HUT77823A - Dual surface treated filler material, method for its preparation and use in papermaking - Google Patents
Dual surface treated filler material, method for its preparation and use in papermaking Download PDFInfo
- Publication number
- HUT77823A HUT77823A HU9603207A HU9603207A HUT77823A HU T77823 A HUT77823 A HU T77823A HU 9603207 A HU9603207 A HU 9603207A HU 9603207 A HU9603207 A HU 9603207A HU T77823 A HUT77823 A HU T77823A
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- weight
- filler
- acid
- oil
- cationic polymer
- Prior art date
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
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
- D21H21/16—Sizing or water-repelling agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/02—Compounds of alkaline earth metals or magnesium
- C09C1/021—Calcium carbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
- C09C3/006—Combinations of treatments provided for in groups C09C3/04 - C09C3/12
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
- C09C3/06—Treatment with inorganic compounds
- C09C3/063—Coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
- C09C3/08—Treatment with low-molecular-weight non-polymer organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
- C09C3/10—Treatment with macromolecular organic compounds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- 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
- D21H17/69—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments modified, e.g. by association with other compositions prior to incorporation in the pulp or paper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Paper (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Cosmetics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
A találmány tárgya valamely készítmény és módszer a készítmény felhasználására a papírgyártó eljárás javítása érdekében, továbbá a készítményből előállított papírtermékek minőségének a tökéletesítése céljából. A találmány különösen enyvező szerek használatára terjed ki. Közelebbről megjelölve a találmány olyan felületkezelt szervetlen töltőanyagokra vonatkozik, amelyek különösen alkalmasak a papírgyártó eljárásokban való használatra, ahol az enyzezési és más tulajdonságok, így a szilárdság és az optikai minőség fontos tényezők.The present invention relates to a composition and a method of using the composition to improve the papermaking process and to improve the quality of the paper products made from the composition. The invention relates in particular to the use of sizing agents. More particularly, the present invention relates to surface-treated inorganic fillers which are particularly suitable for use in papermaking processes, where emollient and other properties such as strength and optical quality are important.
Enyvező szerek szokásosan használatosak a papírgyártási eljárásban annak érdekében, hogy lelassítsák vagy meggátolják azt, hogy a folyadékok átmenjenek a papíron. Az enyvező szerek általában a papírgyártó eljárásban mind közbenső enyvező anyagok, mind pedig felületkezelő enyvező szerek kerülnek felhasználásra. Közbenső enyvező szert adagolnak a papírgyártó eljárás nedves szakaszához miközben felületenyvező szereket alkalmaznak az enyvező présnél és javítják a papírlap felületenyvező tulajdonságait.Sizing agents are commonly used in the papermaking process to slow down or prevent liquids from passing through the paper. Sizing agents are generally used in the papermaking process for both intermediate sizing agents and surface treatment sizing agents. An intermediate sizing agent is added to the wet stage of the papermaking process while applying surface sizing agents to the sizing press and improving the surface sizing properties of the paper sheet.
A cellulózreaktiv típusú enyvező szerek kezdeti kifejlesztésénél az enyvező szer feleslegben lévő mennyiségei voltak szükségesek az enyvezés szabályozásához. A jelenleg használatban lévő két szintetikus enyv az alkil-ketén-dimer (AKD) • · · és az alkenil-szukcin-anhidrid (ASA). Mindkettő hozzájárul a papír eny'/ezéséhez a ceilulózrost hidroxicsoportjaival való kémiai reakció (kovalens kötés) segítségével. Mindazonáltal a cellulózreaktív típusú enyvező szerek feleslegben történő használata a megnövekedett nedves szakaszban való lerakódásokban, a nyomásnövekedésben és a papírfelülettel kapcsolatos frikciós problémák koefficiensében jut kifejezésre. Ezek a problémák hátrányosan érintik a papír előállítását és a végső papírtermék minőségét. Ennélfogva az enyvező anyagok feleslegben való használata probléma marad a papírqyártók számára mind gazdasági mind pedig technikai szempontból.In the initial development of cellulose reactive type adhesives, excess amounts of sizing agent were required to regulate sizing. The two synthetic adhesives currently in use are alkyl ketene dimer (AKD) and alkenyl succinic anhydride (ASA). Both contribute to the lightening of the paper by chemical reaction (covalent bonding) with the hydroxyl groups of the cellulose fiber. However, the excess use of cellulose-reactive type adhesives is expressed in the coefficient of deposition in the increased wet section, pressure increase and paper surface friction problems. These problems adversely affect paper production and the quality of the final paper product. Therefore, the use of excess sizing agents remains a problem for paper mills, both economically and technically.
Egyaránt fontos az enyvezés szabályozása a papírgyártó eljárásban és ugyancsak fontos a töltőanyag típusa. Szervetlen alapú töltőanyagok, igy például a kréta, titándioxid és a kalcium-karbonát ismertek arról, hogy károsan hatnak az enyvezésre. Abban az esetben, ha a nedves szakaszban a töltőanyag és a finom homok abszorbeálja az enyező szert, azzal gátolja azt az enyvezés szabályozásában.The control of sizing in the papermaking process and the type of filler are equally important. Inorganic based fillers such as chalk, titanium dioxide and calcium carbonate are known to adversely affect sizing. In the wet phase, the filler and fine sand absorb the sizing agent, thereby inhibiting it from controlling sizing.
