KR100403840B1 - 제지 방법 - Google Patents

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KR100403840B1
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악조 노벨 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 셀룰로오스 섬유와 충전재를 함유하는 현탁액으로부터 종이를 제조하는 방법에 관계하며, 이 방법은 양이온성 또는 양쪽성 폴리사카라이드를 포함한 배수 및 보유 보조제를 현탁액에 첨가하고, 현탁액을 와이어상에서 성형 및 탈수시키는 단계를 포함하며, 양이온성 폴리사카라이드가 소수성기를 가짐을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 셀룰로오스 섬유와 충전재를 함유하는 현탁액으로부터 종이를 제조하는 방법에 관계하며, 이 방법은 양이온성 또는 양쪽성 폴리사카라이드를 포함한 건조 강도제를 현탁액에 첨가하고, 현탁액을 와이어상에서 성형 및 탈수시키는 단계를 포함하며, 양이온성 폴리사카라이드가 소수성기를 가짐을 특징으로 한다.

Description

제지 방법{A PROCESS FOR THE PRODUCTION OF PAPER}
제지분야에서 원액이라 칭하는 셀룰로오스 섬유, 충전재 및 첨가제 함유 수성 현탁액이 형성 와이어상에 원액을 방출하는 헤드박스에 도입된다. 형성 와이어를 통해 원액으로부터 물이 배출되어서 와이어상에 습한 종이 웹이 형성되고 이후에 제지기의 건조지대에서 웹이 더욱 탈수되고 건조된다. 원액을 탈수시켜 수득된 물은 백수라 칭하며 미립자(예, 미세한 섬유, 충전재 및 첨가제를 함유하며 제지공정에서 보통 재순환된다. 배수제 및 보유제가 셀룰로오스 섬유상에 미세입자의 흡착을 증가시키고 배수를 촉진시키도록 원액에 도입되어서 미세입자가 와이어상에서 섬유와 함께 유지된다.
양이온성 전분 및 양이온성 구아르검과 같은 양이온성 및 양쪽성 폴리사카라이드는 배수 및 보유 보조제로서 널리 사용된다. 폴리사카라이드는 콜로이드성 실리카와 같은 음이온성 무기 입자 또는 다른 폴리머와 조합으로 혹은 단독으로 사용될 수 있다. 양이온성 및 양쪽성 폴리사카라이드는 건조 강도가 증진된 종이를 제조하기 위해서 원액에 도입되는 건조 강도제로서도 널리 사용된다.
양이온성 폴리사카라이드는 폴리사카라이드를 3-클로로-2-히드록시프로필 트리메틸 암모늄 클로라이드, 2,3-에폭시프로필 트리메틸암모늄 클로라이드 및 2-클로로에틸 트리메틸암모늄 클로라이드와 같은 4차화 작용제와 반응시켜 제조된다.
미국특허 4,388,150; 4,755,259; 4,961,825; 5,127,994; 5,643,414; 5,447,604; 5,277,764; 5,607,552; 5,603,805; 또는 5,858,174 및 유럽특허 500,770 은 제지공정에서 원액 첨가제로서 양이온성 및 양쪽성 폴리사카라이드와 음이온성 무기 입자의 용도를 발표한다. 이들 첨가제는 현재 사용중인 가장 효율적인 배수 및 보유 보조제이다.
본 발명은 제지방법, 특히 소수성 치환체 함유 양이온성 또는 양쪽성 폴리사카라이드가 제지원액에 첨가되는 제지방법에 관계한다. 이 공정은 생성된 종이의 건조 강도뿐만 아니라 배수 및 성능도 개선시킨다.
본 발명에 따르면 소수성치환체(즉 hydrophobe)를 갖는 양이온성 또는 양쪽성 폴리사카라이드를 포함한 배수 및 보유 보존제를 사용함으로써 배수성 및 보유성이 개선될 수 있음이 발견되었다. 또한 소수성기를 함유한 양이온성 또는 양쪽성 폴리사카라이드가 종이의 건조 강도를 향상시킴이 발견되었다. 특히 본 발명은 셀룰로오스 섬유와 보조 충전재를 함유한 현탁액으로부터 종이를 제조하는 방법에 관계하는데, 현탁액에 양이온성 또는 양쪽성 폴리사카라이드를 포함한 배수 및 보유 보조제 또는 건조강도제를 현탁액을 와이어상에서 형성 및 탈수시키는 단계를 포함하며, 폴리사카라이드가 소수성기를 가짐을 특징으로 한다. 한 측면에서 본 제조방법은 와이어상에서 현탁액을 형성 및 탈수시켜서 셀룰로오스 섬유를 함유한 습한 웹 또는 종이를 수득하고 백수를 재순환시키고; 새로운 물을 도입하여 셀룰로오스섬유와 충전재를 함유한 현탁액 형성하고 탈수시켜 종이를 형성시키는 단계를 더욱 포함하며 도입된 새로운 물의 양은 생성된 건조 종이 1톤당 30톤 미만임을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 청구항에서 더욱 한정된 공정에 관계한다.
본 발명의 공정은 배수성 및 보유성을 개선시킴으로써 제지기 속도를 증가시키고 필요한 배수 및 보유 효과를 얻는데 더 적은 양의 첨가제를 사용할 수 있으며, 따라서 제지공정 및 경제적 효과가 향상된다. 또한 소수성기를 갖는 폴리사카라이드를 사용함으로써 제조된 종이의 건조강도가 향상된다. 따라서 해당 종이 건조강도 효과를 얻는데 더 적은 양의 건조강도제를 사용할 수 있다. 본 발명의 공정은 적은 양의 새로운 물이 도입되면서 백수가 반복적으로 재순환되는 폐쇄된 제지공장에서 셀룰로오스 현탁액을 처리하는데 사용된다. 본 공정은 높은 염함량(고전도성)을 갖는 셀룰로오스 현탁액을 사용하는 제지공정에 적용될 수 있다. 상기 제지공정은 과도하게 백수가 재순환되고 새로운 물공급은 제한된 공정이거나 고 염함량을 갖는 보충수를 사용하는 공정이다.
본 발명에 따른 폴리사카라이드는 전분, 구아르검, 셀룰로오스, 키틴, 키토산, 글리칸, 갈락탄, 글루칸, 크산 검, 펙틴, 만난, 텍스트린, 특히 전분과 구아르검에서 선택된다. 적당한 전분의 예는 감자, 옥수수, 밀, 타피오카, 쌀을 포함한다. 선호되는 폴리사카라이드는 수분산성 또는 수용성이다. 한 구체예에서 폴리사카라이드는 배수제 및 보유제로서 기능을 할 수 있다. "배수제 및 보유제"는 원액에 첨가될 때 첨가되지 않을 경우 수득되는 것보다 양호한 배수 또는 보유력을 제공하는 하나 이상의 성분(작용제, 보조제 또는 첨가제)이다. 또다른 구체예에서 폴리사카라이드는 건조강도제로서 작용할 수 있다. "건조강도제"는 원액에 첨가될 때 상기 성분을 첨가하지 않을 경우에 수득되는 것보다 양호한 건조강도를 종이에 제공하는 성분을 말한다.
