KR100580306B1 - Selective retention of filling components and improved control of sheet properties by enhancing additive pretreatment - Google Patents

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    • D21H21/00Non-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
    • D21H21/06Paper forming aids
    • D21H21/10Retention agents or drainage improvers

Abstract

본 발명은 제지 공정에 사용되는 제지 원료(paper making furnish)에서 충전제 성분의 보류(retention) 및 탈수(drainage) 수준을 증가시키기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 충전제 성분의 슬러리를 제조하는 단계와; 상기 슬러리를 상기 제지 원료의 전체 고체 중량을 기준으로 0.003 내지 2.0중량%의 페놀 증강제로 처리하여, 전처리된 충전제 성분 슬러리를 형성하는 단계와; 상기 전처리된 슬러리를 상기 제지 원료에 부가하는 단계와; 상기 제지 원료 슬러리의 전체 고체 중량을 기준으로 0.003 내지 0.5 중량%의 중합체성 엉김제를 상기 제지 원료에 부가하는 단계를 포함함으로써, 상기 제지 원료에서 상기 충전제 성분의 보류 및 탈수 수준을 증가시킨다. 바람직한 증강제는 페놀 및 포름알데히드의 축합물이고, 바람직한 엉김제는 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 및/또는 N-비닐포름아미드를 함유한다. 상기 방법은 바람직한 충전제 성분을 최종 시이트에 보류시키면서, 재순환되는 제지 원료에 존재하는 잉크 및 염료 입자와 같은 바람직하지 않은 충전제 성분은 보류시키지 않는 제지 공정상의 중요한 이점을 제공한다.The present invention relates to a method for increasing the retention and drainage levels of filler components in paper making furnish used in the papermaking process. The method includes preparing a slurry of filler component; Treating the slurry with 0.003% to 2.0% by weight of a phenolic enhancer based on the total solid weight of the paper stock to form a pretreated filler component slurry; Adding the pretreated slurry to the paper stock; Adding 0.003 to 0.5% by weight of a polymeric flocculant to the paper stock based on the total solid weight of the paper stock slurry, thereby increasing the retention and dehydration levels of the filler component in the paper stock. Preferred enhancers are condensates of phenol and formaldehyde, and preferred agglomerates contain acrylamide, methacrylamide, and / or N-vinylformamide. The method provides a significant advantage in the papermaking process while retaining the desired filler component in the final sheet, while not retaining undesirable filler components such as inks and dye particles present in the recycled papermaking stock.

제지, 보류, 충전제, 제지 원료, 폐놀, 증강제, 엉김제Paper Making, Hold, Filler, Paper Making Material, Waste Glow, Enhancer, Tangle

Description

증강제로 전처리하여 충전제 성분을 선택적으로 보류시키고 종이의 특성 조절을 개선하는 방법{SELECTIVE RETENTION OF FILLING COMPONENTS AND IMPROVED CONTROL OF SHEET PROPERTIES BY ENHANCING ADDITIVE PRETREATMENT}{SELECTIVE RETENTION OF FILLING COMPONENTS AND IMPROVED CONTROL OF SHEET PROPERTIES BY ENHANCING ADDITIVE PRETREATMENT}

본 발명은 제지 기술 분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제지 원료(paper making furnish)에 첨가되는 습부 첨가제(wet-end additive)에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to the art of papermaking, and more particularly to wet-end additives added to paper making furnish.

제지 공정에서, 셀룰로오스 섬유 및 선택된 무기 안료를 함유하는 수성 셀룰로오스 현탁액으로부터 종이가 형성된다. 일반적으로 이러한 셀룰로오스 슬러리는 제지기(paper machine)의 전방에서 1% 이하의 점조도(슬러리내의 고체의 건조 중량%), 대개는 0.5% 이하의 점조도(consistency)로 희석된다. 제지 슬러리(제지 원료로 불리워짐)에 존재하는 입자의 크기 및 형상은 아주 다양하다. 이러한 입자의 크기는 대부분의 무기 안료 및 염료의 경우 1 마이크로미터 이하에서부터 섬유의 경우 최대 몇 밀리미터까지이다. 일반적으로, 제지 원료의 초기 탈수는 와이어로 일컬어지는 필터 직물(들)상에 또는 그 사이로 상기 셀룰로오스 제지 원료를 분출함으로써 수행된다. 이러한 와이어의 개구(opening)는 일반적으로 200 매시정도인데, 이는 76 마이크로미터의 직경을 갖는 입자를 통과시킬 수 있는 구멍 크기에 해당하는 것이다. 상기 입자들사이에 인력이 작용하지 않는 경우, 상기 무기 안료는 상기 와이어를 아주 쉽게 통과하여 시이트(sheet)에 보류되지 않게 됨으로써, 무기 안료를 첨가하는 이점이 감소된다. 따라서, 일반적인 제지 환경하에서, 와이어의 개구에 통과될 정도로 아주 작은 크기를 갖는 많은 제지 원료 성분들은 종이에 보류되어야 하는 경우에는 변형될 필요가 있다.In the papermaking process, paper is formed from an aqueous cellulose suspension containing cellulose fibers and selected inorganic pigments. Generally these cellulose slurries are diluted to a consistency of up to 1% (dry weight percent of solids in the slurry), usually up to 0.5% of consistency, in front of the paper machine. The size and shape of the particles present in the papermaking slurry (called papermaking stock) vary widely. These particles range in size from one micrometer or less for most inorganic pigments and dyes to a few millimeters for fibers. Generally, initial dewatering of the paper stock is carried out by ejecting the cellulose paper stock on or between the filter fabric (s), referred to as wire. The opening of such a wire is generally about 200 meshes, which corresponds to a pore size through which particles with a diameter of 76 micrometers can pass. If no attractive force acts between the particles, the inorganic pigment passes very easily through the wire and is not held in a sheet, thereby reducing the advantage of adding the inorganic pigment. Thus, under normal papermaking environments, many papermaking stock components that are so small in size to pass through the openings of the wire need to be deformed if they are to be retained on paper.

