculants with high charge density which can be used in the practice of the present invention are described below. WT-24761, which is sold by Calgon20 Corporation, is a high molecular weight cationic polyelectrolyte in the form of a cationic polymer latex which has a charge density of about 2 to about 5.2 equivalents of cationic nitrogen per kilogram of polymer. Latex is a white opaque liquid having a density of 1.03 (8.6 pounds per gallon) and a viscosity of about 1500 to 3500 cps. This cationic polymer is described by its manufacturer to be effective for use in various liquid / solid separation processes such as sludge thickening, clarification, flotation, vacuum filtration and centrifugation. (It is assumed that this polymer is the equivalent of Calraid's Hydraid CMP-452 which is described as being effective for use in liquid / solid separations involving a paper machine, retention, clarification, and draining of a paper machine, 35 and implementation of dough collector). Optimer 7194 and Optimer 7195, which are sold by Nalco Chemical Company, are described as high charge, high molecular weight cationic flocculants which are in the form of latex. These cationic flocculants are described as being effective for use in various types of draining processes. They have a charge density of about 2 to about 5 equivalents of cationic nitrogen per kilogram of polymer. Although a variety of cationic flocculants with high charge density are commercially available in the form of latex (colloidal dispersions of resin solids), the flocculants can be treated according to known methods for solubilizing them, as recommended by their suppliers. So we can add flocculants to
la suspension sous forme de solution. the suspension in the form of a solution.
La technique reconnait l'utilisation dans des suspensions aqueuses du type impliqué dans l'invention d'autres ingrédients que l'on utilise typiquement en petites quantités et que l'on peut considérer comme des additifs ou des ingrédients éventuels. Des exemples de telles matières comprennent les antioxydants, les mildioucides anioniques ou cationiques, et les agents anti-mousse. On peut formuler la suspension aqueuse utilisée dans la fabrication de la feuille de la présente invention à partir d'ingrédients que l'on utilise en des quantités qui sont connues dans la technique. La suspension aqueuse contient une proportion très élevée d'eau et une quantité relativement faible de matières qui sont dissoutes dedans ou qui sont dispersées dedans sous forme de particules solides (les30 matières dissoutes et les particules solides sont toutes deux englobées par l'utilisation dans l'invention du terme "contenu de solides"). Typiquement, la teneur en solides de la suspension sera comprise d'environ 0,5 à environ 15% en poids de la suspension par rapport à la masse totale d'eau et35 de la teneur en solides de la suspension. Dans le but de fabriquer une feuille pour une utilisation en tant que support pour un revêtement de sol vinylique, il est recommandé qu'il soit formé à partir d'une suspension qui possède une teneur en solides d'environ 3 à environ 6% en poids. La proportion des constituants constituant le contenu de solides de la suspension comprendra généralement: (A) environ à environ 25% en poids de fibres; (B) au moins environ 50% en poids de carbonate de calcium; (C) environ 2 à environ 30% en poids de liant; (D) 0 à environ 2% en poids d'un coagulant; et (E) environ 0,01 à environ 0,5% en poids d'un The technique recognizes the use in aqueous suspensions of the type involved in the invention of other ingredients which are typically used in small amounts and which can be considered as additives or possible ingredients. Examples of such materials include antioxidants, anionic or cationic mildews, and defoamers. The aqueous suspension used in the manufacture of the sheet of the present invention can be formulated from ingredients which are used in amounts which are known in the art. The aqueous suspension contains a very high proportion of water and a relatively small amount of matter which is dissolved therein or which is dispersed therein as solid particles (both dissolved matter and solid particles are included in the use in the invention of the term "solids content"). Typically, the solids content of the suspension will range from about 0.5 to about 15% by weight of the suspension based on the total mass of water and the solids content of the suspension. In order to make a sheet for use as a carrier for a vinyl floor covering, it is recommended that it be formed from a slurry which has a solids content of about 3 to about 6% in weight. The proportion of the constituents constituting the solids content of the suspension will generally comprise: (A) from about to about 25% by weight of fibers; (B) at least about 50% by weight of calcium carbonate; (C) about 2 to about 30% by weight of binder; (D) 0 to about 2% by weight of a coagulant; and (E) from about 0.01 to about 0.5% by weight of a
floculant cationique à densité de charge élevée. cationic flocculant with high charge density.
Quand il est présent, un additif constituera généralement d'environ 0,001 à environ 1% en poids de la suspension. Dans la fabrication d'une feuille en vue d'une utilisation comme support pour un revêtement de sol vinylique, on préfère que le contenu de solides de la suspension comprenne: (A) environ 5 à environ 15% en poids de fibres; (B) au moins environ 70% en poids, de préférence20 environ 75 à environ 85% en poids decarbonate de calcium; (C) environ 5 à environ 15% en poids de liant; (D) environ 0,1 à environ 2% en poids d'un coagulant; et (E) environ 0,01 à environ 0,1% en poids d'un floculant cationique à densité de charge élevée. Dans une forme préférée, la suspension When present, an additive will generally constitute from about 0.001 to about 1% by weight of the suspension. In the manufacture of a sheet for use as a support for a vinyl floor covering, it is preferred that the solids content of the suspension comprises: (A) about 5 to about 15% by weight of fibers; (B) at least about 70% by weight, preferably about 75 to about 85% by weight of calcium carbonate; (C) about 5 to about 15% by weight of binder; (D) about 0.1 to about 2% by weight of a coagulant; and (E) about 0.01 to about 0.1% by weight of a high charge density cationic flocculant. In a preferred form, the suspension
contiendra également d'environ 0,05 à environ 0,5% en poids d'un antioxydant. will also contain from about 0.05 to about 0.5% by weight of an antioxidant.