폴리사카라이드는 소수성기로 치환된 양쪽성 또는 양이온성 폴리사카라이드, 즉 하나 이상의 소수성기와 하나 이상의 양이온성 작용기를 갖는 폴리사카라이드이며, 양이온성 작용기는 4차 아미노기 또는 4차 암모늄기이다. 폴리사카라이드는 포스페이트, 포스포네이트, 술페이트, 술포네이트 또는 카르복실산기에서 선택된 하나 이상의 음이온 작용기를 함유할 수 있으며 포스페이트가 선호된다. 음이온기는 화학적 처리에 의해 도입되거나 천연적으로 존재할 수 있다. 천연 감자 전분은 상당량의 공유 결합된 포스페이트 모노에스테르기를 함유한다.
폴리사카라이드의 소수성기는 폴리사카라이드에 존재하는 산소와 같은 이질원자에 부착될 수 있다. 소수성기는 질소 또는 산소와 같은 이질원자에 부착되며, 이질원자는 예컨대 질소일 경우에 전하를 띠며, 아미드, 에스테르 또는 에테르와 같은 이질원자 함유 작용기는 원자쇄를 통해 폴리사카라이드 골격(주쇄)에 부착될 수 있다. 소수성기는 2이상, 3이상, 4이상, 6이상, 20이하, 14 이하, 12이하의 탄소원자를 가진다. 소수성기는 방향족(아릴)기, 지방족 탄화수소기 또는 이의 혼합물에서 선택될 수 있다.
소수성지방족 기의 예는 에틸; 프로필(n-프로필, 이소-프로필); 부틸(n-부틸, 이소-부틸, t-부틸); 펜틸(n-펜틸, 네오-펜틸, 이소-펜틸); 헥실(n-헥실, 시클로헥실); 헵틸(n-헵틸, 시클로헵틸); 옥틸(n-옥틸); 노닐(n-노닐); 데실(n-데실);운데실(n-운데실); 도데실(n-도데실); 테트라데실과 같은 직쇄형, 측쇄형 및 고리형 알킬기를 포함한다. 적당한 방향족기와 방향족기 함유 작용기의 예는 페닐, 페닐렌, 나프틸, 크실렌, 벤질 및 페닐에틸과 같은 아릴기 및 아르알킬기; 피리디늄 및 퀴놀리늄과 같은 질소함유 방향족(아릴)기 또한 이의 유도체 (방향족기에 부착된 하나 이상의 치환체는 히드록실, 할라이드(예, 클로라이드), 1 내지 4개의 탄소원자 함유 탄화수소기이다)를 포함한다. 본 발명에 따른 폴리사카라이드는 화학식1의 것을 포함한다 :
여기서 P는 폴리사카라이드이고; A는 N을 폴리사카라이드에 부착하는 기, 특히 O 또는 N 과 같은 하나 이상의 이질원자에 의해 치환되며 2 내지 18, 특히 2 내지 8개의 탄소원자를 갖는 알킬렌기(예, 알킬렌옥시기 또는 히드록시 프로필렌기(－CH2－ CH(OH) － CH2－0)이며; R1및 R2는 H 또는 1 내지 3, 특히 1 또는 2개의 탄소원자를 갖는 탄화수소기, 특히 알킬기이며; R3는 2 이상, 특히 4 내지 14, 더더욱 6 내지 12개의 탄소원자를 갖는 소수성 탄화수소기이며 소수성기는 벤질 및 페닐에틸기와 같은 알킬 및 아르알킬기에서 선택되며; n 은 2 내지 300,000, 특히 5 내지 200,000, 더더욱 6 내지 125,000 의 정수이거나, R1, R2및 R3는 N 과 함께5 내지 12개의 탄소원자를 함유한 방향족기를 형성하며; X-는 할라이드(예, 클로라이드)와 같은 음이온이다.
소수성기로 변성된 양이온성 또는 양쪽성 폴리사카라이드는 다양한 범위의 치환도를 가지며; 양이온 치환도(DSC)는 0.01 내지 0.5, 특히 0.02 내지 0.3, 더더욱 0.025 내지 0.2 이며, 소수성 치환도(DSH)는 0.01 내지 0.5, 특히 0.02 내지 0.3, 더더욱 0.025 내지 0.2 이며 음이온 치환도(DSA)는 0 내지 0.2, 특히 0 내지 0.1, 더더욱 0 내지 0.05이다.
본 발명에 따른 폴리사카라이드는 양이온기 또는 소수성기를 함유한 작용제를 사용하여 공지 방식으로 폴리사카라이드가 양이온 및 소수성 변성을 받게 함으로써, 예컨대 알카리금속 또는 알카리금속 수산화물과 같은 알카릭성 물질의 존재하에서 작용제를 폴리사카라이드와 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 양이온 및 소수성 변성을 받는 폴리사카라이드는 비-이온성, 양쪽성 또는 양이온성일 수 있다. 적당한 변성제는 소수성기 치환된 숙신산 무수물; 프로필렌 옥사이드 및 부틸렌 옥사이드와 같은 알킬렌 옥사이드; 데실 브로마이드 및 도데실 브로마이드와 같은 알킬 할라이드; 벤질 클로라이드 및 벤질 브로마이드와 같은 아르알킬 할라이드; 3-디알킬아미노-1,2-에폭시프로판과 같이 에피클로로히드린과 위에서 정의된 소수성기를 포함한 치환체를 갖는 디알킬아민의 반응 생성물; 트리알킬아민; 알크아릴디알킬아민(예, 디메틸 벤질아민)과 같이 소수성기를 포함한 치환체를 갖는 3차아민과 에피클로로히드린의 반응생성물과 같은 양이온 작용제; 피리딘 및 퀴놀린과 같은 아릴아민을 포함한다. 적당한 양이온 작용제는 2,3-에폭시프로필 트리알킬암모늄 할라이드와 할로히드록시프로필 트리알킬암모늄 할라이드, 예컨대 N-(3-클로로-2-히드록시프로필)-N(소수성 알킬)-N,N-디(저급알킬)암모늄 클로라이드와 N-글리시딜-N-(소수성 알킬)-N,N-디(저급알킬)암모늄 클로라이드를 포함하며, (알크아릴과 저급알킬은 위에서 정의된 의미를 갖는다), 특히 N-(3-클로로-2-히드록시프로필)-N--벤질-N,N-디메틸암모늄 클로라이드와 N-(3-클로로-2-히드록시프로필)피리디늄 클로라이드가 선호된다. 비-이온성 소수성 변성제 사용시 폴리사카라이드는 소수성 변성전 또는 이후에 당해 분야에 공지된 양이온 작용제를 써서 양이온성이 된다. 적당한 양이온성 또는 소수성 변성제, 소수성기 변성된 폴리사카라이드 및 그 제조방법은 미국특허 4,687,519 및 5,463,127; 국제특허출원 WO 94/24169, 유럽특허출원 189 935; S.P. Patel, R.G. Patel and V.S. Patel, Starch/Starke, 41(1989), No, 5, pp. 192-196 에 발표된다.