상기 섬유들이 와이어상에 매트(mat)를 형성함에 따라, 상기 섬유들 자신의 여과 매체가 형성되고, 상기 제지 원료내의 대부분의 작은 입자들은 단순한 여과에 의하여 상기 섬유 매트에 갇히게 되는데, 이는 상기 종이가 두꺼운 경우, 즉 기본 중량이 무거운 경우에 특히 그러하다. 그러나, 상기 기본 중량이 무거움에도 불구하고, 상기 작은 입자 물질들중 상당한 부분이 상기 시이트에 충분히 보류되지 않을 수도 있다. 상기 기본 중량이 가볍거나 또는 제지기의 난류(turbulence)에 의해 매트의 형성이 방해를 받는 경우, 상기 작은 입자를 보류시키기 위한 여과 매커니즘은 심각할 정도로 불충분하다. 이러한 여과 매커니즘이 불충분하게 되는 제지 환경하에서는, 보류제(retention aid)로 일반적으로 불리워지는 화학 처리제를 이용하여 입자간 상호작용을 변경함으로써 입자들의 응집(coagulation) 및/또는 엉김(flocculation)이 일어나도록 할 필요가 있다.As the fibers form a mat on a wire, their own filtration medium is formed, and most of the small particles in the paper stock are trapped in the fiber mat by simple filtration, which causes the paper to This is especially true when it is thick, ie when the basis weight is heavy. However, despite the heavy basis weight, a significant portion of the small particulate matter may not be sufficiently retained in the sheet. If the basis weight is light or the formation of the mat is hampered by turbulence of the paper machine, the filtration mechanism for retaining the small particles is seriously insufficient. Under papermaking environments where this filtration mechanism is insufficient, the coagulation and / or flocculation of the particles may occur by altering the interparticle interactions using chemical treatment agents commonly referred to as retention aids. Needs to be.

작은 입자 성분들을 보류시키게 되면, 제지업자에게 많은 이점이 얻어진다. 점토 및 탄산칼슘과 같은 무기 충전제(filler)는 섬유보다 비싸지 않은 것이므로, 이러한 충전제를 섬유 대신에 사용하면 원료비가 절감된다. 또한, 원하는 최종 용도에 필요한 종이 특성을 얻기 위하여는 충전제 및 섬유 미세물질(fiber fine)을 보류시키는 것이 필수적이다. 이러한 종이 특성의 예로는 불투명도, 휘도 및 적절한 잉크 상호작용 등을 들 수 있다. 상기 작은 입자들은 소정의 덩어리로 뭉쳐진 경우에는 큰 표면적을 가짐으로써, 이러한 작은 입자들에 염료 및 사이즈제(sizing agent)와 같은 상당한 양의 첨가제가 부착될 수 있으므로, 이러한 첨가제의 효과적인 이용에 필요한 미세물질의 보류력이 얻어질 수 있다.Withholding small particle constituents provides many advantages for the papermaker. Since inorganic fillers, such as clay and calcium carbonate, are less expensive than fibers, the use of such fillers in place of fibers reduces raw material costs. It is also essential to withhold fillers and fiber fines in order to obtain the paper properties required for the desired end use. Examples of such paper properties include opacity, brightness and proper ink interaction. The small particles have a large surface area when aggregated into a predetermined mass, so that a large amount of additives such as dyes and sizing agents can be attached to these small particles, so that the fine particles necessary for effective use of such additives are fine. The retention force of the material can be obtained.

초기에 보류되지 않은 충전제 입자 또는 섬유 미세물질(소위, 1차 통과물)은 그 대부분이 화이트 워터 시스템(white water system)을 통해 제지 원료에 다시 재순환됨으로써, 시간이 경과함에 따라 상기 제지 원료에 존재하는 작은 입자의 분율이 증가하게 된다. 그러나, 이러한 결과는 하기와 같은 몇 가지의 이유로 인해 불만족스러운 경우도 있다. 일부의 중요하고 값비싼 물질들은 화이트 워터 시스템에서 재순환되는 동안에 그들의 효과가 손실되기 때문에, 이러한 물질들은 성능 및 종이 특성을 위해 1차 통과물내에 보류시킬 필요가 있다. 이러한 물질들의 예로는 이산화티타늄 및 알칼리성 사이즈제가 있다. 이러한 방식으로 시이트내에 존재하는 미세물질의 총량을 증가시킬 수 있지만, 상기 시이트에서 상기 미세물질의 분포는 흔히 아주 불균일해 짐으로써 종이의 양면 현상(two-sided phenomenon)이 초래될 수 있다. 또한, 보류되지 않은 물질이 제지기의 화이트 워터 시스템에 농축되는 것은 제조를 지연시키고 제품 품질을 불량하게 만드는 침착 문제 및 이와 관련된 진행성(runnability) 문제의 원인이 된다. 이러한 문제는 효과적인 보류제를 사용함으로써 경감된다. 따라서, 세정기(cleaner machine)의 진행성이 개선되고, 섬유 및 충전제가 더욱 효율적으로 사용되고, 제지기의 폐기물 처리 설비로 향하는 폐기물이 감소된다.Filler particles or fibrous microparticles (so-called first passthrough) that are not initially held are mostly present in the paper stock over time, as most of them are recycled back to the paper stock through a white water system. The fraction of small particles is increased. However, these results are sometimes unsatisfactory for several reasons as follows. Because some of the important and expensive materials lose their effectiveness during recycling in white water systems, these materials need to be retained in the primary pass for performance and paper properties. Examples of such materials are titanium dioxide and alkaline sizing agents. In this way, the total amount of fines present in the sheet can be increased, but the distribution of the fines in the sheet is often very uneven, which can result in a two-sided phenomenon of the paper. In addition, the concentration of non-pending material in the paper machine's white water system is a cause of deposition problems and associated runnability problems that delay manufacturing and impair product quality. This problem is alleviated by the use of effective preservatives. Thus, the progress of the cleaner machine is improved, the fibers and fillers are used more efficiently, and the waste destined for the waste disposal facility of the paper machine is reduced.