Különböző típusú kalcium-karbonátokkal töltött aikaiipapirok tanulmányozásai fordított összefüggést mutatnak a töltőanyagok specifikus felülete (ssa) és a papírlap enyvezési értékei között. Más szavakkal kifejezve, minél nagyobb a töltőanyag felületének a kiterjedése, annál károsabb a hatása az enyvezésre. Olyan körülmények között, amelyeknél megnő a papír töltőanyagtartalma, előnyös is lehet mind a papírgyártó eljárás, mind a végtermék számára, ha olyan enyvezési problémák merülnek fel, amelyek negatívan érintik a papírlap minőségét, a gépteljesítményt és a termelés hatékonyságát.Studies of different types of alkali paper filled with calcium carbonates show an inverse relationship between the specific surface area of the fillers (ssa) and the sizing values of the sheet of paper. In other words, the larger the surface area of the filler, the more damaging its effect on the sizing. Under conditions that increase the filler content of the paper, it may be beneficial to both the papermaking process and the end product to have sizing problems that adversely affect the quality of the sheet, machine performance, and production efficiency.
Ami kívánatos, az olyan szervetlen bázistöltőanyag, amely alkalmazható a papírgyártó eljárásban anélkül, hogy hátrányosan befolyásolná a papírgyártó eljárást, és nem csak a végső papírlap fizikai tulajdonságait.What is desirable is an inorganic base filler that can be used in the papermaking process without adversely affecting the physical properties of the papermaking process and not only the final sheet of paper.
A találmány kidolgozásával egy módszert biztosítunk a papír enyvezésének: a javítására. Másrészt a találmány kidolgozásával az volt a célunk, hogy olyan szervetlen bázistöltőanyag-készítménvt szolgáltassunk, amely alkalmas arra, hogy a papírgyártó eljárás során javítsa az enyvezést. Célunk volt továbbá az is, hogy egy szervetlen báziskészítményt létesítsünk annak érdekében, hogy növeljük a végső papírtermék minőségét anélkül, hogy kedvezőtlenül befolyásolnánk az enyvezést. Ilyen és más tényezőket bővebben ismertetünk a következőkben.The present invention provides a method for improving paper sizing. On the other hand, it was an object of the present invention to provide an inorganic base filler composition which is capable of improving the sizing during the papermaking process. It was also our intention to provide an inorganic base composition in order to increase the quality of the final paper product without adversely affecting sizing. These and other factors are described in more detail below.
A 2 316 097. számú német szabadalmi leírásban olyan töltőanyagot ismertetnek a papírgyártásban történő használatra, amely anionos szintetikus polimer-qyantával bevont kalciumkarbonátot tartalmaz és így 0” (nulla) töltéssel rendelkezik. A bevont töltőanyagról azt állítják, hogy a lehető legkisebbre csökkenti a szakítószilárdság veszteségét a papírgyártásban eddig használtakhoz viszonyítva. Az előnyös anio....... , f . . *· **· ··;· • * · · · nos gyanták a vizes alapú polimerek, igy például sztiroibutadién-kopoiimerek.German Patent No. 2,316,097 discloses a filler for use in papermaking which contains calcium carbonate coated with anionic synthetic polymer resin and thus has a 0 "(zero) charge. The coated filler is claimed to minimize the loss of tensile strength compared to those used in papermaking. The preferred anio ......., f. . Well resins are water-based polymers such as styrene-butadiene copolymers.
A 4 610 801. számú USA-beli szabadalmi leírásban olyan ásványi szuszoenzio xeszireser j avason ax, ameiv szivattyúzható marad kationos anyagoknak a szuszpenziőhoz való hozzáadása után olyannyira, hogy a kezelt szuszpenzió nem ülepszik ki vagy nem haladja meg az 500 op viszkozitást és hígítás után peheiykiválasztó hatású. A kezelt szuszpenzió a leírás szerint használható koaguláló szerként a szennyvízkezelésnél és a papírgyártásban.In U.S. Patent No. 4,610,801, a mineral suspension xeser is available which remains pumpable after the addition of cationic materials to the suspension so that the treated suspension does not settle or exceed 500 op viscosity and dilution. effect. The treated slurry as described herein can be used as a coagulant in wastewater treatment and in papermaking.
Az 5 147 507. számú USA-beli szabadalmi leírásban olyan módszert ismerteinek a papírgyártás javítása érdekében, amely szerint csökkentik az enyvezést ameddig szükséges, fenntartják az enyvezést elegendő ideig és javítják a formázott papírszalag kezelési jellemzőit olymódon, hogy a papírkészítésnél olyan anyagösszetételt alkalmaznak, amely körülbelül 5 tömeg % és körülbelül 50 tömeg % közötti mennyiségben tartalmaz olyan töltőanyagot, amelyet felületileg kezeltek körülbelül 0,1 tömeg % és körülbelül 10,0 tömeg % közötti mennyiségű olyan kationos polimerrel, amelyet úgy tettek katíonossá, hogy azt legalább egy olyan poliamino-amidda1 és poliaminpolimerrel kezelték, amelyet valamely epoxidált hidrogénhalogeniddel reagáltattak annak érdekében, hogy tercier és kvaterner amincsoportokat alakítsanak ki a kationos polimeen.U.S. Patent No. 5,147,507 discloses a method for improving papermaking by reducing glue for as long as necessary, maintaining glue for a sufficient period of time, and improving the handling characteristics of the formatted web by applying a composition of the material that is approx. 5% to about 50% by weight of a filler which has been surface-treated with from about 0.1% to about 10.0% by weight of a cationic polymer which has been made cationic by at least one polyaminoamide and polyamine polymer reacted with an epoxidized hydrogen halide to form tertiary and quaternary amine groups on the cationic polymer.