한 구체예에서 본 발명의 폴리사카라이드는 배수 또는 보유 성분을 더욱 향상시키기 위해서 추가 원액 첨가제와 조합으로 사용되어서 두가지 이상의 성분으로 구성된 배수보조제 및 보유 보조제를 형성한다. "배수 보조제 및 보유 보조제"는 원액에 첨가될 경우 성분을 가하지 않을 때 수득되는 것보다 양호한 배수 또는 보유 성능을 제공하는 두 개 이상의 성분(보조제, 작용제 또는 첨가제)이다. 원액 첨가제의 예는 음이온성 유기 입자 및 음이온성 무기 입자, 수용성 음이온성 비닐 부가중합 폴리머, 저분자량 양이온성 유기 폴리머, 알루미늄 화합물 또는 이의 조합을 포함한다. 한 구체예에서 폴리사카라이드는 음이온 미소입자형 물질, 특히 음잉온성 무기입자오 조합으로 사용된다. 또다른 측면에서 폴리사카라이드는 음이온성 무기입자 및 저분자량 양이온성 유기 폴리머와 조합으로 사용된다. 또다른 경우에 폴리사카라이드는 음이온 무기 입자 및 알루미늄 화합물과 조합으로 사용된다. 본 발명에 따른 음이온성 미소입자형 물질은 무기 및 유기 입자에서 선택될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 음이온성 무기 입자는 음이온성 실리카 기초 입자와 스멕타이트형 점토를 포함한다. 음이온성 무기 입자는 특히 콜로이드 범위의 입자크기를 가진다. SiO2또는 규산 기초 입자와 같은 음이온성 실리카 기초 입자가 사용되며 이러한 입자는 수성 콜로이드 분산물(졸)형태로 제공된다. 적당한 실리카 기초 입자의 예는 콜로이드성 실리카와 다양한 형태의 폴리규산을 포함한다. 실리카 기초 졸은 변성될 수 있어서 수성상 또는 실리카 기초입자에 존재할 수 있는 알루미늄 또는 붕소와 같은 다른 원소를 포함한다. 이러한 형태의 실리카 기초 입자는 콜로이드성 알루미늄 변성된 실리카와 알루미늄 실리케이트를 포함한다. 이러한 실리카 기초 입자의 혼합물도 사용될 수 있다. 음이온성 실리카 기초 입자를 포함하는 배수 및 보유 보조제는 미국특허 4,388,150; 4,927,498; 4,954,220; 4,961,825; 4,980,025; 5,127,994; 5,176,891; 5,368,833; 5,447,604, 5,470,435; 5,543,014; 5,571,494; 5,573,674; 5,584,966; 5,603,805; 5,688,482 및 5,707,493 에 발표된다.
음이온성 실리카 기초 입자는 50㎚ 미만, 특히 20㎚ 미만, 더더욱 1 내지 10㎚의 평균입자크기를 가진다. 실리카 화학에서 입자크기는 응집형 또는 비응집형주 입자의 평균 크기이다. 실리카 기초 입자의 비표면적은 50㎡/g 이상, 특히 100㎡/g 이상이다. 비표면적의 상한값은 1700㎡/g, 특히 1000㎡/g 이다. 비표면적은 공지 방식으로 NaOH 적정에 의해 측정될 수 있다(Sears in Analytical Chemistry 28(1956):12, 1981-1983, 미국특허 5,176,891). 주어진 비표면적은 입자의 평균 비표적을 나타낸다.
한 구체예에서 음이온성 무기 입자는 50 내지 1000, 특히 100 내지 950㎡/g 의 비표면적을 가진 실리카 기초입자이다. 이러한 형태의 실리카 기초 입자의 졸은 알루미늄 함유 실리카 기초 졸과 붕소 함유 실리카 기초 졸과 같은 변성된 졸을 포함한다. 실리카 기초 입자는 8 내지 45, 특히 10 내지 30% 범위의 S-값을 가지며 300 내지 1000, 특히 500 내지 950, 더더욱 750 내지 950㎡/g 의 비표면적을 갖는 실리카 기초 입자를 함유한 졸 형태로 존재하며 졸은 알루미늄 또는 붕소로 변성될 수 있다. 예컨대 입자는 2 내지 25%의 실리콘 원자 치환도로 알루미늄을 써서 표면 변성될 수 있다. S-값은 응집체 또는 마이크로겔 형성도이며 S-값이 적을수록 응집 정도가 크다.
또다른 구체예에서 실리카 기초 입자는 1000㎡/g 이상의 높은 비표면적을 갖는 폴리규산 및 변성된 폴리규산에서 선택된다. 비표면적은 1000 내지 1700, 특히 1050 내지 1600㎡/g 이다. 변성된 폴리규산의 졸은 실리카 기초 입자 또는 수성상에 존재할 수 있는 알루미늄 또는 붕소와 같은 다른 원소를 포함할 수 있다. 당해 분야에서 폴리규산은 폴리머형 규산, 폴리규산 마이크로겔, 폴리실리케이트 및 폴리실리케이트 마이크로겔이라 불린다. 이러한 형태의 알루미늄 함유 화합물은 폴리알루미노실리케이트 및 폴리알루미노실리케이트 마이크로겔이라 칭하며, 이들은 콜로이드성 알루미늄 변성 실리카 및 알루미늄 실리케이트란 용어에 포함된다.
본 발명에서 사용되는 스멕타이트형 점토는 당해분야에서 공지이며 천연발생, 합성 및 화학 처리된 물질을 포함한다. 스멕타이트형 점토의 예는 몬트모릴로나이트/벤토나이트, 헥토라이트, 베이델라이트, 논트로나이트 및 사포나이트를 포함하며, 팽윤후 400 내지 800㎡/g 의 표면적을 가진 벤토나이트가 선호된다. 적당한 점토는 미국특허 4,753,710; 5,071,512; 및 5,607,552 에 발표된다.
본 발명에서 사용되는 음이온성 유기 입자는 고 가교결합된 음이온성 비닐 부가중합 폴리머, 특히 아크릴산, 메타크릴산과 술폰화 또는 포스폰화 비닐 부가중합 모노머와 같은 음이온성 모노머를 포함하며 아크릴(메타크릴)아미드, 알킬 아크릴(메타크릴)레이트와 같은 비이온성 모노머와 공중합되는 공중합체를 포함한다. 유용한 음이온성 유기 입자는 멜라민-술폰산 졸과 같은 음이온성 축합 폴리머를 포함한다.