대표적인 보류제로는 저분자량 내지 중간 분자량(103-106 g/mole)을 갖는 양이온성 용액 중합체인 중합체성 응집제(polymeric coagulant)가 있다. 이러한 응집제는 높은 양이온 전하 밀도를 갖는 중합체이므로, 상기 응집제의 보류 활성은 음으로 하전된 제지 성분과의 상호작용에서 유도되는 것으로 판단된다. 중합체성 응집제에 의하여 형성되는 전단 민감성 및 비교적 작은 엉김물 크기때문에, 이러한 중합체성 응집제는 보류제로서 단독으로 사용되는 경우는 거의 없지만, 이중 중합체 프로그램으로서 엉김제와 함께 사용된다. 이러한 방식으로, 상기 응집제는 입자들을 초기에 응집시켜서 더욱 효과적으로 엉기게 할 수 있는 것으로 판단된다.Representative retention agents include polymeric coagulants, which are cationic solution polymers having low to medium molecular weights (10 3 -10 6 g / mole). Since these flocculants are polymers with high cationic charge density, it is believed that the retention activity of the flocculants is induced in the interaction with the negatively charged papermaking component. Because of the shear sensitivity and relatively small agglomeration size formed by the polymeric flocculant, these polymeric flocculants are rarely used alone as retention agents, but are used with the flocculant as a dual polymer program. In this way, it is believed that the flocculant can agglomerate the particles initially to more effectively entangle the particles.

유사하게, 가수분해성 알루미늄 염이 제지용 응집제로서 광범위하게 사용되고 있다. 알루미늄의 가수분해에 의하여 발생되는 산때문에, 명반을 이용하는 기계의 pH가 저하된다. 따라서, 이러한 공정은 "산성 제지공정"로 불리워진다. 최대 응집 능력을 갖는 알루미늄 종은 4 내지 6의 pH 범위에서 형성된다. 또한, 폴리염화알루미늄도 효과적인 응집제이다. 이러한 폴리염화알루미늄 응집제는 부분적으로 중화되면서, 명반이 저하시키는 정도까지 pH를 저하시키지 않으므로 일반적으로 넓은 pH 범위에 걸쳐서 이용될 수 있다.Similarly, hydrolyzable aluminum salts are widely used as coagulants for papermaking. Because of the acid generated by the hydrolysis of aluminum, the pH of machines using alum decreases. Thus, this process is called "acidic papermaking process". Aluminum species with maximum cohesive capacity are formed in the pH range of 4-6. Polyaluminum chloride is also an effective flocculant. Such polyaluminum chloride flocculants can be used over a wide pH range, as they are partially neutralized and do not lower the pH to the extent that the alum is lowered.

엉김은 작은 입자들의 응집을 제공하는 다수의 가능한 방법들을 설명한다. 펄프 및 종이 제조 공장에서의 각 단계마다 상이한 정도의 응집이 필요하다. 제지기에서 와이어를 형성할 때, 제지 원료를 급속하게 탈수함으로써 종이가 형성된다. 슬러리가 연속적인 탈수 단계에서 굳어져서 시이트가 되기 전에 슬러리의 성분들이 엉기게 됨으로써 보류제가 작용을 나타낸다. 필요한 보류 및 탈수 속도를 제공하기 위해서는 적당한 수준의 엉김이 필요하다.Entangling describes a number of possible ways of providing aggregation of small particles. Different stages of flocculation are required at each step in the pulp and paper manufacturing plant. When forming a wire in a paper machine, paper is formed by rapidly dehydrating the paper stock. The retention agent acts as the components of the slurry clump before the slurry hardens in a successive dehydration step to form a sheet. Moderate levels of entanglement are required to provide the necessary retention and dehydration rates.

단일 중합체 프로그램에 있어서, 엉김제(flocculant, 대표적으로 양이온성 중합체)가 첨가되는 유일한 물질이다. 이러한 엉김제는 셀룰로오스 스트림과 충전제 스트림을 혼합한 후에 얻어지는 묽은 제지 원료에 부가된다. 셀룰로오스 미세물질, 무기 충전제 및 기타 제지 원료 성분의 섬유 매트상에서의 엉김을 개선하기 위한 또다른 방법은 응집제/엉김제 시스템으로도 나타내어지는 이중 중합체 프로그램인데, 이는 제지기의 전방에서 부가된다. 이러한 시스템에 있어서, 셀룰로오스 스트림과 충전제 스트림을 혼합한 후의 전형적인 제지 원료에 저분자량 합성 양이온성 중합체 또는 양이온성 전분과 같은 응집제가 먼저 부가되어 상기 제지 원료의 입자들을 초기에 응집시킨 다음, 엉김제가 부가된다. 일반적으로 상기 엉김제는 고분자량 합성 중합체이다. 종이의 섬유 매트가 형성됨에 따라 제지 원료에 이러한 큰 응집물이 존재하면 보류 수준(retention)이 증가한다. 상기 응집물들은 섬유 매트상에 여과되는 반면에, 응집되지 않은 입자들은 그 대부분이 상기 섬유 매트를 통과하게 된다.In a single polymer program, flocculants (typically cationic polymers) are the only substances added. This flocculating agent is added to the thin papermaking stock obtained after mixing the cellulose stream and the filler stream. Another method to improve the entanglement on the fiber mat of cellulose micromaterials, inorganic fillers and other paper stock components is a dual polymer program, also referred to as a flocculant / entanglement system, which is added in front of the paper machine. In such a system, a coagulant, such as a low molecular weight synthetic cationic polymer or cationic starch, is first added to a typical paper stock after mixing the cellulose stream and the filler stream to initially agglomerate the particles of the paper stock, followed by the addition of a tangle. do. Generally the tangle agent is a high molecular weight synthetic polymer. As the fiber mat of paper is formed, the presence of such large aggregates in the paper stock increases the retention. The aggregates are filtered on the fiber mat, while most of the non-aggregated particles pass through the fiber mat.