Amit a munkánk során kidolgoztunk az olyan szervetlen üöitőanyag-készitmény és olyan módszer ennek a használatára, amelynek során a szervetlen töltőanyagot előkezeljük egy anionos kezeioszerrel ás egy kationos polimerrel annak érdekében, hogy valamely kettős kezelésű töltőanyagot állítsunk elő, amely különösen felhasználható olyan papírgyártó eljárásokban, ahol az enyvezés, a szilárdság és az optikai minőségek fontosak.In our work, we have developed an inorganic filler composition and a method for using it, which comprises pretreating the inorganic filler with an anionic treating agent and a cationic polymer to produce a dual-treating filler that is particularly useful in paper making processes where sizing, strength and optical qualities are important.
A találmány, amelyet bizonyos szempontból újnak és előre nem vártnak találtunk a technika állásához viszonyítva, egy kettős kezelésű szervetlen töltőanyag, így például kalciumkarbonát, alkalmazása akár őrölt mészkő, akár szintetikusan előállított kicsapott kalcium-karbonát formájában. A kettős kezelésű szervetlen töltőanyag különösen jól használható a papírgyártó eljárásban, ahol az enyvezés, a szilárdság és az optikai minőség fontos tényezők.The invention, which in some respects has been found to be novel and unexpected compared to the prior art, is the use of a dual-treatment inorganic filler such as calcium carbonate, either in the form of ground limestone or synthetically produced precipitated calcium carbonate. Dual-treatment inorganic filler is particularly useful in the papermaking process, where sizing, strength and optical quality are important factors.
A találmány más szempontból egy módszert szolgáltat kettős kezelésű szervetlen töltőanyag előállítására, amelynek során a szervetlen töltőanyagot felületileg kezeljük először egy anionos vegyszerrel és utána egy kationos polimerrel. Miután a találmány szerinti kettős felületkezelt szervetlen töltőanyagot ezt követően felhasználtuk a papírgyártó eljárásban, az enyvezési tulajdonságok megjavulnak anélkül, hogy ellentétesen befolyásolnák a szilárdságot és az optikai minőséget.In another aspect, the present invention provides a process for the preparation of a double-treatable inorganic filler, wherein the inorganic filler is first surface treated with an anionic chemical followed by a cationic polymer. After the double surface treatment of the inorganic filler according to the invention is subsequently used in the papermaking process, the sizing properties are improved without adversely affecting the strength and optical quality.
Anionos kémiai szerekAnionic chemicals
Azok az anionos kémiai szerek, amelyeknél azt találtuk, hogy hatásosak a szervetlen töltőanyagok első kezelésére, az üveges nátrium-foszfátok, a karboximetil-celluióz, a szilíkátok, a poliakrilátok, a poliakrilsav-nátriumsó vagy más szervetlen vagy szerves diszpergáló szerek. Az üveges nátriumfoszfátok minden korlátozás nélkül magukban foglalják a nátrium- tetrafossfátot, a tetranátrium-pirofoszfátot, a nátnumhexametafoszfátot és az amido-hosszúláncú polifoszfátot. Ezek közül a tetranátrium-foszfát előnyös. A nátriumpoliakrilsavak, ide számítva a poliakrilátokat is, amelyeknek a molekulatömege körülbelül 4000-nél kisebb, különösen előnyösek. Megfelelő poliakrilátot állít elő a Rhone-Poulenc, Marietta, Georgia, és ez Collids-211 néven van forgalomban.Anionic chemical agents which have been found to be effective in the first treatment of inorganic fillers include glassy sodium phosphates, carboxymethylcellulose, silicates, polyacrylates, polyacrylic acid sodium salts or other inorganic or organic dispersants. Glass vitreous sodium phosphates include, without limitation, sodium tetraphosphate, tetrasodium pyrophosphate, sodium hexametaphosphate, and amido long chain polyphosphate. Of these, tetrasodium phosphate is preferred. Sodium polyacrylic acids, including polyacrylates having a molecular weight of less than about 4000, are particularly preferred. Suitable polyacrylates are produced by Rhone-Poulenc, Marietta, Georgia and are marketed as Collids-211.
Az anionos kémiai szernek az a mennyisége, amely szükséges a találmány szerint készített papír optikai és fizikai .minőségének a javítására, körülbelül 0,01 tömeg %-tól körülbelül 1,0 tömeg %-ig terjedő tartományban van a szervetlen töltőanyag tömegére vonatkoztatva. Az anionos kémiai szer előnyös mennyisége körülbelül 0,1 tömeg % és 0,5 tömeg % között változik.The amount of anionic chemical agent needed to improve the optical and physical quality of the paper made according to the invention is in the range of about 0.01% to about 1.0% by weight based on the weight of the inorganic filler. Preferred amounts of the anionic chemical are from about 0.1% to about 0.5% by weight.