저분자량(LMW)양이온성 유기 폴리머는 음이온 트래쉬 캐쳐(ATC)를 포함한다. ATC 는 당해 분야에서 원액에 존재하는 유해한 음이온 물질에 대한 중화제 또는 고정제로서 알려져 있으며 배수 및 보유 보조제와 조합하여 이를 사용하면 배수 및 보유력이 더욱 향상된다. LMW 양이온성 유기 폴리머는 천연원 또는 합성원에서 유도되며 합성 폴리머가 선호된다. 이러한 형태의 유기 폴리머는 폴리아민, 폴리아미도아민, 폴리에틸렌아민, 디알릴디메틸 암모늄 클로라이드, 아크릴(메타크릴)아미드 및 아크릴(메타크릴)레이트 기초 호모폴리머 및 공중합체와 같은 LMW 고전하 양이온 유기 폴리머를 포함한다. 주 폴리머의 분자량에 비해서 LMW 양이온성 유기 폴리머의 분자량은 더 적고 2000 이상, 특히 10,000 이상이다. 분자량의 상한값은 700,000, 특히 500,000, 더더욱 200,000 이다.
본 발명에서 사용되는 알루미늄 화합물은 명반, 알루미네이트, 염화 알루미늄, 질산 알루미늄, 폴리알루미늄 화합물(폴리염화알루미늄, 폴리황산 알루미늄, 염소이온 및 황산이온 함유 폴리알루미늄 화합물, 폴리알루미늄 실리케이트-술페이트) 및 이의 혼합물을 포함한다. 폴리알루미늄 화합물은 염소이온 이외에 황산, 인산, 시트르산, 옥살산에서 유도된 다른 음이온을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 배수 및 보유 보조제 성분은 종래의 방식으로 임의의 순서로 원액에 첨가될 수 있다. 음이온 미소 입자형 물질을 첨가하기 전에 원액에 주 폴리머를 첨가하는 것이 선호되지만 반대 첨가순서가 사용될 수 있다. 펌프질, 혼합, 세정과 같은 전단단계 이전에 주 폴리머를 첨가하고 전단단계 후 음이온성 입자를 첨가하는 것이 좋다. LMW 양이온성 유기 폴리머 또는 알루미늄 화합물을 사용할 때 이러한 성분은 주 폴리머와 음이온성 미소입자성 물질을 도입하기 전에 원액에 도입되는 것이 좋다. 혹은 LMW 양이온성 유기 폴리머와 주 폴리머가 미국특허 5,858,174에 발표된 대로 혼합물 형태로 또는 별도로 원액에 동시 도입될 수 있다.
본 발명의 배수 및 보유 보조제 성분과 건조강도제는 성분의 종류 및 개수, 공급물의 형태, 충전재 함량 및 종류, 첨가 위치, 염 함량에 따라서 다양한 양으로 탈수될 원액에 첨가된다. 일반적으로 성분을 첨가하지 않을 경우 수득되는 것보다 양호한 배수 및 보유력을 제공하는 양으로 성분이 첨가된다. 소수성기 치환된 양이온성 또는 양쪽성 폴리사카라이드는 건조 원액 물질에 대해서 0.01% 이상, 특히 0.1 중량% 이상의 양으로 첨가되며 상한값은 10중량%, 특히 2중량%이다. 음이온성 미소입자형 물질은 건조 원액 물질에 대해서 0.001중량% 이상, 특히 0.005중량% 이상의 양으로 첨가되며 상한값은 1.0중량%, 특히 0.6중량% 이다. 음이온 실리카 기초 입자를 사용할 경우 총 첨가량은 건조 원액 물질을 기초로 SiO2로 계산시 0.005 내지 0.5, 특히 0.01 내지 0.2중량%이다. LMW 양이온성 유기 폴리머를 사용할 경우에 첨가량은 탈수될 원액의 건조물질에 대해서 0.05중량% 이상, 특히 0.07 내지 0.5중량%, 더더욱 0.1 내지 0.35중량%이다. 알루미늄 화합물을 사용할 경우에 탈수될 원액에 도입되는 총량은 사용된 알루미늄 화합물의 종류와 이로부터 수득되는 효과에 따라 달려있다. 당해 분야에서 로진 기초 사이징제에 대한 침전제로서 알루미늄 화합물을 활용한다고 알려져 있다. 총 첨가량은 건조 원액 물질에 기초하여 Al2O3로 계산시 0.05% 이상, 특히 0.5 내지 3.0%, 더더욱 0.1 내지 2.0%이다.
본 발명의 공정은 셀룰로오스 섬유와 고전도성 충전재를 함유한 현탁액으로 종이를 제조할 때 특히 사용된다. 와이어상에서 탈수될 원액의 전도도는 0.75mS/㎝ 이상, 특히 2.0 mS/㎝ 이상, 더더욱 3.5 mS/㎝ 이상이다. 5.0 mS/㎝ 이상, 심지어 7.5 mS/㎝ 이상의 전도도에서 매우 양호한 결과가 관찰된다. 전도도는 WTW LF 539 기기(Christian Berner)와 같은 표준 시설에 의해 측정될 수 있다. 위에서 언급된 값은 제지기 헤드박스에 도입된 셀룰로오스 현탁액이 전도도를 측정하거나 현탁액 탈수로 수득된 백수의 전도도를 측정하여 결정된다. 고전도도는 염(전해질)의 고함량을 의미하는 것으로, 이들 염은 Na+및 K+와 같은 알카리금속 양이온, Ca2+및 Mg2+와 같은 알카리 토금속 양이온, Al3+, Al(OH)2+및 폴리알루미늄 이온과 같은 알루미늄 이온, Cl-와 같은 할로겐족 음이온, SO4 2-및 HSO4 -와 같은 술페이트, CO3 2-및 HCO3 -와 같은 카보네이트, 실리케이트 및 저급 유기산에 기초한다. 본 발명은 고함량의 2가 및 다가 양이온 함유 원액으로 종이를 제조할 때 특히 유용하며, 이들 이온의 함량은 200 ppm 이상, 특히 300ppm 이상, 더더욱 400ppm 이상이다. 염은 펄프 공장에서 나온 농축된 수성 섬유 현탁액이 물과 혼합되어 제지 공장에서 종이를 제조하기에 적합한 묽은 현탁액을 형성하는 집적된 공장에서 원액 형성에 사용될 충전재 및 셀룰로오스 섬유로부터 유도된다. 염은 원액에 도입된 다양한 첨가제, 공정에 공급된 보충수로부터도 유도될 수 있다. 게다가 공정에서 순환되는 물에 상당한 염을 축적시킬 수 있는 백수 과다 재순환 공정에서 염의 함량이 더 높다.