고농도의 음이온성 중합체/올리고머 물질을 함유하는 계에 있어서, 흔히 양이온성 중합체의 성능은 해로운 영향을 받는다. 상기 음이온성 물질은 무기 또는 유기 물질일 수 있다. "음이온성 트레시(anionic trash)"로도 불리워지는 음이온성의 해로운 물질의 가장 대표적인 예로는 펄프화, 표백 및 잉크 제거 공정에서 과산화수소 안정화제로 사용되는 규산염, 및 폴리갈락투론산 및 리그닌 유도체와 같은 목재로부터 추출한 물질 종이 있다. 비이온성 중합체는 양이온성 중합체보다는 아주 낮은 정도로 상기 음이온성 물질에 의해 영향을 받는다.In systems containing high concentrations of anionic polymer / oligomeric materials, the performance of cationic polymers is often adversely affected. The anionic material may be an inorganic or organic material. The most representative examples of anionic harmful substances, also called "anionic trash", include silicates used as hydrogen peroxide stabilizers in pulping, bleaching and ink removal processes, and wood such as polygalacturonic acid and lignin derivatives. There is an extracted substance species. Nonionic polymers are affected by the anionic materials to a much lower extent than cationic polymers.

비이온성 중합체 시스템의 일예는 폴리에틸렌 옥사이드(PEO) 및 보조인자 프로그램이다. 이러한 시스템은 신문용지 및 기타 기계적인 펄프 원료에 대한 효과적인 보류제이다. 알려져 있는 보조인자로는 크라프트 리그닌, 술폰화 크라프트 리그닌, 나프탈렌 술포네이트, 탄닌 추출물, 및 페놀-포름알데히드 수지가 있다. 최근의 유럽 특허 출원(Echt, EPO 출원 제 621 369 A1 호, 1995년)에는 폴리(p-비닐 페놀)을 보조인자로 사용하는 것이 개시되어 있다. 또한, WO 95/21295호에는 페놀 술폰포름알데히드 수지가 보류를 개선한다는 것이 기재되어 있다. 그러나, 이러한 수지들은 양이온성 중합체를 셀룰로오스 현탁액에 혼입한 후의 것에 부가된다.One example of a nonionic polymer system is a polyethylene oxide (PEO) and cofactor program. Such a system is an effective retention agent for newspaper paper and other mechanical pulp stocks. Known cofactors are kraft lignin, sulfonated kraft lignin, naphthalene sulfonate, tannin extract, and phenol-formaldehyde resins. A recent European patent application (Echt, EPO application 621 369 A1, 1995) discloses the use of poly (p-vinyl phenol) as cofactor. WO 95/21295 also describes that phenol sulfoneformaldehyde resins improve retention. However, these resins are added to those after the incorporation of the cationic polymer into the cellulose suspension.

보조인자와 함께 비이온성 중합체를 이용하는 또다른 방법으로는 Huinig Xiao 및 R. Pelton의 방법이 있다. Xiao는 아크릴아미드와 폴리(에틸렌-글리콜) 메타크릴레이트의 공중합체의 합성을 보고했다. 이러한 공중합체는 펜던트 PEG 사슬을 함유한다. 이러한 사슬은 상기 Xiao 및 Pelton이 청구하고 있는 바와같이, 레졸-타입 페놀 수지와 상호작용하여, 보류용 중합체로서 우수한 성능의 원인이 되는 삼차원 구조를 형성한다. 그러나, 상기 Xiao 및 Pelton는 폴리아크릴아미드 단독중합체의 엉김 성능에 관한 페놀 수지의 어떤 이로운 효과를 보고하지 않고 있다. 이러한 정보는 WO 94/17243호에 요약되어 있다. 예상치도 못하게, 적절한 조건하에서 폴리아크릴아미드 단독중합체와, 페놀포름알데히드 수지와 같은 어떤 보조인자 사이의 상승작용이 확인되었다. 이러한 방법은 유럽 특허 출원 제 0 773 319 A1 호에 기재되어 있다.Another way to use nonionic polymers with cofactors is by Huinig Xiao and R. Pelton. Xiao reported the synthesis of copolymers of acrylamide and poly (ethylene-glycol) methacrylate. Such copolymers contain pendant PEG chains. This chain interacts with the resol-type phenolic resin, as claimed by Xiao and Pelton, above, to form a three-dimensional structure that causes excellent performance as a retention polymer. Xiao and Pelton, however, do not report any beneficial effects of phenolic resins on the entanglement performance of polyacrylamide homopolymers. This information is summarized in WO 94/17243. Unexpectedly, a synergy between polyacrylamide homopolymers and certain cofactors such as phenolformaldehyde resins has been identified under appropriate conditions. This method is described in European Patent Application No. 0 773 319 A1.

충전된 종이가 충전되지 않은 종이와 비교하여 정제를 덜 필요로하고 탈수가 더 용이하기 때문에, 원료비 및 에너지 절감의 측면에서 종이의 충전제 함량을 증가시키는데 관심이 증대되고 있다. 본원에서 사용되는 용어 충전제에는 탄산칼슘, 여러가지 형태의 점토, 탈크, 이산화티타늄, 석고, 수화된 산화알루미늄, 실리카 및 플라스틱 안료 등이 포함된다. 또한, 불투명도, 휘도 및 인쇄적성과 같은 최종종이 특성은 충전제 적재량을 증가시킴으로써 개선될 수 있다.Since filled paper requires less purification and is easier to dehydrate compared to unfilled paper, there is increasing interest in increasing the filler content of paper in terms of raw material costs and energy savings. The term filler as used herein includes calcium carbonate, various forms of clay, talc, titanium dioxide, gypsum, hydrated aluminum oxide, silica, plastic pigments, and the like. In addition, final paper properties such as opacity, brightness and printability can be improved by increasing the filler loading.