Katíonos polimerekCationic polymers
A második komponens, amely szükséges a találmány szerinti kettős kezelésű szervetlen töltőanyag előállításához, valamely kationos polimer. Körülbelül 0,1 tömeg %-tól körűibelül 10,0 tömeg %-ig terjedő, előnyösen körülbelül 0,25 tömeg % és 2 tömeg % közötti mennyiségű polimer - a szervetlen töltőanyag tömegére számítva - javítja az envvezési tulajdonságot anélkül, hogy kedvezőtlenül befolyásolná az optikai és fizikai minőséget, különösen annak a keletkeze· papírnak az áttetszőségét és szakítószilárdságát fokozza, amelyben felhasználásra kerül.The second component required to form the dual-treatment inorganic filler of the present invention is a cationic polymer. From about 0.1% to about 10.0%, preferably from about 0.25% to about 2%, by weight of the polymer, based on the weight of the inorganic filler, improves the wetting property without adversely affecting the optical properties. and physical quality, especially the transparency and tensile strength of the resulting paper in which it is used.
Azok a kationos polimerek, amelyek hatásosak a szervetlen töltőanyagok felületkezelésére, azCationic polymers which are effective for surface treatment of inorganic fillers include
R - CH = C - CH - R I |R - CH = C - CH - R I |
- C =0 általános képletű dimerek, ahol R jelentése valamely szénhidrogéncsoport a következő csoportok közül: ezek a legalább 8 szénatomos alkilcsoportok, a legalább 6 szénatomos cikloalkilcsoportok, valamint az aril-, araiki1-csoportok és alkaril-csoportok. Specifikus dimerek az oktil-, decil-, dodecii-, tetradecil-, hexadecii-, oktadecil-, eikozil-, dokozil-, tetrakozil-, fenil-, benzil-, béta-naftil- és a ciklohexil-dimerek. Más használható dimerek a nafténsav, a delta-9,'10-decilénsav, a palmitinsav, az olajsav, a ricinusolajsav, a iinoleát, a lenolajsav, az oleosztearinsav és hasonlók, valamint olyan dimerek, amelyek a természetes zsírsaveieqyekbol készültek, így azok, amelyek a kókuszdióoiaj, a babassuolaj, a pálmamagoiaj, a pálmaolaj, az olívaolaj, a repceolaj, a marhafaggyú és a sertészsír, valamint hasonlók közül kerülnek ki, ide számítva ezek eleqyeit is.Dimers of the formula C = O, wherein R is a hydrocarbon group selected from the group consisting of alkyl groups having at least 8 carbon atoms, cycloalkyl groups having at least 6 carbon atoms and aryl, aralkyl and alkaryl groups. Specific dimers include octyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl, eicosyl, docosyl, tetracosyl, phenyl, benzyl, beta-naphthyl and cyclohexyl dimers. Other dimers which may be used include naphthenic acid, delta-9,10-dececenic acid, palmitic acid, oleic acid, castor oil acid, linoleic acid, linoleic acid, oleostearic acid and the like, as well as dimers made from natural fatty acids, such as coconut oil, babassu oil, palm kernel oil, palm oil, olive oil, rapeseed oil, beef tallow and lard fat, and the like, including premixtures thereof.
A polimereket kationossá tesszük olymódon, hogy a dimert poiiamino-amiddal kezeljük és/vagv a poiíamin-polimert epoxidált halohidrin vegyülettel, Így epiklőrhidrinnel, reagálhatjuk, mimellett tercier- és kvaterner-amincsoportokat alakítunk ki a dimer-felületen. Előnyös, hogy a kationos töltést a dimeren elsődlegesen kvaterner amincsoportokból származtatjuk le. Egy alkalmas ilyen típusú polimert a Hercules, Inc., Wilmington, Delaware cég állít elő és Hercon kereskedelmi néven kerül forgalomba.The polymers are made cationic by treating the dimer with a polyaminoamide and / or reacting the polyamine polymer with an epoxidized halohydrin compound, such as epichlorohydrin, to form tertiary and quaternary amine groups on the dimer surface. It is preferred that the cationic charge in the dimer is primarily derived from quaternary amine groups. A suitable polymer of this type is made by Hercules, Inc. of Wilmington, Delaware and is marketed under the trade name Hercon.
Szervetlen bázistöltőanyagokInorganic base fillers
Olyan szervetlen töltőanyagok, amelyek alkalmasak a találmányban történő használatra akár kalcium-karbonát, akár őrölt természetes mészkő, akár szintetikusan előállított kicsapott kalcium-karbonát (PCC), valamint a titán-dioxid, talkum és szilicium-dioxid/szilikát által alkotott csoportból kikerülő töltőanyagok lehetnek. A fent említett töltőanyagok, ha kezeletlenül használjuk azokat, káros hatással vannak az enyvezésre, de ha először egy anionos kezelő szerrel és utána valamely kationos polimerrel végezzük a kezelés a találmány szerint, akkor az könnyen használhatóvá válik és ténylegesen javítja a papírgyártó eljárást és a keletkező papírterméket.Inorganic fillers suitable for use in the present invention include either calcium carbonate, ground natural limestone or synthetically produced precipitated calcium carbonate (PCC) and fillers selected from the group consisting of titanium dioxide, talc and silica / silicate. . The above-mentioned fillers, when used untreated, have a detrimental effect on the sizing, but when first treated with an anionic treatment agent and then with a cationic polymer, the treatment becomes easy to use and effectively improves the papermaking process and the resulting paper product. .
Felismertük, hogy a kationos polimernek az a mennyisége, amelyet hozzá kell adnunk a szuszpenziót tartalmazó töltő-10► ♦ · ··· · · • ·· · · anyaghoz, közvetlenül összefügg a töltőanyag-felület nagyságával, és érvényes a töltőanyagok valamennyi típusára.It has been found that the amount of cationic polymer to be added to the filler containing suspension is directly related to the size of the filler surface and applies to all types of fillers.