본 발명은 백수가 과도하게 재순환되는 제지공정, 즉 생성된 건조 종이 1톤당 0 내지 30톤, 특히 20톤 미만, 15톤 미만, 10톤 미만, 더더욱 5톤 미만의 새로운 물이 사용되는 높은 백수 폐쇄도를 갖는 공정에서 적합하게 사용된다. 공정에서 수득된 백수의 재순환은 백수를 셀룰로오스 섬유 또는 충전재와 혼합하여 탈수될 현탁액을 형성하는 단계를 포함하며, 현탁액이 탈수용 형성 와이어에 들어오기 전 백수를 셀룰로오스 섬유 및 충전재 함유 현탁액과 혼합하는 과정을 포함한다. 백수는 배수 보유 보조제 도입전, 도입후, 또는 도입중 현탁액과 혼합될 수 있다. 새로운 물은 임의의 단계에서 공정에 도입되어서 셀룰로오스 섬유와 혼합되어 현탁액을 형성하거나 원액과 백수의 혼합전 또는 혼합후, 배수 및 보유 보조제 도입전, 도입후 또는 도입중 셀룰로오스 섬유 함유 현탁액과 혼합되어서 희석됨으로써 탈수될 현탁액을 형성한다.
본 발명에 따른 첨가제와 조합으로 건조 강도제, 습강도제, 로진, 케텐 다이머 및 산무수물에 기초한 사이징제, 광택제, 염료 등의 첨가제가 사용될 수 있다. 셀룰로오스 현탁액 또는 원액은 카올린, 차이나 점토, 이산화티타늄, 석고, 탈크, 초크, 대리석 분말 및 침전된 탄산칼슘과 같은 천연 및 합성 탄산칼슘과 같은 광물 충전재를 함유할 수 있다.
본 발명의 공정은 종이 제조에 사용된다. "종이"란 종이 및 종이 제품뿐만 아니라 보오드 및 판지와 같은 기타 쉬이트 또는 웹형 제품을 포함한다. 본 공정은 다양한 셀룰로오스 함유 섬유 현탁액으로부터 종이를 제조하는데 사용되며 현탁액은 건조 물질을 기초로 25중량% 이상, 특히 50중량% 이상의 섬유를 포함한다. 현탁액은 술페이트, 술파이트 및 오르가노솔브 펄프와 같은 화학펄프, 열기계 펄프, 화학열기계 펄프, 정련 펄프 및 경목 및 연목 쇄목 펄프에서 나온 섬유에 기초하며 재생 섬유, 탈잉크 펄프 및 이의 혼합물에 기초할 수 있다. 본 발명은 재생섬유 및 탈잉크 펄프에 기초한 현탁액으로부터 종이를 제조하는데 특히 유용하며 셀룰로오스 섬유의 함량은 100% 미만, 특히 20 내지 100% 이다.
실시예 1
양이온화된 폴리사카라이드는 유럽특허출원 189 935 에 발표된 절차에 따라서 천연 감자 전분을 4차화 작용제와 반응시켜 제조된다. 4차화 작용제는 Degussa 로부터 구매 가능하며 미국특허 5,463,127 에 발표된 절차에 따라 제조된다. 전분은 물에 용해되며 0.5% 수용액으로서 사용된다.
본 발명에 따른 폴리사카라이드(P1∼P3)와 비교용 폴리사카라이드(Ref. 1, Ref. 2)는 다음 출발물질을 써서 제조된다.
P1 : 천연 감자 전분을 3-클로로-2-히드록시프로필 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드를 써서 0.8%N으로 4차화 시켜 수득된 양이온화된 전분.
P2 : 천연 감자 전분을 3-클로로-2-히드록시프로필 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드를 써서 1.3%N으로 4차화 시켜 수득된 양이온화된 전분.
P3 : 천연 감자 전분을 3-클로로-2-히드록시프로필 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드를 써서 0.9%N으로 4차화 시켜 수득된 양이온화된 전분.
Ref. 1 : 천연 감자 전분을 3-클로로-2-히드록시프로필 트리메틸 암모늄 클로라이드를 써서 0.8%N 까지 4차화시켜 수득된 양이온화된 전분.
Ref. 2 : 천연 감자 전분을 3-클로로-2-히드록시프로필 트리메틸 암모늄 클로라이드를 써서 1.3%N 까지 4차화시켜 수득된 양이온화된 전분.
실시예 2
플러그를 제거하고 원액이 존재하는 면에 반대되는 와이어 면에 진공을 적용할 때 설정된 양의 원액을 배수시키는데 걸리는 시간을 측정하는 동적 배수 분석기(DDA)(Akribi, Sweden)를 수단으로 배수 및 보유 성능이 평가된다. 원액 배수에 의해 수득된 백수(여과액)의 탁도를 탁도계를 써서 측정함으로써 보유 성능이 평가된다.
사용된 공급물은 56중량% 과산화물 표백된 TMP/SGW 펄프(80/20), 200°CSF 로 정련된 14중량%의 표백된 자작나무/소나무 술페이트 펄프(60/40) 및 30중량% 차이나 점토에 기초한다. 원액에 5㎛ 스크린을 통해 여과되며 컷오프 200,000의 UF 필터로 농축된 SC 공장의 표백수 40g/ℓ 콜로이드 비율이 원액에 첨가된다. 원액 부피는 800㎖ 이고 pH 는 7.0 이다. 염화칼슘을 첨가하여 전도도를 5.0 mS/㎝ (테스트 번호 1-3) 및 7.5 mS/㎝ (테스트 번호 4-6)으로 조절한다.
테스트 내내 1500 rpm 의 속도로 원액을 배플형 단지에서 교반하고 다음과 같이 첨가가 수행된다: ⅰ) 폴리사카라이드를 원액에 첨가하고 30초간 교반, ⅱ) 음이온 미소입자형 물질을 원액에 첨가하고 15초간 교반, ⅲ) 원액을 배수시키고 배수시간을 자동으로 기록.
이 실시예에서 테스트된 폴리사카라이드는 실시예1의 P1 과 Ref.1 이다. 사용된 음이온성 미소입자성 물질은 미국특허 5,368,833에 발표된 실리카 기초 입자의 졸이다. 상기 졸은 25%의 S-값을 가지며 900㎡/g 의 비표면적을 갖는 실리카 입자를 포함하며 표면이 5% 정도 알루미늄으로 변성된 것이다. 표1은 다양한 투여량의 건조원액 시스템에 대한 건조 전분 및 건조원액 시스템에 기초하여 SiO2로 계산된 실리카 기초입자에서 탈수 및 보유 효과를 보여준다.