Le pH de la suspension doit être tel que le carbonate de calcium ne soit pas dégradé. Dans ce but, le pH doit être The pH of the suspension must be such that the calcium carbonate is not degraded. For this purpose, the pH must be
d'au moins environ 7,0 et est typiquement dans la gamme30 d'environ 7,5 à environ 8,5. from at least about 7.0 and is typically in the range of from about 7.5 to about 8.5.
En vertu de la rétention excellente des contenus solides de la suspension sur la surface de support poreux qui est réalisée par l'utilisation de la présente invention, la proportion d'ingrédients constituant la feuille hautement35 chargée correspondra étroitement à la proportion des contenus solides de la suspension. Ainsi, la feuille comprendra généralement: (A) environ 5 à environ 25% en poids de fibres; (B) au moins environ 50% en poids de carbonate de calcium; (C) environ 2 à environ 30% en poids de liant; (D) 0 à environ 2% en poids d'un coagulant; et (E) environ 0,01 à environ 0,5 en poids d'un floculant cationique à densité de By virtue of the excellent retention of the solid contents of the suspension on the porous support surface which is achieved by the use of the present invention, the proportion of ingredients constituting the highly charged sheet will closely correspond to the proportion of the solid contents of the suspension. Thus, the sheet will generally include: (A) about 5 to about 25% by weight of fibers; (B) at least about 50% by weight of calcium carbonate; (C) about 2 to about 30% by weight of binder; (D) 0 to about 2% by weight of a coagulant; and (E) about 0.01 to about 0.5 by weight of a cationic flocculant with a density of
charge élevée.high load.
Pour une feuille que l'on utilise en tant que support pour un revêtement de sol vinylique on préfère qu'elle comprennent: (A) environ 5 à environ 15% en poids de fibres; (B) au moins environ 70% en poids, de préférence environ 75 à environ 85% en poids, de carbonate de calcium; (C) environ à environ 15% en poids de liant; (D) environ 0,1 à environ 1% en poids d'un coagulant; et (E) environ 0,01 à environ 0,1 en poids d'un floculant cationique à densité de charge élevée. Les paramètres de feuille tels que densité et épaisseur tendront à varier à l'intérieur de gammes relativement larges en fonction de la mise en oeuvre particulière dans laquelle on utilise la feuille. Par exemple, la densité et l'épaisseur de la feuille peuvent être respectivement d'environ 0,48 à environ 2,41 (30 à environ 150 livres/cu ft) et d'environ 254pm à environ 1270 pm (10 à environ 50 mils). Pour une utilisation en tant que support pour un revêtement de sol vinylique, on préfère que la densité soit d'environ 0,80 à environ 1,61 (50 à environ 90 lbs/cu ft) et que l'épaisseur soit d'environ 381pm à environ 1016 pm (15 à environ 40 mils). Une des particularités de la présente invention est la For a sheet which is used as a support for a vinyl floor covering it is preferred that it comprise: (A) about 5 to about 15% by weight of fibers; (B) at least about 70% by weight, preferably about 75 to about 85% by weight, of calcium carbonate; (C) about to about 15% by weight of binder; (D) about 0.1 to about 1% by weight of a coagulant; and (E) about 0.01 to about 0.1 by weight of a high charge density cationic flocculant. Sheet parameters such as density and thickness will tend to vary within relatively wide ranges depending on the particular implementation in which the sheet is used. For example, the density and thickness of the sheet may be respectively from about 0.48 to about 2.41 (30 to about 150 pounds / cu ft) and from about 254pm to about 1270 pm (10 to about 50 mils). For use as a backing for vinyl flooring, it is preferred that the density be from about 0.80 to about 1.61 (50 to about 90 lbs / cu ft) and that the thickness is about 381pm to about 1016 pm (15 to about 40 mils). One of the features of the present invention is the
fourniture d'une feuille hautement chargée en carbonate de calcium qui possède une combinaison de propriétés excellents. supply of a sheet highly loaded with calcium carbonate which has a combination of excellent properties.