Annak érdekében, hogy a találmány szerinti kettős felületkezelt szervetlen töltőanyagot állítsuk elő, a szervetlen töltőanyagot először egy anionois kémiai szerrel és ezután egy kationos polimerrel kezeljük annak érdekében, hogy a találmány szerinti kettős felületkezelt szervetlen töltőanyagot kapjuk. Az anionos és kationos kezelőszereket jellemzően hozzáadjuk a szervetlen anyagot tartalmazó szuszpenzióhoz a szakterületen ismert bármilyen módon. Az anionos kémiai szert nedves vagy száraz formában adagolhatjuk, míg a kationos kezelőszereket jellemzően oldat formájában alkalmazhatjuk. A felületkezelés egy hatásos eszköze az, hogy a töltőanyagot hozzáadjuk a kezelőszerhez miközben keverjük a szuszpenziót 25 C°-os szobahőmérsékleten. Abban az esetben, ha a találmány szerinti kettős felületkezelő szervetlen töltőanyagot ezt követően használjuk valamely papírgyártó eljárásban, akkor az enyvezés minősége javul.In order to obtain the double-surface-treated inorganic filler of the present invention, the inorganic-filler is first treated with an anionic chemical and then with a cationic polymer in order to obtain the double-surface-treated inorganic filler of the invention. Anionic and cationic agents are typically added to the suspension containing the inorganic material by any means known in the art. The anionic chemical may be added in wet or dry form, while the cationic treatment agent will typically be in the form of a solution. An effective means of surface treatment is to add the filler to the curing agent while stirring the suspension at room temperature of 25 ° C. If the double surface treatment inorganic filler of the present invention is subsequently used in a papermaking process, the quality of the sizing is improved.
Abban az esetben amikor megvalósítottuk a találmányt és krétát használtunk szervetlen bázistöltőanyagként, felismertük, hogy amennyiben a krétát a fenti típusú kationos polimer körülbelül 1,0 tömeg % és körülbelül 2,0 tömeg % közötti mennyiségével kezeljük, akkor olyan töltőanyagkrétát állíthatunk elő, amely jelentősen csökkent enyvezést igényel.In the practice of the invention and using chalk as an inorganic base filler, it has been found that by treating the chalk with about 1.0% to about 2.0% by weight of a cationic polymer of the above type, a filler chalk can be obtained which significantly reduces requires gluing.
-IIAz enyvezést a Hercules Sise Test (HST) szerint vizsgáltuk annak érdekében, hogy mérjük a folyadék áthatolását a kézzel meritet papírmintákon. A HST az a vizsgáló mód, amelyet e találmánynál a papír envvezési fokának a meghatározásához használunk. A vizsgalatot egy Hercules-féle enyvezésvizsgáló KA vagy KC típusú modellen végeztük és az alkalmazott vizsgáló módszer TAPPI Method T-530 PM-89 volt (vizsgálva 1989-ben).-IIA was tested according to the Hercules Sise Test (HST) to measure the permeability of the liquid to handmade meritet paper samples. HST is the test mode used in the present invention to determine the degree of paper absorption. The test was performed on a Hercules glue tester model KA or KC and the test method used was TAPPI Method T-530 PM-89 (tested in 1989).
A következő példák arra szolgálnak, hogy továbbra is bemutassák a felületkezelt szervetlen töltőanyag új és nem magától értetődő szempontjait, valamint a találmány szerinti használati módot. Ez azonban nem jelenti azt, hogy a találmány oltalmi körét bármilyen szempontból korlátoznánk a csatolt igénypontban megadottak kivételével.The following examples are provided to further illustrate novel and non-obvious aspects of the surface-treated inorganic filler and the use according to the invention. However, this does not mean that the scope of the invention is limited in any way except as stated in the appended claims.
A leírásban, a példákban és az igénypontokban a részek, százalékok és az arányok tömegrészeket, tömegszázalékokat és tömegarányokat képviselnek, amennyiben másként nem adjuk meg.Unless otherwise stated, parts, percentages and ratios in the specification, examples and claims are parts by weight, percentages by weight, and percentages by weight.