테스트번호 전분투여량[㎏/t] SiO2투여량[㎏/t] 탈수 시간(초) 탁도 [NTU]
P1 Ref.1 P1 Ref.1
123 7.51015 333 17.016.015.0 20.620.021.0 515448 615452
456 7.51015 1.51.51.5 18.116.615.5 22.322.124.0 535550 646058
실시예 3
탈수 및 보유 성능이 실시예 2 의 절차에 따라 평가된다.
공급물은 실시예 2 와 동일하다. 원액부피는 800㎖, pH 는 7 이다. 염화칼슘이 원액에 첨가되어 전도도를 1.5 mS/㎝(테스트번호 1-3); 3.5 mS/㎝ (테스트번호 4-5); 5.0 mS/㎝ (테스트번호 6-7)으로 조절한다.
사용된 폴리사카라이드는 실시예 1 의 P2 및 Ref. 2 이다. 실시예 2 의 음이온 무기 입자가 유사하게 사용되었다.
표2는 건조 원액 시스템에 대한 건조 전분 및 SiO2로 계산된 다양한 투여량의 배수 및 보유 보조제에서 탈수효과를 보여준다.
테스트번호 전분투여량[㎏/t] SiO2투여량[㎏/t] 탈수 시간(초)
P2 Ref.2
1234567 0510510510 0333333 22.516.310.311.69.913.110.8 22.518.010.713.410.417.915.0
실시예 4
배수 및 보유 보조제가 저분자량 양이온성 폴리아민 ATC 를 추가로 포함한 것을 제외하고 실시예 2 에 따라 탈수 효과가 평가되었다. 폴리아민은 양이온화된 폴리사카라이드 및 음이온성 무기 입자 첨가전에 원액에 첨가되고 30초간 교반되었다.
사용된 공급물은 70중량% 탈잉크화된 펄프, 15중량% 과산화수소 표백된 TMP/SGW 펄프(80/20) 및 200°CSF 까지 정련된 15중량% 표백된 자작나무/소나무 술페이트 펄프(60/40) 에 기초한다. 염화칼슘이 원액에 첨가되어 전도도를 1.0 mS/㎝(테스트 번호 1), 2.0 mS/㎝ (테스트번호 2), 4.0 mS/㎝ (테스트번호 3-4) 및 7.5 mS/㎝ (테스트번호 5)로 조절되었다.
사용된 폴리사카라이드는 실시예 1의 P1,P2, Ref.1 및 Ref. 2 이다. 실시예 2의 음이온성 무기 입자가 유사하게 사용되었다.
표3은 건조원액에 대한 폴리아민, 전분 및 SiO2로 계산된 다양한 투여량의 배수 및 보유 보조제의 탈수효과를 보여준다.
테스트번호 ATC투여량[㎏/t] 전분투여량[㎏/t] SiO2투여량[㎏/t] 탈수 시간(초)
P1 P3 Ref.1 Ref.2
12345 33333 2.52.52.557.5 33333 12.112.313.311.6- -12.913.912.813.8 13.21314.513- ----16
실시예 5
Fibertech AB(스웨덴)에 의해 공급되는 동적 쉬이트 형성기(FormetteDynamique)와 Lorentzen Wettre(스웨덴)사 제품 인장 강도 측정기를 써서 건조 강도 성능이 평가된다. 탈수효과는 실시예4에 따라 평가되었다.
실시예 2의 공급물이 사용된다. 원액 농도는 0.3%이다. 원액의 전도도는 염화칼슘을 첨가하여 조절된다. 실시예4의 첨가제와 첨가 순서가 사용된다. 폴리아민은 건조 용액 시스템에 대한 건조 폴리아민으로 계산시 3 ㎏/톤의 양으로 첨가된다. 실리카 기초 입자는 건조 원액 시스템에 기초하여 SiO2로 계산시 3 ㎏/톤의 양으로 첨가된다.
동적 쉬이트 형성기에서 약품을 원액에 첨가하고, 원액을 노즐을 통해 회전 드럼의 와이어 상부에 있는 수막에 펌프질하고, 원액을 배수시켜 쉬이트를 형성하고 쉬이트를 압축 및 건조시켜 종이 쉬이트가 형성된다. 쉬이트가 절단되어 인장강도 테스트를 받는다. 종이 쉬이트의 기계 가로 방향 및 기계 방향의 인장 강도 지수의 제곱 평균값이 계산되고 비교된다.
표4는 건조 원액 시스템에 대한 건조 전분으로 계산된 다양한 전분 투야량에서 수득되는 쉬이트의 탈수 시간 및 인장강도를 보여준다.
테스트번호 전도도[㎏/t] 전분투여량[㎏/t] 탈수 시간(초) 인장강도 [kNm/㎏]
P2 Ref.2 P2 Ref.2
1234 2.55.010.010.0 5.05.05.010.0 7.98.611.113.3 8.411.313.015.1 36.036.135.336.5 35.235.835.034.0

Claims (20)

  1. 현탁액에 양이온성 또는 양쪽성 폴리사카라이드를 포함하는 배수 및 보유 보조제를 첨가하고, 와이어 상에서 현탁액을 형성 및 탈수시키는 단계를 포함한 셀룰로오스 섬유 및 충전재 함유 현탁액으로부터 종이를 제조하는 방법에 있어서, 폴리사카라이드가 방향족기를 함유한 소수성기를 가지며 와이어 상에서 탈수될 현탁액이 0.75mS/cm 이상의 전도도를 가짐을 특징으로 하는 제지방법.
  2. 현탁액에 양이온성 또는 양쪽성 폴리사카라이드와 음이온성 미소입자성 물질, 수용성 음이온성 비닐 부가중합 폴리머 및 이의 조합에서 선택된 성분을 포함한 배수 및 보유 보조제를 첨가하고, 와이어 상에서 현탁액을 형성 및 탈수시키는 단계를 포함한 셀룰로오스 섬유 및 충전재 함유 현탁액으로부터 종이를 제조하는 방법에 있어서, 폴리사카라이드가 방향족기를 포함한 소수성기를 가지거나 화학식1의 구조를 가지며 와이어 상에서 탈수될 현탁액이 0.75mS/cm 이상의 전도도를 가짐을 특징으로 하는 제지방법
    (화학식1)
    여기서 P는 폴리사카라이드 잔기이고; A는 폴리사카라이드 잔기에 N을 부착시키는 기이고; R1및 R2는 H 또는 1 내지 3개의 탄소원자 함유 알킬기이고; R3은 2개 이상의 탄소원자를 함유한 소수성 탄화수소기이고; n은 2-300,000의 정수이고; R1 ,R2및 R3는 N과 함께 5-12개의 탄소원자를 함유한 방향족기를 형성하며; X-는 음이온이다.