Par exemple, on peut utiliser la présente invention pour former des feuilles qui ont une résistance en traction d'au moins environ 3,57 kg (bande de 1 cm de large) (20 livres,35 bande de 1 pouce de large), évaluation à 23 C (74 F), et au moins environ 2,27 kg (bande de 1 cm de large) (5 livres, bande de 1 pouce de large), mesurée à 177 C (350 F). Des feuilles avec de telles caractéristiques de résistance mécanique sont particulièrement utiles en tant que support pour des revêtements de sol vinylique. Comme décrit ci-dessus, on peut fabriquer la feuille de la présente invention à l'aide de tout procédé approprié qui implique de former la feuille à partir d'une suspension aqueuse hautement diluée de constituants constituant la feuille. Des exemples de procédés appropriés sont référencés For example, the present invention can be used to form sheets which have a tensile strength of at least about 3.57 kg (1 cm wide strip) (20 pounds, 35 1 inch wide strip), evaluation at 23 C (74 F), and at least about 2.27 kg (1 cm wide strip) (5 pounds, 1 inch wide strip), measured at 177 C (350 F). Sheets with such mechanical strength characteristics are particularly useful as a support for vinyl flooring. As described above, the sheet of the present invention can be made using any suitable method which involves forming the sheet from a highly dilute aqueous suspension of constituents constituting the sheet. Examples of suitable methods are referenced
dans le brevet US n 4 225 383.in U.S. Patent No. 4,225,383.
Tel que mentionné ci-dessus, un des avantages de la présente invention est que les étapes de traitement normalisées n'ont pas à être modifiés défavorablement pour adapter l'utilisation de l'invention. A cet égard, on doit noter que les vitesses en ligne du type généralement utilisé dans le procédé de fabrication peuvent être maintenues ou même augmentées. Par exemple, dans la fabrication d'un support de revêtement de sol vinylique, la surface de support20 poreux peut fonctionner à une vitesse d'au moins 30,5 m/min (100 pieds par minute), et de préférence fonctionner à une As mentioned above, one of the advantages of the present invention is that the standardized processing steps do not have to be adversely modified to adapt the use of the invention. In this regard, it should be noted that the line speeds of the type generally used in the manufacturing process can be maintained or even increased. For example, in the manufacture of a vinyl flooring support, the porous support surface can operate at a speed of at least 30.5 m / min (100 feet per minute), and preferably operate at a
vitesse d'au moins environ 61 m/min (200 pieds par minute). speed of at least about 61 m / min (200 feet per minute).
Une séquence à titre d'exemple d'étapes de procédé pour former la suspension aqueuse est décrite ci-après. Sous agitation, on ajoute le carbonate de calcium à l'eau que l'on a chauffée de préférence à une température d'environ 32 à environ 43 C (90 à environ 110 F). Après quoi on peut ajouter, séquentiellement, le coagulant, les fibres, et éventuellement une résine polyacrylamide ou une matière équivalent qui fonctionne pour améliorer la résistance mécanique à l'état humide de la feuille et en tant que coagulant, et un antioxydant, si utilisé. On ajoute de l'eau supplémentaire, sous agitation, à la suspension pour réduire sa teneur en solides, par exemple à environ 3 à environ 7% en35 poids. Après quoi, on ajoute le liant, de préférence sous la forme d'un latex à la suspension diluée. La dilution facilite un mélange minutieux du liant avec les constituants fibres/charge. Ensuite on ajoute à la suspension, sous agitation, le floculant cationique à densité de charge élevée. An exemplary sequence of process steps for forming the aqueous suspension is described below. With stirring, calcium carbonate is added to the water, which is preferably heated to a temperature of about 32 to about 43 C (90 to about 110 F). After which one can add, sequentially, the coagulant, the fibers, and possibly a polyacrylamide resin or an equivalent material which functions to improve the mechanical resistance in the wet state of the sheet and as a coagulant, and an antioxidant, if used . Additional water is added, with stirring, to the suspension to reduce its solids content, for example to about 3 to about 7% by weight. After which, the binder is added, preferably in the form of a latex, to the diluted suspension. Dilution facilitates careful mixing of the binder with the fiber / filler components. Then the cationic flocculant with high charge density is added to the suspension, with stirring.
ExemplesExamples
Les exemples ci-dessous sont donnés à titre d'illustration de la mise en oeuvre de la présente invention. The examples below are given by way of illustration of the implementation of the present invention.
De même on présente des exemples comparatifs. Likewise, comparative examples are presented.
Le tableau 1 ci-dessous comprend une description de quatre suspensions aqueuses, dont une peut être utilisée pour Table 1 below includes a description of four aqueous suspensions, one of which can be used for
former une feuille hautement chargée qui est un mode de réalisation à titre d'exemple de la présente invention15 (exemple 1) et dont les autres sont comparatifs en ce qu'ils comprennent du talc comme charge au lieu de carbonate de forming a highly charged sheet which is an exemplary embodiment of the present invention (Example 1) and the others of which are comparative in that they include talc as filler instead of carbonate of
calcium (exemples C-2 et C-3) ou qu'ils comprennent un floculant cationique de la technique antérieure (exemples C- 1, C-2 et C-3). calcium (examples C-2 and C-3) or that they comprise a cationic flocculant of the prior art (examples C-1, C-2 and C-3).