충전제의 보류 수준을 개선하기 위한 시도는 화학적 전처리에 의하여 충전제 표면을 변경하는데 집중되었다. 상업적인 충전제 공급업자는 정밀 등급의 충전제로 시판될 충전제 입자의 표면에 양이온성 중합체를 부착/결합시켜서 상기 충전제 입자를 화학적으로 변형시켰다. 유사한 방법으로, 화학물질 판매업자들은 충전제 슬러리를 섬유 슬러리와 혼합하기 전에, 제지 공장에서 현장에서 양이온성 중합체를 충전제 슬러리에 부가하여, 충전제를 미리 응집시켰다. 이러한 충전제의 사전 응집이 PCT 출원 WO 86/04370호, 미합중국 특허 제 4,295,933호 및 4,272,297호, 및 영국 특허 제 2,001,088호에 개시되었다.Attempts to improve the level of retention of fillers have focused on modifying the filler surface by chemical pretreatment. Commercial filler suppliers have chemically modified the filler particles by attaching / bonding a cationic polymer to the surface of the filler particles to be marketed as precision grade fillers. In a similar manner, chemical distributors pre-aggregate the filler by adding a cationic polymer to the filler slurry in situ at the paper mill before mixing the filler slurry with the fiber slurry. Pre-aggregation of such fillers is disclosed in PCT applications WO 86/04370, US Pat. Nos. 4,295,933 and 4,272,297, and British Patent 2,001,088.

충전제를 양이온성 멜라민-포름알데히드 수지의 수성 콜로이드 분산액으로 처리한 다음 비닐 알콜 중합체 수용액으로 처리하여, 변형된 충전제를 형성하는 것이 미합중국 특허 제 4,495,245호에 설명되어 있다. 양이온성 고분자 전해질인 분산제를 이용하여 양이온성 충전제를 표면 처리하여 상기 충전제 입자를 양이온으로 만드는 것이 미합중국 특허 제 5,244,542호에 개시되어 있다. 무기 충전제 및 결합제(예, 전분 또는 합성 중합체)를 섬유 현탁액에 첨가하기 전에 엉기게 함으로써 보류 수준을 개선하는 것이 미합중국 특허 제 4,943,349호에 개시되어 있다. 이러한 방법들에 있어서, 최종 제품에서 충전제의 보류 수준이 증가한 것으로 확인되었다.Treatment of the filler with an aqueous colloidal dispersion of cationic melamine-formaldehyde resin followed by aqueous vinyl alcohol polymer solution to form a modified filler is described in US Pat. No. 4,495,245. Surface treatment of cationic fillers using dispersants, which are cationic polymer electrolytes, to make the filler particles into cations is disclosed in US Pat. No. 5,244,542. It is disclosed in US Pat. No. 4,943,349 to improve retention levels by tangling inorganic fillers and binders (eg, starches or synthetic polymers) before adding them to the fiber suspension. In these methods, it was found that the retention level of the filler in the final product was increased.

미합중국 특허 4,913,775호는 종이 및 판지의 제조를 위한 처리제의 첨가 방식을 개략적으로 설명하고 있다. FI 67735호에는 미리 혼합될 수 있는 양이온성 중합체와 음이온성 성분을 부가하여 보류 수준을 개선하는 방법이 개시되어 있지만, 이러한 첨가 과정이 최적의 결과를 제공하지는 않는 것으로 기재하고 있다. 미합중국 특허 제 4,388,150호에는 미리 혼합하여 제지 원료에 부가될 수 있는 전분과 콜로이드성 규산이 기재되어 있다. 또한 상기 특허에는 이러한 과정이 최대의 결과를 제공하지는 않는 것으로 기재되어 있다.U.S. Patent 4,913,775 outlines the manner of addition of treatment agents for the production of paper and cardboard. FI 67735 discloses a method for improving retention levels by adding pre-mixable cationic polymers and anionic components, but this addition process does not provide optimal results. US Pat. No. 4,388,150 describes starch and colloidal silicic acid that can be premixed and added to the paper stock. The patent also states that this process does not provide the best results.

미합중국 특허 제 5,670,021호에는 알칼리 규산염과 페놀포름알데히드 수지의 혼합물을 셀룰로오스 슬러리에 첨가하기 전에 충전제에 첨가하는 제지 공정이 개시되어 있다. 다음에, 얻어지는 혼합물은 PEO 엉김제로 처리되어, 제지 공정에서 충전제 보류 수준, 탈수 및 종이 형성이 개선된다. US Pat. No. 5,670,021 discloses a papermaking process in which a mixture of alkali silicate and phenolformaldehyde resin is added to a filler prior to addition to the cellulose slurry. The resulting mixture is then treated with PEO agglomerate to improve filler retention levels, dehydration and paper formation in the papermaking process.