  3. 제2 항에 있어서, 소수성기가 방향족기를 포함함을 특징으로 하는 제지방법
  4. 제 1 항 또는 2항 또는 3 항에 있어서, 소수성기가 벤질기를 포함함을 특징으로 하는 제지방법
  5. 제2 항에 있어서, 소수성기가 알킬기를 포함함을 특징으로 하는 제지방법
  6. 제5항에 있어서, 소수성기가 부틸, 헥실, 옥틸 또는 데실임을 특징으로 하는 제지방법
  7. 제1항 또는 2항 또는 3항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 소수성기가 4-14개의 탄소원자를 포함함을 특징으로 하는 제지방법
  8. 제1항 또는 2항 또는 3항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 소수성기가 6-12개의 탄소원자를 포함함을 특징으로 하는 제지방법
  9. 제1항 또는 2항 또는 3항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 폴리사카라이드가 전분 또는 구아르검에서 선택됨을 특징으로 하는 제지방법
  10. 제1항 또는 2항 또는 3항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 폴리사카라이드가 음이온기를 포함함을 특징으로 하는 제지방법
  11. 제1항 또는 2항 또는 3항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 폴리사카라이드가 건조 원액의 0.1중량% 이상의 양으로 첨가됨을 특징으로 하는 제지방법
  12. 제1항 또는 2항 또는 3항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 배수 및 보유 보조제가 음이온성 미소입자성 물질을 포함함을 특징으로 하는 제지방법
  13. 제12항에 있어서, 음이온성 미소입자형 물질이 실리카 기초 입자 또는 벤토나이트에서 선택됨을 특징으로 하는 제지방법
  14. 제 12항에 있어서, 음이온성 미소입자형 물질이 50㎡/g 이상의 비표면적을 갖는 실리카 기초 입자에서 선택됨을 특징으로 하는 제지방법
  15. 제1항 또는 2항 또는 3항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 배수 및 보유 보조제가 저분자량 양이온성 유기 폴리머를 더욱 포함함을 특징으로 하는 제지방법
  16. 제1항 또는 2항 또는 3항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 현탁액이 재생된 셀룰로오스 섬유를 포함함을 특징으로 하는 제지방법
  17. 제1항 또는 2항 또는 3항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 현탁액이 탈잉크화된 펄프를 포함함을 특징으로 하는 제지방법
  18. 제1항 또는 2항 또는 3항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 와이어상에서 탈수되는 현탁액이 2.0mS/㎝ 이상의 전도도를 가짐을 특징으로 하는 제지방법
  19. 제 18 항에 있어서, 와이어상에서 탈수되는 현탁액이 3.5mS/㎝ 이상의 전도도를 가짐을 특징으로 하는 제지방법
  20. 제1항 또는 2항 또는 3항 또는 5항 또는 6항에 있어서, 현탁액을 와이어상에서 탈수시켜 습한 종이웹과 백수를 획득하고, 백수를 재순환시키고 새로운 물을 도입하여 셀룰로오스 섬유 및 충전재를 함유한 탈수될 현탁액을 형성하는 단계를 더욱 포함하며 도입된 새로운 물의 양이 제조된 건조 종이 1톤당 30톤 미만임을 특징으로 하는 제지방법
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101760213B1 (ko) 2016-06-23 2017-07-21 이동춘 농업용 친환경 섬유복합 멀칭지 및 그 제조방법

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4626374B2 (ja) * 2005-04-20 2011-02-09 栗田工業株式会社 製紙方法および製紙用添加剤
US20070169903A1 (en) * 2006-01-25 2007-07-26 Covarrubias Rosa M Papermaking processes using coagulants and optical brighteners
AU2014346569A1 (en) 2013-11-08 2016-05-05 Solenis Technologies, L.P. Surfactant based brown stock wash aid treatment for papermachine drainage and dry strength agents
ES2909917T3 (es) 2016-06-10 2022-05-10 Ecolab Usa Inc Polímero en polvo seco de bajo peso molecular para uso como agente de resistencia en seco para la fabricación de papel
JP6990696B2 (ja) * 2016-09-07 2022-01-13 ケミラ ユルキネン オサケイティエ 紙又は板紙等の製造方法及び組成物の使用
KR102607992B1 (ko) * 2017-03-29 2023-11-29 케미라 오와이제이 종이, 보드 등의 제조 방법
BR112020001752B1 (pt) 2017-07-31 2024-01-09 Ecolab Usa Inc Método para incorporar um auxiliar de resistência de polímero de baixo peso molecular em um processo de fabricação de papel
US11708481B2 (en) 2017-12-13 2023-07-25 Ecolab Usa Inc. Solution comprising an associative polymer and a cyclodextrin polymer

Family Cites Families (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3562103A (en) * 1967-12-28 1971-02-09 Staley Mfg Co A E Process of making paper containing quaternary ammonium starch ethers containing anionic covalent phosphorus and paper made therefrom
US3884755A (en) * 1973-06-18 1975-05-20 Gaf Corp Closed cycle paper sheet production
US4115188A (en) * 1975-09-11 1978-09-19 Brien Richard C O Method for recycling paper mill waste water
SE432951B (sv) 1980-05-28 1984-04-30 Eka Ab Pappersprodukt innehallande cellulosafibrer och ett bindemedelssystem som omfattar kolloidal kiselsyra och katjonisk sterkelse samt forfarande for framstellning av pappersprodukten
SE8403062L (sv) 1984-06-07 1985-12-08 Eka Ab Forfarande vid papperstillverkning
JPS616396A (ja) 1984-06-15 1986-01-13 株式会社　協立有機工業研究所 製紙工程におけるろ水性向上方法
JPS616398A (ja) 1984-06-19 1986-01-13 株式会社　協立有機工業研究所 製紙工程における填料歩留を向上させる方法
CA1267483A (en) * 1984-11-19 1990-04-03 Hisao Takeda Process for the production of a water-soluble polymer dispersion
SE451739B (sv) 1985-04-03 1987-10-26 Eka Nobel Ab Papperstillverkningsforfarande och pappersprodukt varvid som avvattnings- och retentionsforbettrande kemikalie anvends katjonisk polyakrylamid och en speciell oorganisk kolloid
DE3541163A1 (de) 1985-11-21 1987-05-27 Basf Ag Verfahren zur herstellung von papier und karton
GB8602121D0 (en) 1986-01-29 1986-03-05 Allied Colloids Ltd Paper & paper board
JP2537038B2 (ja) 1986-10-06 1996-09-25 日本ピー・エム・シー株式会社 紙力増強剤
US4840705A (en) * 1987-02-02 1989-06-20 Nissan Chemical Industries Ltd. Papermaking method
US4927498A (en) 1988-01-13 1990-05-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company Retention and drainage aid for papermaking
US5176891A (en) 1988-01-13 1993-01-05 Eka Chemicals, Inc. Polyaluminosilicate process
DE68905208T3 (de) 1988-03-28 2001-02-15 Allied Colloids Ltd Herstellung von Papier und Pappe.