TABLEAU 1TABLE 1
Quantité d'ingrédients, pourcentage pondérai, Ingrédient excepté l'eau, comme indiqué Ex C-1 j ExC-2] ExC-3 Ex 1 Eau (ml) 5000 5000 5000 5000 Quantity of ingredients, percentage by weight, Ingredient except water, as indicated Ex C-1 d ExC-2] ExC-3 Ex 1 Water (ml) 5000 5000 5000 5000
Talc (charge) - 79,7 80,04 -Talc (charge) - 79.7 80.04 -
CaCO3 (charge) 79.73 - - 80,04 Alun (coagulant) 0.5 0,5 0,1 0,1 Fibres cellulosiques 7.4 7,4 7,4 7,4 Fibres de verre 1.00 1,00 1,00 1,00 Polvacrvlamide (coagulant) 0.19 0,19 0,19 0,19 Antioxvdant 0.15 0, 15 0,15 0,15 Résine styrène-butadiène 10.99 11,00 11,00 11,00 (liant) CaCO3 (filler) 79.73 - - 80.04 Alum (coagulant) 0.5 0.5 0.1 0.1 Cellulose fibers 7.4 7.4 7.4 7.4 Glass fibers 1.00 1.00 1.00 1.00 Polvacrvlamide (coagulant) 0.19 0.19 0.19 0.19 Antioxidant 0.15 0.15 0.15 0.15 Styrene-butadiene resin 10.99 11.00 11.00 11.00 (binder)
Floculant technique antérieur 0.05 0,13 0,13 - Previous technical flocculant 0.05 0.13 0.13 -
Floculant cationique à densité- - - 0,08 de charge élevée Le talc utilisé dans les suspensions des exemples C-1 et C- 3 était vendu par Cypress Industrial Minerals sous le nom de Vertal 8. Le carbonate de calcium utilisé dans les suspensions des exemples C-1 et 1 était du calcaire broyé aux rouleaux. La fibre cellulosique était constituée de kraft de bois résineux blanchi nordique. Le coagulant polyacrylamide est vendu sous le nom de Kymène 557H par Hercules Incorporated. Les fibres de verre avaient un diamètre de 7,5 pm et une longueur de 3,2mm (1/8"). L'antioxydant est une émulsion aqueuse à 50% en solides de 50% d'un bis-phénol Cationic flocculant with high density - - - 0.08 of charge The talc used in the suspensions of examples C-1 and C- 3 was sold by Cypress Industrial Minerals under the name Vertal 8. The calcium carbonate used in the suspensions of examples C-1 and 1 were limestone crushed with rollers. The cellulose fiber consisted of Nordic bleached softwood kraft. The polyacrylamide coagulant is sold under the name Kymene 557H by Hercules Incorporated. The glass fibers were 7.5 µm in diameter and 3.2mm (1/8 ") long. The antioxidant is a 50% solids aqueous emulsion of 50% bisphenol
encombré et de 50% d'un thioester à masse moléculaire élevée. crowded and 50% of a high molecular weight thioester.
La résine styrène-butadiène est carboxylée et était ajoutée sous la forme d'un latex vendu par Dow Chemical Company. Le floculant de la technique antérieure était constitué d'un floculant en émulsion à base de polyacrylamide cationique à masse moléculaire moyenne vendu par Calgon Corporation sous le nom de Hydraid TRP948. Le floculant cationique à densité de charge élevée était Hydraid CMP-452 vendu par Calgon Corporation. Chacune des suspensions aqueuses décrites dans le tableau 1 ci-dessus était formée en une feuille en ajoutant l'aliquote nécessaire de suspension à un moule de feuille normalisé WILLIANS (Williams Standard Sheet Mol)d, en pressant la feuille formée entre des papiers buvard normalisés en utilisant une presse hydraulique Williams Oil,10 et en séchant contre un séchoir à tambour chauffant. Après quoi, on a évalué les diverses propriétés des feuilles et les The styrene-butadiene resin is carboxylated and was added in the form of a latex sold by Dow Chemical Company. The prior art flocculant consisted of a medium molecular weight cationic polyacrylamide emulsion flocculant sold by Calgon Corporation under the name Hydraid TRP948. The high charge density cationic flocculant was Hydraid CMP-452 sold by Calgon Corporation. Each of the aqueous suspensions described in Table 1 above was formed into a sheet by adding the necessary aliquot of suspension to a standard sheet mold WILLIANS (Williams Standard Sheet Mol) d, by pressing the sheet formed between standardized blotting papers using a Williams Oil, 10 hydraulic press and drying against a heated drum dryer. Afterwards, the various properties of the leaves were evaluated and
conditions du procédé associé avec la fabrication des feuilles. Le tableau 2 ci-dessous comprend les résultats des évaluations. process conditions associated with the manufacture of the sheets. Table 2 below includes the results of the assessments.