1. példaExample 1
17,5 tömeg % szilárdanyagot tartalmazó és 8,0 pH-jú CaCOi-szuszpenziót alább leírt kationos vagy anionos es kationos anyagokkal kezeltünk. A kezelési szinteket a jelenlévő kalcium-karbonát száraz tömege alapján számítottuk (száraz tömeg % a töltőanyagon). A kettős kezelésnél a kalciumkarbonát szuszpenzióhoz keverés közben először hozzáadtuk az • ·*A CaCOi suspension containing 17.5% w / w solids and pH 8.0 was treated with cationic or anionic and cationic materials as described below. Treatment levels were calculated based on the dry weight of calcium carbonate present (dry weight% of filler). For double treatment, the calcium carbonate suspension was first added with stirring to the · · *
-12anionos kezelőszert, öt perces keverés után a kationos anyagon vittük be a keverékbe és a keverést további öt percig folytattuk. A kezelt CaCO3 töltőanyagot ezután bekebeleztük a merített papírlapokban további kiértékelés végett, amely a kővetkező módon történt: örvényló-pulzáló keretvázú merített papírlapokat (74 g/m2) állítottunk elő 75 tömeg % fehérített keményfából és 25 tömeg % fehérített puhafából készített nátroncellulóz anyagösszetételből, amelyet felaprítottunk 400 kanadai szabványos őrlési fokra (CSF = Canadien Standard Freeniss) 7,0-pH-jú desztillált vízben. A nyírósebesség az örvénylő-pulzálő keretvázon 1250 ford/perc volt olyan papírpép-anyaqösszetétel használata esetén, amely 0,12 tömeg %-os volt. Hercon-85-öt, egy szintetikus enyvező szert (alkilketén-dimer) adtunk a péphez 0,25 tömeg % és 0,75 tömeg % közötti szinteknél. A töltőanyagot annak érdekében adtuk hozzá az anyagösszetételhez, hogy a töltőanyag-mennyiség 15 tömeg % és 25 tömeg % közötti tartományban legyen az elkészített lapokon. Nagy molekulatömegű anionos poliakrilamidot visszatartó anyagot (accurace-171) adtunk 0,05 tömeg % mennyiségben az anyagösszetételhez. A merített minták készítése folyamán desztillált vizet használtunk. A papírlapokat préseltük csiptető segítségével 1,759 kg/cm2 nyomáson és egy körben forgó krómbevonatú forgődobban szárítottuk 125 C°-hőmérsékleten. Valamennyi lapot 50 tömeg %-os relatív légnedvességnél szárítottuk 23 C’-on.-12 anionic curing agent, after stirring for 5 minutes, was added to the mixture on cationic material and stirring was continued for another 5 minutes. The treated CaCO 3 filler was then incorporated into the dipped paper sheets for further evaluation, as follows: A whirling pulsed framed dipped paper sheet (74 g / m 2 ) was prepared from 75% bleached hardwood and 25% bleached softwood pulp. crushed to 400 Canadian standard milling degrees (CSF = Canadien Standard Freeniss) in distilled water at pH 7.0. The shear rate on the whirling pulsating frame was 1250 rpm when using a pulp nut composition of 0.12% by weight. Hercon-85, a synthetic sizing agent (alkylketene dimer) was added to the pulp at levels between 0.25% and 0.75% by weight. The filler was added to the composition of the filler so that the filler content was in the range of 15 to 25% by weight of the prepared sheets. A high molecular weight anionic polyacrylamide retentant (accurace-171) was added in an amount of 0.05% by weight. Distilled water was used to prepare the immersion samples. The sheets of paper were pressed with a clip at a pressure of 1.759 kg / cm 2 and dried in a rotating chrome-plated drum at 125 ° C. All sheets were dried at 50% relative humidity at 23 ° C.
Azt találtuk, hogy az enyvezési értékek, amelyeket az aníonos/'kationos kettős kezelésű CaCO3-mal töltött lapokon kaptunk olymértékben javították az enyvezést, hogy felülmúlták azokat az értékeket, amelyeket akkor értünk el, amikor egyedüli kationos kezelést végeztünk.It was found that the sizing values obtained on the anionic / 'cationic double-treated CaCO 3- filled sheets improved the sizing to a level that exceeded that achieved when the cationic treatment alone was performed.
2. példaExample 2
Az 1. példában leírtakhoz hasonlóan CaCO3-szuszpenziót, amely körülbelül 17 - 18 tömeg % szilanyagot tartalmazott és a pH-ja 8 volt, az alább említésre kerülő anyagokkal kezeltünk (a kezelési szinteket száraz tömegre számítva) és 5 perc kezelési időt alkalmaztunk mindegyik hozzáadás után. Ezt követően merített papírmintákat készítettünk felhasználva a keletkező felületkezelt CaCO3 szuszpenzíót 16 tömeg % és 24 tömeg % közötti elérendő anyagszintekkel és 0,6 g (74 g/m2) elérendő rétegsúlyokkal.As in Example 1, a CaCO 3 suspension containing about 17-18% by weight of solids and having a pH of 8 was treated with the substances mentioned below (treatment levels on a dry weight basis) and a treatment time of 5 minutes was applied to each addition. after. Submerged paper samples were then prepared using the resulting surface-treated CaCO 3 slurry with material levels to be achieved between 16 wt% and 24 wt% and attainable film weights of 0.6 g (74 g / m 2 ).
Azt találtuk, hogy amennyiben fokoztuk az anionos kezelést, és közben állandó szinten tartottuk a kationos kezelést, akkor nagyobb enyvezési értékeket kaptunk.It was found that by increasing the anionic treatment while maintaining a constant level of cationic treatment, higher sizing values were obtained.
3. példaExample 3
Az 1. példában leírtakhoz hasonlóan CaCO3 szuszpenziót, amely körülbelül 17 - 18 tömeg % szilárd anyagot tartalmazott és a pH-ja 8 volt, alább említésre kerülő anyagokkal kezeltünk (a kezelési szinteket száraz tömegre számítva) és 5 perc.As in Example 1, a suspension of CaCO 3 containing about 17-18% by weight solids and having a pH of 8 was treated with the substances mentioned below (levels of treatment on a dry weight basis) for 5 minutes.
• · · ·• · · ·
-14• · · • · • · ♦ · « • · · · · keverési időt alkalmaztunk minden egyes hozzáadás után. azt követően merített papírmintákat készítettünk felhasználva a keletkező felületkezelt CaCO^ szuszpenziókat 2 nappal és ismét 10 nap múlva a töltőanyag-tárolás után. Az elérendő töltőanyagszint lő tömeg % és az elérendő száraz csontsúly 0,6 g (74g/m2) volt.-14 Mixing time was applied after each addition. Subsequently, immersion paper samples were prepared using the resulting surface-treated CaCO3 suspensions 2 days and again 10 days after filler storage. The filler level to be achieved was shoot weight% and the desired dry bone weight was 0.6 g (74g / m 2 ).