SE461156B (sv) 1988-05-25 1990-01-15 Eka Nobel Ab Saett foer framstaellning av papper varvid formning och avvattning aeger rum i naervaro av en aluminiumfoerening, ett katjoniskt retentionsmedel och en polymer kiselsyra
US5071512A (en) 1988-06-24 1991-12-10 Delta Chemicals, Inc. Paper making using hectorite and cationic starch
US4954220A (en) 1988-09-16 1990-09-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polysilicate microgels as retention/drainage aids in papermaking
US5169540A (en) 1988-09-23 1992-12-08 Betz Laboratories, Inc. Stable blends of cationic water-in-oil emulsion polymers and cationic aqueous solution polymers
JPH0651755B2 (ja) * 1988-10-14 1994-07-06 ハイモ株式会社 水溶性カチオンポリマー分散液の製造方法
US5292404A (en) 1989-02-18 1994-03-08 Chemische Fabrik Stockhausen Gmbh Process for trash removal or pitch-like resin control in the paper manufacture
SE500367C2 (sv) 1989-11-09 1994-06-13 Eka Nobel Ab Silikasoler och förfarande för framställning av papper
SE500387C2 (sv) 1989-11-09 1994-06-13 Eka Nobel Ab Silikasoler, förfarande för framställning av silikasoler samt användning av solerna i pappersframställning
SE9003954L (sv) 1990-12-11 1992-06-12 Eka Nobel Ab Saett foer framstaellning av ark- eller banformiga cellulosafiberinnehaallande produkter
US5098520A (en) 1991-01-25 1992-03-24 Nalco Chemcial Company Papermaking process with improved retention and drainage
US5185062A (en) 1991-01-25 1993-02-09 Nalco Chemical Company Papermaking process with improved retention and drainage
US5587415A (en) * 1991-07-30 1996-12-24 Hymo Corporation Process for preparation of dispersion of water-soluble cationic polymer the dispersion produced thereby and its use
JPH0532722A (ja) 1991-07-30 1993-02-09 Hymo Corp カチオン性水溶性重合体分散液の製造方法
SE501216C2 (sv) 1992-08-31 1994-12-12 Eka Nobel Ab Vattenhaltig, stabil suspension av kolloidala partiklar samt framställning och användning av densamma
SE501214C2 (sv) 1992-08-31 1994-12-12 Eka Nobel Ab Silikasol samt förfarande för framställning av papper under användande av solen
CA2102143A1 (en) * 1992-11-02 1994-05-03 Carol S. Greer Polydiallyl dimethyl ammonium chloride 3-acrylamido-3-methylbutanoic acid polymers for pitch control in paper mill systems
GB9313956D0 (en) * 1993-07-06 1993-08-18 Allied Colloids Ltd Production of paper
WO1995002288A1 (en) 1993-07-07 1995-01-19 Picturetel Corporation Reduction of background noise for speech enhancement
US5466338A (en) * 1993-11-17 1995-11-14 Nalco Chemical Company Use of dispersion polymers for coated broke treatment
US5755930A (en) * 1994-02-04 1998-05-26 Allied Colloids Limited Production of filled paper and compositions for use in this
US5543014A (en) 1994-03-14 1996-08-06 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for preparing water soluble polyaluminosilicates
US5482693A (en) 1994-03-14 1996-01-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for preparing water soluble polyaluminosilicates
US5584966A (en) 1994-04-18 1996-12-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Paper formation
WO1996006978A1 (en) * 1994-08-31 1996-03-07 Hoffman Environmental Systems, Inc. Method of papermaking having zero liquid discharge
US6071380A (en) * 1994-08-31 2000-06-06 Hoffman Environmental Systems, Inc. Method of papermaking having zero liquid discharge
US5708071A (en) 1994-12-15 1998-01-13 Hymo Corporation Aqueous dispersion of an amphoteric water-soluble polymer, a method of manufacturing the same, and a treating agent comprising the same
US5571494A (en) 1995-01-20 1996-11-05 J. M. Huber Corporation Temperature-activated polysilicic acids
JPH08269890A (ja) 1995-03-30 1996-10-15 Nippon P M C Kk 製紙用添加剤及び製紙方法
US5968316A (en) * 1995-06-07 1999-10-19 Mclauglin; John R. Method of making paper using microparticles
SE9502522D0 (sv) * 1995-07-07 1995-07-07 Eka Nobel Ab A process for the production of paper
US5595629A (en) * 1995-09-22 1997-01-21 Nalco Chemical Company Papermaking process
US5840158A (en) * 1995-09-28 1998-11-24 Nalco Chemical Company Colloidal silica/polyelectrolyte blends for pulp and paper applications
US5573674A (en) 1995-10-27 1996-11-12 General Chemical Corporation Activated silica sol
SE9504081D0 (sv) 1995-11-15 1995-11-15 Eka Nobel Ab A process for the production of paper
CN1081705C (zh) 1995-12-25 2002-03-27 海茂株式会社 造纸方法
US5783041A (en) * 1996-04-18 1998-07-21 Callaway Corporation Method for imparting strength to paper
ID16844A (id) * 1996-05-01 1997-11-13 Nalco Chemical Co Proses pembuatan kertas
US5891304A (en) * 1996-07-22 1999-04-06 Nalco Chemical Company Use of hydrophilic dispersion polymers for coated broke treatment
WO1998006898A1 (en) 1996-08-15 1998-02-19 Hercules Incorporated Amphoteric polyacrylamides as dry strength additives for paper
US6059930A (en) * 1996-09-24 2000-05-09 Nalco Chemical Company Papermaking process utilizing hydrophilic dispersion polymers of dimethylaminoethyl acrylate methyl chloride quaternary and acrylamide as retention and drainage aids
US6235205B1 (en) 1996-10-03 2001-05-22 Cytec Technology Corp. Aqueous dispersions
US6702946B1 (en) 1996-10-03 2004-03-09 Cytec Technology Corp. Aqueous dispersions
ES2221631T3 (es) * 1996-12-31 2005-01-01 Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Limited Materiales para emplear en la fabricacion del papel.
DE19715832A1 (de) * 1997-04-16 1998-10-22 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Papier, Pappe und Karton
US20020139502A1 (en) * 1998-04-27 2002-10-03 Hans Hallstrom Process for the production of paper
EP0953680A1 (en) * 1998-04-27 1999-11-03 Akzo Nobel N.V. A process for the production of paper
US6818100B2 (en) * 2000-08-07 2004-11-16 Akzo Nobel N.V. Process for sizing paper
ZA200508659B (en) * 2003-05-09 2007-03-28 Akzo Nobel Nv A process for the production of paper
US7955473B2 (en) * 2004-12-22 2011-06-07 Akzo Nobel N.V. Process for the production of paper

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101760213B1 (ko) 2016-06-23 2017-07-21 이동춘 농업용 친환경 섬유복합 멀칭지 및 그 제조방법

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NO330718B1 (no) 2011-06-20

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