TABLEAU 2TABLE 2
Propriétés, conditions de Valeurs des propriétés, traitement des feuilles formées à partir traitement des suspensions de Conditions Ex C-1 | Ex C-2 Ex C-3 | Ex C-4 |Jauge de l'échantillon 0,610mm 0,610mm 0, 597mm 0,597mm l______________ _ (0,024") (0,024") (0, 0235") (0,0235") |poids d'une rame (base 65.17 64,69 66,24 66,24 44.6m2(480 sq ft)) Densité (# cf) 69.25 68.87 70,42 70,42 Résistance en traction, bande de 2,54mm de large (1"), à 27 24 27 29 Properties, conditions of Property values, treatment of sheets formed from treatment of suspensions of Ex Conditions C-1 | Ex C-2 Ex C-3 | Ex C-4 | Sample gauge 0.610mm 0.610mm 0.597mm 0.597mm l______________ _ (0.024 ") (0.024") (0.035 ") (0.0235") | ream weight (base 65.17 64.69 66.24 66.24 44.6m2 (480 sq ft)) Density (# cf) 69.25 68.87 70.42 70.42 Tensile strength, 2.54mm wide strip (1 "), at 27 24 27 29
23 C (74 F) #23 C (74 F) #
Allongement a 23 C (74 F) 4.8 4,8 5 4 (%c) Résistance en traction, bande de 2,54cm de large (1") à 10 10 12 11 Elongation at 23 C (74 F) 4.8 4.8 5 4 (% c) Tensile strength, 2.54 cm wide strip (1 ") at 10 10 12 11
177 C (350 F) (#)177 C (350 F) (#)
Allongement à 177 C (350 F) 4 3Extension to 177 C (350 F) 4 3
(%)_ ___C)_ 4 3 3(%) _ ___ C) _ 4 3 3
Résistance plastifiée (#) 11 8 9 12 Résistance en traction à l'état humide bande de 2.54cm de 10 8 11 13 large (1"), 30 secondes (4) Mullen (psi) 48 43 49 59 Déchirement elmendorf 118 150 160 160 (gramme-force) Rigidité 48, 52 60 52 Rigidité plastifiée 16 o20 16 16 Egouttage Williams, tamis de mesh (perte en % 2.4 1,06 1,89 1,45 pondéral) Egouttage Williams il 9 10 (secondes) On attire l'attention au tableau 2 ci-dessus quant aux valeurs de perte en pourcentage pondérai enregistré pour les constituants non aqueux de la suspension passant à travers le tamis de 80 mesh. La valeur de 2,4% en poids enregistrée pour la suspension de l'exemple C-1 est considérée ne pas être satisfaisante pour la fabrication rentable de feuille à une échelle industrielle. Toutefois, la valeur de perte de 1,45% en poids pour la suspension de l'exemple 1 est considérée être satisfaisante, et comme on peut le voir d'après les autres valeurs dans le tableau 2, la suspension de l'exemple 1 est capable d'être formée en une feuille qui possède des propriétés comparables ou meilleures aux feuilles formées à Plasticized resistance (#) 11 8 9 12 Tensile strength in the wet state 2.54cm strip 10 8 11 13 wide (1 "), 30 seconds (4) Mullen (psi) 48 43 49 59 Tear elmendorf 118 150 160 160 (gram-force) Rigidity 48, 52 60 52 Rigidity plasticized 16 o20 16 16 Williams draining, mesh sieve (loss in% 2.4 1.06 1.89 1.45 weight) Williams draining it 9 10 (seconds) We attract Pay attention to Table 2 above as regards the weight loss percentage values recorded for the nonaqueous constituents of the suspension passing through the 80 mesh screen. The value of 2.4% by weight recorded for the suspension of the Example C-1 is considered to be unsatisfactory for cost-effective sheet manufacturing on an industrial scale, however the loss value of 1.45% by weight for the suspension of Example 1 is considered to be satisfactory, and as it can be seen from the other values in Table 2, the suspension of Example 1 e st capable of being formed into a sheet which has comparable or better properties to the sheets formed
partir des suspensions comparatives. from comparative suspensions.