PEO를 포함하는 비이온성 프로그램을 사용하는데는 몇 가지의 아주 중요한 조건이 수반된다. 습부(wet end)에 사용되는 고분자량 PEO는 아주 값비싸고 지루한 메이크다운 시스템(makedown system)을 필요로하는 건조 중합체이다. 이러한 PEO가 적절히 제조되지 않는 경우, 이러한 중합체는 여기에 함유된 입자상 잔류물로 인해 진행성에 해로운 영향을 미칠 수 있음은 물론이고 그 성능이 극적으로 저하된다. PEO는 제지기의 습부에 존재하는 일부의 금속 이온 및 잔류 산화제에 화학적으로 민감한 것으로 알려져있다. 이러한 분자량의 저하는 불안정한 성능을 초래한다. 이러한 EPO 함유 프로그램의 성능은 전단 응력에 아주 민감한 것으로 알려져있다. 이러한 민감성은 전단 응력 집약적인 현대의 대형 제지기의 성능을 방해한다. 끝으로, 수반되는 원료 및 처리과정 때문에, PEO는 다른 많은 수용성 중합체와 비교하여 아주 값비싸다.The use of nonionic programs containing PEO involves some very important conditions. High molecular weight PEOs used at the wet end are dry polymers that require very expensive and tedious makedown systems. If such PEOs are not prepared properly, such polymers can have a detrimental effect on progression due to the particulate residues contained therein, as well as dramatically degrade their performance. PEO is known to be chemically sensitive to some metal ions and residual oxidants present in the wet part of the paper machine. This lowering of the molecular weight results in unstable performance. The performance of these EPO-containing programs is known to be very sensitive to shear stress. This sensitivity hinders the performance of modern large paper machines that are shear stress intensive. Finally, due to the raw materials and processing involved, PEO is very expensive compared to many other water soluble polymers.

본 발명은 충전제 입자의 화학적 전처리에 근거하여 충전제 보류 수준을 개선하는 종래의 기술로부터 극적으로 벗어난다. 본원에서 정의되는 용어 충전제 성분은 상술한 바와 같은 통상적인 충전제를 포함하나 이에 제한되는 것이 아니라, 충전 및 특성 변경용으로 사용되는 작은 고체를 포함하는 의미로 사용된다. 본 발명은 제지 공정에서 새로운 이중 중합체 프로그램을 이용하는 것을 개시하며, 이러한 중합체 프로그램에서 엉김제는 선택된 그룹의 단량체로 이루어진다. 또한, 이러한 새로운 이용에 의하여, 제지업자는 제지 슬러리에 존재하는 다른 성분에 대하여 충전제를 선택적으로 보류시킬 수 있다. 이러한 새로운 이용 방법은 개선된 진행성 및 종이 특성의 이점을 제공하기 위하여 총괄 보류 수준을 반드시 개선시킬 필요는 없다. 이러한 이용은 제지 원료중 특정의 특성을 갖는 부분(예, 충전제)을 우선적으로 보류시키기 위한 것이다. 이러한 충전제는 셀룰로오스 물질에 비해 우선적으로 보류될 수 있거나 또는 일부의 경우에 있어서는 휘도를 저하시키는 잉크 입자보다 우선적으로 보류될 수 있다.The present invention dramatically deviates from the prior art of improving filler retention levels based on chemical pretreatment of filler particles. The term filler component, as defined herein, is used in the sense to include small solids used for filling and changing properties, including, but not limited to, conventional fillers as described above. The present invention discloses the use of a new double polymer program in the papermaking process, in which the flocculant consists of a selected group of monomers. This new use also allows the papermaker to selectively withhold the filler relative to other ingredients present in the papermaking slurry. This new method of use does not necessarily improve the level of overall hold in order to provide the benefit of improved progression and paper properties. This use is for preferentially withholding portions of the paper stock with certain properties (eg fillers). Such fillers may be preferentially retained over cellulosic materials or in some cases may be preferentially retained over ink particles that degrade brightness.

본 발명은 충전제 입자의 화학적 전처리에 근거하여 충전제 보류 수준을 개선하는 종래의 방법으로부터 극적으로 벗어난다. 본 발명은 충전제를 사전에 엉기게하는 통상적인 방법과는 대조적으로 충전제를 전처리함으로써 제지 공정을 개선할 수 있음을 교시한다. 구체적으로, 본 발명은 셀룰로오스 제지 슬러리에 충전제 스트림을 도입하기 전에 페놀계 첨가제(증강제)를 이용하여 충전제를 전처리하여 충전제 성분의 보류 수준(retention)을 개선하고 진행성(runnability)을 개선하는 것을 교시한다. 이러한 첨가제의 첨가는 묽은 무기산과 같은 일반적인 수소 원자 공여체를 이용하여 pH를 조절하거나 또는 조절하지 않으면서 수행될 수 있지만, 충전제의 pH가 약 5로 조절되는 경우에는 본 발명에서 개시되는 엉김제의 최종 성능이 상당히 증가한다. 또한, 본 발명은 음이온성의 해로운 물질이 높은 수준으로 존재하는 경우에도 상기의 이점을 유지할 수 있음을 교시한다.The present invention dramatically deviates from conventional methods of improving filler retention levels based on chemical pretreatment of filler particles. The present invention teaches that the papermaking process can be improved by pretreatment of the filler as opposed to conventional methods of pre-tangling the filler. Specifically, the present invention teaches pretreatment of fillers with phenolic additives (enhancers) to improve retention of filler components and to improve runnability before introducing the filler stream into the cellulose paper slurry. . The addition of such additives can be carried out with or without adjusting the pH using common hydrogen atom donors such as dilute inorganic acids, but the final step of the tangle disclosed herein is when the pH of the filler is adjusted to about 5. The performance is significantly increased. The present invention also teaches that the above advantages can be maintained even when high levels of anionic harmful substances are present.