Azt találtuk, hogy azok az envvezési értékek, amelyeket anionos/kationos kettős kezelésű CaCCb-mal kaptunk a rétegeken, felülmúlták azokat az értékeket, amelyeket a rétegeken állítottunk elő mind 2 napos, mind 10 napos töltőanyagtárolás után. Ezen túlmenően a kettős kezelés kisebb enyvezési veszteséget (kisebb % HST csökkenést) mutatott, mint az eavszeri kezelés.It was found that the entrainment values obtained on the layers with anionic / cationic dual treatment with CaCCb exceeded those obtained on the layers after both 2 days and 10 days of filler storage. In addition, dual treatment showed less adhesive loss (less% HST reduction) than condom treatment.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US24644894A | 1994-05-20 | 1994-05-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU9603207D0 HU9603207D0 (en) | 1997-01-28 |
| HUT77823A true HUT77823A (en) | 1998-08-28 |
Family
ID=22930735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU9603207A HUT77823A (en) | 1994-05-20 | 1995-05-16 | Dual surface treated filler material, method for its preparation and use in papermaking |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0797704A1 (en) |
| JP (1) | JPH10505883A (en) |
| CN (1) | CN1148877A (en) |
| AU (1) | AU702265B2 (en) |
| BR (1) | BR9507737A (en) |
| CA (1) | CA2190827A1 (en) |
| CZ (1) | CZ336096A3 (en) |
| FI (1) | FI964626A (en) |
| HU (1) | HUT77823A (en) |
| IL (1) | IL113721A (en) |
| NO (1) | NO964740L (en) |
| NZ (1) | NZ285321A (en) |
| PL (1) | PL317223A1 (en) |
| RU (1) | RU2138592C1 (en) |
| SK (1) | SK147396A3 (en) |
| TW (1) | TW279186B (en) |
| WO (1) | WO1995032335A1 (en) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5643631A (en) * | 1995-03-17 | 1997-07-01 | Minerals Tech Inc | Ink jet recording paper incorporating novel precipitated calcium carbonate pigment |
| US5700352A (en) * | 1996-04-03 | 1997-12-23 | The Procter & Gamble Company | Process for including a fine particulate filler into tissue paper using an anionic polyelectrolyte |
| SE521591C2 (en) * | 1998-11-30 | 2003-11-18 | Sca Res Ab | Method of preparing a particle having coating of interacting polymers and paper or nonwoven product containing the particles |
| SE0001268L (en) * | 2000-04-06 | 2001-10-07 | Sca Hygiene Prod Ab | Process for adsorbing successive thin layers of cationic and anionic polymers onto the surface of particles or groups of particles, and paper or nonwoven product containing such particles or groups of particles |
| BRPI0418030B1 (en) * | 2003-12-22 | 2018-09-25 | Akzo Nobel Pulp And Performance Chemicals Ab | paper filling, and papermaking process |
| JP2005194651A (en) * | 2004-01-05 | 2005-07-21 | Kurita Water Ind Ltd | Method for producing paper and paperboard |
| JP4406882B2 (en) | 2005-03-18 | 2010-02-03 | ハリマ化成株式会社 | Filler-attached paper and method for producing the same |
| JP4970799B2 (en) * | 2006-01-26 | 2012-07-11 | 日本製紙株式会社 | Electrophotographic transfer paper |
| AU2007208685B2 (en) * | 2006-01-26 | 2010-03-04 | Harima Chemicals, Inc. | Paper containing preaggregated filler and process for producing the same |
| WO2008090787A1 (en) * | 2007-01-26 | 2008-07-31 | Harima Chemicals, Inc. | Additive for papermaking and paper containing filler |
| CL2008002019A1 (en) | 2007-07-16 | 2009-01-16 | Akzo Nobel Chemicals Int Bv | A filler composition comprising a filler, a cationic inorganic compound, a cationic organic compound, and an anionic polysaccharide; method of preparing said composition; use as an additive for an aqueous cellulosic suspension; procedure for producing paper; and paper. |
| US8088250B2 (en) * | 2008-11-26 | 2012-01-03 | Nalco Company | Method of increasing filler content in papermaking |
| CN102179866A (en) * | 2011-01-26 | 2011-09-14 | 耿世达 | Method for manufacturing environmentally-friendly paper |
| RU2471032C1 (en) * | 2011-05-24 | 2012-12-27 | Открытое акционерное общество "Троицкая бумажная фабрика" (ОАО "ТБФ") | Paper pulp for making paper |
| AR086593A1 (en) | 2011-06-08 | 2014-01-08 | Akzo Nobel Chemicals Int Bv | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF PAPER AND CARTON |
| EP2662419B1 (en) * | 2012-05-11 | 2015-07-01 | Omya International AG | Charge controlled PHCH |
| RU2589671C1 (en) * | 2015-03-17 | 2016-07-10 | Закрытое акционерное общество "Инновационный центр "Бирюч" (ЗАО "ИЦ "Бирюч") | Method of producing hydrophobic and lipophobic paper using microfibrillar cellulose fibres |
| WO2017054198A1 (en) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | Ecolab Usa Inc. | Compositions and methods for treating filler in papermaking |