On a démontré l'efficacité de la présente invention également selon d'autres façons. Par exemple, le stock d'échantillons, que l'on pourrait normalement utiliser dans le moule de feuille Williams (Williams Sheet Mold), est exposé à un degré très élevé de déchirement dans un récipient avec un agitateur à 1300 tours/minute pendant 60 secondes. Ceci reproduit le cisaillement élevé qui apparaît réellement quand on pompe la suspension sur la surface de support poreux en mouvement. Avec du calcaire et le floculant Hydraid TRP- 948 (technique antérieure), l'égouttage (drainage) augmente d'environ 10 secondes à environ 35 secondes (égouttage inacceptablement faible) et la perte en pourcentage pondérale augmente d'environ 1,5% à environ 15% (totalement inacceptable). En utilisant le floculant de cette invention, l'égouttage (drainage) augmente de 10 secondes (non cisaillé)25 à environ 15 à 25 secondes (acceptable) et la perte en pourcentage pondéral augmente d'environ 1,5% à 5 - 9% (acceptable). En conséquence, les floculants améliorés sont beaucoup plus résistants au cisaillement (de la suspension) que les floculants de la technique antérieure.30 Comme mentionné ci-dessus, un autre aspect de la présente invention a trait à l'utilisation de noir de carbone pour communiquer une opacité soit à un papier soit à une feuille renforcée de fibres, hautement chargée, qui a une couleur blanche, mais tend à manquer d'opacité, à savoir par35 exemple translucide. L'opacité dans un papier ou des feuilles de type susmentionné est une caractéristique souhaitée dans de nombreuses applications o l'on utilise le papier ou la feuille. Par exemple, avec du papier, l'opacité est une propriété souhaitée quand la mise en oeuvre implique l'impression du papier sur les deux côtés. Dans l'utilisation de feuille renforcée de fibres en tant que support pour un revêtement de sol vinylique il n'est pas esthétiquement souhaitable d'avoir un support d'aspect transparent; on The effectiveness of the present invention has also been demonstrated in other ways. For example, the sample stock, which would normally be used in the Williams Sheet Mold, is exposed to a very high degree of tearing in a container with an agitator at 1300 rpm for 60 seconds. This reproduces the high shear that actually occurs when the suspension is pumped onto the moving porous support surface. With limestone and the flocculant Hydraid TRP- 948 (prior art), the drainage (drainage) increases from approximately 10 seconds to approximately 35 seconds (unacceptably low drainage) and the loss in weight percentage increases by approximately 1.5% about 15% (totally unacceptable). Using the flocculant of this invention, the drainage (drainage) increases from 10 seconds (unsheared) 25 to about 15 to 25 seconds (acceptable) and the weight percentage loss increases from about 1.5% to 5 - 9 % (acceptable). As a result, the improved flocculants are much more resistant to shear (from the suspension) than the flocculants of the prior art. As mentioned above, another aspect of the present invention relates to the use of carbon black for communicating opacity either to paper or to a fiber-reinforced, highly charged sheet, which has a white color, but tends to lack opacity, i.e., translucent for example. Opacity in paper or sheets of the above type is a desired characteristic in many applications where the paper or sheet is used. For example, with paper, opacity is a desired property when processing involves printing the paper on both sides. In the use of fiber reinforced sheet as a support for a vinyl floor covering it is not aesthetically desirable to have a support of transparent appearance; we
souhaite qu'il soit opaque.wish it to be opaque.
Le travail de développement a révélé que l'utilisation de noir de carbone en quantité relativement faible procure une augmentation significative d'opacité avec une dégradation mineure de l'aspect blanc du papier blanc ou des feuilles blanches renforcées de fibres. Le papier et les feuilles du type susmentionné ont tous deux en commun qu'ils comprennent des fibres et une charge. Typiquement, le composant de charge du papier constitue environ 5 à environ 35% du papier. Le composant de charge des feuilles renforcées de fibres hautement chargées constitue d'autre part une proportion Development work has revealed that the use of relatively small amounts of carbon black provides a significant increase in opacity with minor degradation of the white appearance of white paper or fiber-reinforced white sheets. Both paper and sheets of the aforementioned type have in common that they include fibers and a filler. Typically, the paper loading component constitutes about 5 to about 35% of the paper. On the other hand, the filler component of the highly charged fiber reinforced sheets constitutes a proportion
supérieure de la feuille, par exemple au moins 50% en poids. top of the sheet, for example at least 50% by weight.
L'utilisation de noir de carbone est efficace pour le but décrit dans l'invention conjointement avec les deux produits de type papier et de type feuille, et également avec des produits qui comprennent une charge autre que du carbonate de The use of carbon black is effective for the purpose described in the invention in conjunction with both paper and sheet type products, and also with products which include a filler other than carbonate of
calcium.calcium.
La quantité de noir de carbone utilisée pour son application d'"opacité" tendra à varier en fonction de divers paramètres comprenant, par exemple, l'épaisseur du papier ou de la feuille, la proportion d'ingrédients constituant le30 papier ou la feuille, et la blancheur du papier ou de la feuille. Il est recommandé d'utiliser environ 0,0001 à environ 0,05% en poids de noir de carbone dans le papier ou la feuille, par rapport au poids total des ingrédients constituant le papier ou la feuille, et on peut faire des35 ajustements en quantité, si nécessaire, pour l'application spécifique. Dans la fabrication d'une feuille du type utilisé comme support pour un revêtement de sol vinylique, il est recommandé que le noir de carbone constitue d'environ 0,0001 à environ 0,05% en poids, de façon plus particulièrement préférée d'environ 0,001 à environ 0,01% en poids de la feuille. Les caractéristiques de rétention du noir de carbone sont excellentes en ce qu'il est bien retenu avec les autres ingrédients constituant la feuille ou le papier sur la surface de support poreux en mouvement pendant la fabrication du produit. En conséquence, la proportion du noir de carbone constituant le contenu en solides de la dispersion aqueuse pour fabriquer le papier ou la feuille peut correspondre à la proportion de noir de carbone constituant le papier ou la feuille fini. 15 Dans le tableau 3 ci-dessous, on expose l'identité des dispersions aqueuses qui comprennent du noir de carbone à The amount of carbon black used for its "opacity" application will tend to vary depending on various parameters including, for example, the thickness of the paper or sheet, the proportion of ingredients making up the paper or sheet, and the whiteness of the paper or sheet. It is recommended to use about 0.0001 to about 0.05% by weight of carbon black in the paper or sheet, based on the total weight of the ingredients making up the paper or sheet, and adjustments can be made in quantity, if necessary, for the specific application. In the manufacture of a sheet of the type used as a support for a vinyl floor covering, it is recommended that the carbon black constitutes from about 0.0001 to about 0.05% by weight, more particularly preferably about 0.001 to about 0.01% by weight of the sheet. The retention characteristics of carbon black are excellent in that it is well retained with the other ingredients constituting the sheet or paper on the porous support surface in motion during the manufacture of the product. Consequently, the proportion of carbon black constituting the solids content of the aqueous dispersion for making the paper or sheet can correspond to the proportion of carbon black constituting the finished paper or sheet. In Table 3 below, the identity of the aqueous dispersions which comprise carbon black is set out.