본 발명의 제 1 단계에 있어서, 충전제 슬러리를 섬유 슬러리와 혼합하기 전에 페놀계 증강제(phenolic enhancer)가 소정의 충전제 성분에 부가된다. 이때, 상기 페놀계 증강제는 상기 충전제 슬러리와 혼합되고, 소정의 시간동안 저장되어, 제품으로서 개별적으로 공급되거나, 또는 그렇지 않으면, 상기 페놀 증강제는 섬유 슬러리에 충전제 슬러리를 부가하기 바로 전에 제지 공장(paper mill)에서 현장에서 상기 충전제 슬러리와 혼합된다. 이러한 페놀계 증강제의 부가는 묽은 무기산과 같은 일반적인 수소 원자 공여제를 이용하여 pH를 조절하거나 또는 조절하지 않으면서 수행될 수 있다. 본 발명의 다음 단계에 있어서, 상기 전처리된 충전제 스트림을 함유하는 제지 원료에 엉김제가 부가됨으로써, 제조되는 최종 종이에서의 다른 저휘도 입자에 대한 충전제의 보류수준이 상당히 선택적으로 증가한다. 또한, 이러한 상호 작용으로 인하여, 충전제 보류, 탈수, 종이 형성 및 제지 공정의 전반적인 진행성이 개선된다. 따라서, 본 발명은 시스템내의 다른 입자상 물질에 대한 충전제 물질의 선택적 보류 뿐만 아니라, 보류, 종이 형성, 다공성 균일도, 및 총괄 탈수 수준을 개선하는 새로운 응용법을 개시한다. In the first step of the present invention, a phenolic enhancer is added to the desired filler component prior to mixing the filler slurry with the fiber slurry. Wherein the phenolic enhancer is mixed with the filler slurry and stored for a predetermined time and supplied separately as a product, or else the phenolic enhancer is added to the fiber slurry just before adding the filler slurry to the fiber slurry. mill and mix with the filler slurry in situ. The addition of such phenolic enhancers can be carried out with or without controlling the pH using common hydrogen atom donors such as dilute inorganic acids. In the next step of the present invention, the addition of an agglomerate to the paper stock containing the pretreated filler stream results in a significantly selective increase in the level of retention of fillers for other low brightness particles in the final paper produced. This interaction also improves the overall progress of the filler retention, dehydration, paper formation, and papermaking processes. Accordingly, the present invention discloses new applications for improving retention, paper formation, porosity uniformity, and overall dehydration levels, as well as selective retention of filler material to other particulate matter in the system.

본 발명은 제지 공정에 사용되는 제지 원료에서 충전제 성분의 보류 및 탈수 수준을 증가시키는 방법을 제공한다. 상기 본 발명의 방법은 충전제 성분의 슬러리를 제조하는 단계와; 상기 슬러리를 상기 제지 원료의 고체 중량을 기준으로 약 0.003중량% 내지 약 2.0 중량%의 페놀 증강제로 처리하여, 전처리된 충전제 성분 슬러리를 형성하는 단계와; 상기 충전제를 상기 제지 원료에 도입하기 전후에 상기 제지 원료 슬러리중의 전체 고체 중량을 기준으로 약 0.003 중량% 내지 약 0.5 중량%의 중합체성 엉김제를 상기 제지 원료에 부가하는 단계를 포함함으로써, 상기 제지 원료에 존재하는 충전제 성분의 보류 및 탈수 수준을 증가시킨다. 바람직한 증강제는 페놀과 포름알데히드의 축합물이고, 바람직한 엉김제는 아크릴아미드 단독중합체 또는 공중합체이다.The present invention provides a method for increasing the retention and dehydration levels of filler components in the paper stock used in the papermaking process. The method of the present invention comprises the steps of preparing a slurry of filler component; Treating the slurry with from about 0.003% to about 2.0% by weight phenolic enhancer based on the solid weight of the paper stock to form a pretreated filler component slurry; Adding about 0.003% to about 0.5% by weight of a polymeric flocculant to the paper stock, based on the total weight of solids in the paper stock slurry, before and after the filler is introduced into the paper stock. Increase the retention and dehydration levels of the filler components present in the paper stock. Preferred enhancers are condensates of phenol and formaldehyde, and preferred agglomerates are acrylamide homopolymers or copolymers.

본 발명은 바람직한 충전제 성분을 최종의 종이에 보류시키면서 제지 원료에 존재하는 잉크 및 염료와 같은 바람직하지 않은 성분들은 보류시키지 않는, 많은 제지 공정상의 중요한 이점을 제공한다.The present invention provides an important advantage in many papermaking processes, while retaining the desired filler components in the final paper while not retaining undesirable components such as inks and dyes present in the paper stock.

본 발명의 한 실시양태는 제지 공정에서 사용되는 제지 원료에서 충전제 성분의 보류 및 탈수 수준을 증가시키기 위한 방법으로서, 상기 방법은One embodiment of the present invention is a method for increasing the retention and dehydration levels of a filler component in a paper stock used in a papermaking process, the method comprising

a) 충전제 성분의 슬러리를 제조하는 단계와;a) preparing a slurry of filler component;

b) 상기 슬러리를 상기 제지 원료의 전체 고체의 중량을 기준으로 약 0.003 내지 약 2.0중량%의 페놀 증강제로 처리하여, 전처리된 충전제 성분 슬러리를 형성하는 단계와;b) treating the slurry with from about 0.003 to about 2.0 weight percent phenolic enhancer based on the weight of the total solids of the paper stock to form a pretreated filler component slurry;

c) 상기 단계 b)의 전처리된 슬러리를 상기 제지 원료에 부가하는 단계와;c) adding the pretreated slurry of step b) to the paper stock;

d) 상기 제지원료의 전체 고체 중량을 기준으로 약 0.003 내지 약 0.5 중량%의 중합체성 엉김제를 상기 제지 원료에 부가하는 단계를 포함함으로써,d) adding from about 0.003 to about 0.5 weight percent of a polymeric tangle to the paper stock, based on the total solid weight of the papermaking material,

상기 제지 원료에서 상기 충전제 성분의 보류 및 탈수 수준을 증가시키는 방법에 관한 것이다.A method of increasing the retention and dehydration levels of the filler component in the papermaking stock.