| CN109629333B (en) * | 2019-01-26 | 2019-09-13 | 苏州赛维科环保技术服务有限公司 | A kind of filler pre-treatment method for paper technology |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1347071A (en) * | 1971-07-01 | 1974-02-13 | Starch Products Ltd | Paper fillers |
| GB1425114A (en) * | 1973-03-09 | 1976-02-18 | Ass Portland Cement | Acid resistant whitings for use in the manufacture of paper |
| GB8701491D0 (en) * | 1987-01-23 | 1987-02-25 | Ecc Int Ltd | Aqueous suspensions of calcium |
| US5244542A (en) * | 1987-01-23 | 1993-09-14 | Ecc International Limited | Aqueous suspensions of calcium-containing fillers |
| EP0445953B1 (en) * | 1990-03-08 | 1995-08-23 | Minerals Technologies Inc. | Cationic polymer-modified filler material, process for its preparation and method for its use in papermaking |
-
1995
- 1995-05-14 IL IL11372195A patent/IL113721A/en active IP Right Grant
- 1995-05-16 SK SK1473-96A patent/SK147396A3/en unknown
- 1995-05-16 CA CA002190827A patent/CA2190827A1/en not_active Abandoned
- 1995-05-16 WO PCT/US1995/006013 patent/WO1995032335A1/en not_active Application Discontinuation
- 1995-05-16 CZ CZ963360A patent/CZ336096A3/en unknown
- 1995-05-16 PL PL95317223A patent/PL317223A1/en unknown
- 1995-05-16 CN CN95193166A patent/CN1148877A/en active Pending
- 1995-05-16 HU HU9603207A patent/HUT77823A/en unknown
- 1995-05-16 NZ NZ285321A patent/NZ285321A/en unknown
- 1995-05-16 AU AU24384/95A patent/AU702265B2/en not_active Ceased
- 1995-05-16 EP EP95918439A patent/EP0797704A1/en not_active Withdrawn
- 1995-05-16 BR BR9507737A patent/BR9507737A/en not_active Application Discontinuation
- 1995-05-16 RU RU96124086A patent/RU2138592C1/en active
- 1995-05-16 JP JP7530347A patent/JPH10505883A/en active Pending
- 1995-06-15 TW TW084106138A patent/TW279186B/zh active
-
1996
- 1996-11-08 NO NO964740A patent/NO964740L/en not_active Application Discontinuation
- 1996-11-19 FI FI964626A patent/FI964626A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2438495A (en) | 1995-12-18 |
| EP0797704A1 (en) | 1997-10-01 |
| IL113721A0 (en) | 1995-08-31 |
| PL317223A1 (en) | 1997-03-17 |
| FI964626A0 (en) | 1996-11-19 |
| AU702265B2 (en) | 1999-02-18 |
| HU9603207D0 (en) | 1997-01-28 |
| WO1995032335A1 (en) | 1995-11-30 |
| CN1148877A (en) | 1997-04-30 |
| CA2190827A1 (en) | 1995-11-30 |
| SK147396A3 (en) | 1997-08-06 |
| JPH10505883A (en) | 1998-06-09 |
| RU2138592C1 (en) | 1999-09-27 |
| IL113721A (en) | 1999-04-11 |
| BR9507737A (en) | 1997-08-19 |
| CZ336096A3 (en) | 1997-05-14 |
| TW279186B (en) | 1996-06-21 |
| NZ285321A (en) | 1998-04-27 |
| NO964740L (en) | 1996-12-11 |
| NO964740D0 (en) | 1996-11-08 |
| FI964626A (en) | 1996-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HUT77823A (en) | Dual surface treated filler material, method for its preparation and use in papermaking | |
| CA2329027C (en) | A process for the production of paper | |
| AU659225B2 (en) | Sized paper, process for producing same and use thereof | |
| FI114724B (en) | Procedure for making paper | |
| FI99037C (en) | Binder comprising precipitated calcium carbonate and cationic starch as retention aid for papermaking | |
| US5147507A (en) | Cationic polymer-modified filler material, process for its prepartion and method of its use in papermaking | |
| JP2528557B2 (en) | Fillers modified with cationic polymers, their production and their use in papermaking | |
| RU2601465C2 (en) | Method for production of paper and cardboard | |
| AU2004303745A1 (en) | Filler for papermaking process | |
| EP1918456A1 (en) | Method of producing a fibrous web containing fillers | |
| US20140106165A1 (en) | Paper with higher oil repellency | |
| US6126783A (en) | Surface modified fillers for sizing paper | |
| WO1996009345A1 (en) | Use of zirconium salts to improve the surface sizing efficiency in paper making | |
| CA2500545A1 (en) | Cationised polysaccharide product | |
| US5484834A (en) | Liquid slurry of bentonite | |
| JPH03167392A (en) | Production of paper | |
| FI67736B (en) | AEMNESKOMPOSITION FOER LIMNING AV PAPPER | |
| RU2008386C1 (en) | Paper-making stock | |
| MXPA96005757A (en) | Filling material doubly treated on its surface, method for its preparation and use in pa manufacturing | |
| CA3241988A1 (en) | High cationic starch as a promoter in akd sizing emulsions | |
| SU1730304A1 (en) | Compound for sizing of fibrous material | |
| KR20000061283A (en) | A papermaking process and a cationic chemical |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| DFD9 | Temporary protection cancelled due to non-payment of fee |