l'intérieur (exemples 2 et 3) et une dispersion comparative qui ne comprend pas de noir de carbone (exemple C-4). On a formé les dispersions décrites dans le tableau 3 en feuilles20 blanches selon la matière de base décrite ci-dessus en conjonction avec les exemples précédents. the interior (examples 2 and 3) and a comparative dispersion which does not include carbon black (example C-4). The dispersions described in Table 3 were formed into white sheets according to the base material described above in conjunction with the previous examples.
TABLEAU 3TABLE 3
Quantité d'ingrédients, pourcentage pondéral, Ingrédient excepté l'eau, comme indiqué l _ __ __ __ __ _ _ Ex C-4 Ex2 Ex3 Eau (ml) 5000 5000 5000 Quantity of ingredients, weight percentage, Ingredient except water, as indicated l _ __ __ __ __ _ _ Ex C-4 Ex2 Ex3 Water (ml) 5000 5000 5000
Talc (charge) 80,04 - -Talc (charge) 80.04 - -
S |CaCO, (charge) - 80 80 Alun (coagulant) 0.1 0,15 0,15 Fibres cellulosiques 7.4 7,4 7,4 Fibres de verre 1 1 1 Polvacrvlamide (coagulant) 0.19 0.19 0,19 Noir de carbone - 0,005 0,0025 Antioxvdant 0.15 0,15 0,15 Résine stvrène-butadiène (liant) 11 11 11i S | CaCO, (filler) - 80 80 Alum (coagulant) 0.1 0.15 0.15 Cellulose fibers 7.4 7.4 7.4 Glass fibers 1 1 1 Polvacrvlamide (coagulant) 0.19 0.19 0.19 Carbon black - 0.005 0.0025 Antioxidant 0.15 0.15 0.15 Stvrene-butadiene resin (binder) 11 11 11i
Floculant technique antérieur 0.14 - - Flocculant prior technique 0.14 - -
Floculant cationique à densité de - 0,14 0,14 charge élevée On a évalué les opacités des feuilles échantillons formées à partir des dispersions aqueuses décrites dans le tableau 3 en plaçant une main entre le verso de la feuille et une boite à lumière plafonnier et en examinant le recto de la feuille à l'oeil. La feuille fabriquée à partir de la dispersion de l'exemple C-4 était translucide en ce que l'on pouvait voir distinctement à travers la feuille l'ombre de la main et ses doigts. Au contraire, on ne pouvait rien voir à travers la feuille faite à partir de la dispersion de l'exemple 2, et l'ombre de la main ne pouvait être qu'aperçue difficilement à travers la feuille faite à partir de la Cationic flocculant with a density of - 0.14 0.14 high charge The opacities of the sample sheets formed from the aqueous dispersions described in Table 3 were evaluated by placing a hand between the back of the sheet and a ceiling light box and by examining the front of the sheet with an eye. The sheet made from the dispersion of Example C-4 was translucent in that the shadow of the hand and his fingers could be clearly seen through the sheet. On the contrary, nothing could be seen through the sheet made from the dispersion of Example 2, and the shadow of the hand could only be seen with difficulty through the sheet made from the
dispersion de l'exemple 3.dispersion of example 3.
En résumé, on peut dire que la présente invention fournit un moyen pratique pour améliorer de façon In summary, it can be said that the present invention provides a practical means for improving
significative la fabrication de produits du type décrit ci- significant the manufacture of products of the type described above
dessus.above.
Claims (20)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB9414542A GB2291441A (en) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | Wet-forming of fibre-reinforced sheet |
FR9409094A FR2722806B1 (en) | 1994-07-19 | 1994-07-22 | PROCESS FOR THE PREPARATION OF A SHEET REINFORCED WITH FIBERS AND SHEET OBTAINED BY SAID METHOD |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB9414542A GB2291441A (en) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | Wet-forming of fibre-reinforced sheet |
FR9409094A FR2722806B1 (en) | 1994-07-19 | 1994-07-22 | PROCESS FOR THE PREPARATION OF A SHEET REINFORCED WITH FIBERS AND SHEET OBTAINED BY SAID METHOD |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2722806A1 true FR2722806A1 (en) | 1996-01-26 |
FR2722806B1 FR2722806B1 (en) | 1998-12-04 |
Family
ID=26231316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR9409094A Expired - Fee Related FR2722806B1 (en) | 1994-07-19 | 1994-07-22 | PROCESS FOR THE PREPARATION OF A SHEET REINFORCED WITH FIBERS AND SHEET OBTAINED BY SAID METHOD |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2722806B1 (en) |
GB (1) | GB2291441A (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ITVI20070035A1 (en) * | 2007-02-05 | 2008-08-06 | Lecce Pen Company Spa | METHOD TO REALIZE MARKED PAPER AND COMPOUNDS REALIZING THIS METHOD |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4274916A (en) * | 1979-10-01 | 1981-06-23 | Congoleum Corporation | Dimensionally stable backing materials for surface coverings and methods of making the same |
US4789430A (en) * | 1983-10-06 | 1988-12-06 | Arjomari-Prioux | Paper sheet, process for preparing same and applications thereof particularly as product for substituting impregnated glass webs |
US4925530A (en) * | 1985-12-21 | 1990-05-15 | The Wiggins Teape Group Limited | Loaded paper |
US5098520A (en) * | 1991-01-25 | 1992-03-24 | Nalco Chemcial Company | Papermaking process with improved retention and drainage |
US5178730A (en) * | 1990-06-12 | 1993-01-12 | Delta Chemicals | Paper making |
US5266164A (en) * | 1992-11-13 | 1993-11-30 | Nalco Chemical Company | Papermaking process with improved drainage and retention |
-
1994
- 1994-07-19 GB GB9414542A patent/GB2291441A/en not_active Withdrawn
- 1994-07-22 FR FR9409094A patent/FR2722806B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4274916A (en) * | 1979-10-01 | 1981-06-23 | Congoleum Corporation | Dimensionally stable backing materials for surface coverings and methods of making the same |
US4789430A (en) * | 1983-10-06 | 1988-12-06 | Arjomari-Prioux | Paper sheet, process for preparing same and applications thereof particularly as product for substituting impregnated glass webs |
US4925530A (en) * | 1985-12-21 | 1990-05-15 | The Wiggins Teape Group Limited | Loaded paper |
US5178730A (en) * | 1990-06-12 | 1993-01-12 | Delta Chemicals | Paper making |
US5098520A (en) * | 1991-01-25 | 1992-03-24 | Nalco Chemcial Company | Papermaking process with improved retention and drainage |
US5266164A (en) * | 1992-11-13 | 1993-11-30 | Nalco Chemical Company | Papermaking process with improved drainage and retention |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB9414542D0 (en) | 1994-09-07 |
FR2722806B1 (en) | 1998-12-04 |
GB2291441A (en) | 1996-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102401845B1 (en) | Paper and paperboard products | |
EP1278912B1 (en) | Hydroxy-phenoxyether polymers in papermaking | |
JP7046066B2 (en) | Use of polymer products to control sediment formation in the production of paper or paperboard | |
FR2481707A1 (en) | NOVEL SHEET MATERIAL COMPRISING REINFORCING FIBERS AND THERMOPLASTIC POWDER MATERIAL, AND PROCESS FOR PREPARING THE SAME | |
TW200912090A (en) | Process for producing coated-paper base and for producing coated paper | |
CA2206143C (en) | Method for enhancing retention in a paper making process, and retention agent therefor | |
WO2021074879A1 (en) | Mfc composition with phosphorylated cellulose fibers | |
FR2507123A1 (en) | Reinforced thermoplastic semi-finished sheet prod. - prepd. from poly-aramid pulp, thermoplastic powder or fibres and opt. binder, for thermo-forming or stamping | |
EP0123567B1 (en) | Preparation of a paper for packaging | |
US5736008A (en) | Fibrous-reinforced sheet | |
FR2722806A1 (en) | Highly filled fibre-reinforced sheet prodn. useful for economy | |
CN1611674A (en) | Anticounterfeit paper containing sheet material and manufacturing method thereof | |
CA2128072C (en) | Fibrous-reinforced sheet | |
FI71379C (en) | METHOD VID PAPPERSFRAMSTAELLNING | |
EP1931826B1 (en) | Paper system for reducing deposits and clogging on a machine during paper and cardboard manufacture | |
EP0546917A1 (en) | Decorative or safety paper containing planchets | |
EP0414496A1 (en) | Method and pulp for improving paper fines and filler retention | |
EP1115948A1 (en) | Paper products and chemical formulations for their manufacture | |
EP0317576A1 (en) | Composite materials and method of preparation | |
CN1161724A (en) | Improvement in or relating to application of material to a substrate | |
FR2692605A1 (en) | Liq. aq. dispersions contg. mineral filler and anionic co-polymer of acrylic acid - and acrylamide with low mol.wt., and use in paper industry | |
MXPA96000430A (en) | Manufacture of pa |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20090331 |