본 발명의 또다른 실시양태는 제지 공정에 사용되는 제지 원료에서 충전제 성분의 보류 및 탈수 수준을 증가시키기 위한 방법으로서, 상기 방법은Another embodiment of the present invention is a method for increasing the retention and dehydration level of a filler component in a paper stock used in a papermaking process, the method comprising

a) 충전제 성분의 슬러리를 제조하는 단계와;a) preparing a slurry of filler component;

b) 상기 슬러리를 상기 제지 원료의 전체 고체 중량을 기준으로 약 0.003 내지 약 2.0중량%의 페놀 증강제로 처리하여, 전처리된 충전제 성분 슬러리를 형성하는 단계와;b) treating the slurry with from about 0.003 to about 2.0 weight percent phenolic enhancer based on the total solid weight of the paper stock to form a pretreated filler component slurry;

c) 상기 제지 원료 슬러리의 전체 고체 중량을 기준으로 약 0.003 내지 약 0.5 중량%의 중합체성 엉김제를 상기 제지 원료에 부가하는 단계와;c) adding from about 0.003 to about 0.5 weight percent of a polymeric tangle to the paper stock based on the total solid weight of the paper stock slurry;

d) 상기 단계 b)의 전처리된 슬러리를 상기 제지 원료에 부가하는 단계를 포함함으로써,d) adding the pretreated slurry of step b) to the paper stock,

상기 제지 원료에서 상기 충전제 성분의 보류 및 탈수 수준을 증가시키는 방법에 관한 것이다.A method of increasing the retention and dehydration levels of the filler component in the papermaking stock.

하기의 설명은 상술한 본 발명의 실시양태에 적용되는 것이다. 충전제 성분은 탄산칼슘, 점토, 실리카, 이산화티타늄, 산화마그네슘, 석고, 탈크, 수화된 산화알루미늄, 규산마그네슘 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다. 상기 페놀 증강제는 페놀-포름알데히드 수지, 탄닌 추출물, 나프톨-포름알데히드 축합물, 폴리(파라-비닐 페놀) 뿐 아니라, 카르복실레이트, 술폰에이트, 및 포스폰에이트와 같은 작용기를 포함하나 이에 제한되지 않는 작용기로 치환된 상기 증강제, 및 상기 증강제들의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다. 본원에서 사용되는 탄닌 추출물은 일부 나무 종 껍질의 유기 추출물에 존재하는 자연 발생 폴리페놀 물질을 의미하는 것이다.The following description applies to the embodiments of the present invention described above. The filler component can be selected from the group consisting of calcium carbonate, clay, silica, titanium dioxide, magnesium oxide, gypsum, talc, hydrated aluminum oxide, magnesium silicate and mixtures thereof. Such phenolic enhancers include, but are not limited to, phenol-formaldehyde resins, tannin extracts, naphthol-formaldehyde condensates, poly (para-vinyl phenols), as well as functional groups such as carboxylates, sulfonates, and phosphonates May be selected from the group consisting of said enhancer substituted with a functional group, and a mixture of said enhancers. Tannin extract as used herein refers to a naturally occurring polyphenolic substance present in organic extracts of some tree species bark.

상기 단계 a)의 pH 조건은 약 4 내지 8, 바람직하게는 약 4.5 내지 약 6.5 이다. 상기 제지 원료의 전체 고체 중량을 기준으로 약 0.007 내지 약 1.0 중량%의 페놀 증강제가 상기 단계 b)에서 부가될 수 있다. 바람직하게는, 상기 제지 원료의 전체 고체 중량을 기준으로 약 0.02 내지 약 0.5 중량%의 페놀 증강제가 상기 단계 b)에서 부가될 수 있다.The pH conditions of step a) are about 4 to 8, preferably about 4.5 to about 6.5. From about 0.007 to about 1.0 weight percent phenolic enhancer may be added in step b) based on the total solid weight of the papermaking stock. Preferably, from about 0.02 to about 0.5 weight percent phenolic enhancer may be added in step b) based on the total solid weight of the paper stock.

상기 제지 원료는 고급지, 판지 및 신문용지 제조용 제지 원료로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The paper stock may be selected from the group consisting of paper stock for manufacturing high-quality paper, cardboard, and newspaper paper, but is not limited thereto.

상기 엉김제는 비이온성, 음이온성, 또는 양이온성 중합체일 수 있다. 또한, 상기 엉김제는 약 500,000 이상의 분자량을 가질 수 있다. 상기 엉김제는 약 1,000,000 이상의 분자량을 가지는 것이 바람직하며, 약 5,000,000 이상의 분자량을 가지는 것이 가장 바람직하다.The tangle agent may be a nonionic, anionic, or cationic polymer. In addition, the coagulant may have a molecular weight of about 500,000 or more. The flocculant preferably has a molecular weight of about 1,000,000 or more, most preferably about 5,000,000 or more.

상기 본 발명의 방법은 상기 슬러리의 전체 고체 중량을 기준으로 바람직하게 약 0.001 내지 약 1 중량%의 양이온성 응집제를 상기 제지 원료에 부가하는 단계; 또는 벤토나이트, 탈크, 실리카, 양이온성 전분 및 이들의 혼합물 등으로 이루어진 그룹에서 선택되는 처리 보조제를 상기 제지 원료에 부가하는 단계를 추가로 포함할 수도 있다.The method of the present invention preferably comprises adding from about 0.001 to about 1 weight percent cationic flocculant to the paper stock based on the total solid weight of the slurry; Or adding a processing aid selected from the group consisting of bentonite, talc, silica, cationic starch, mixtures thereof and the like to the paper stock.

본 발명은 페놀기, 나프톨기, 술폰화된 페놀기 또는 술폰화된 나프톨기와 같은 기를 함유하는, 증강제로 알려져 있는 합성 또는 천연 중합체로 전처리된 점토, 실리카, 이산화티타늄, 산화마그네슘, 분쇄된 탄산칼슘, 가루화된 탄산칼슘, 무기 안료, 유기 안료, 또는 다른 어떤 작은 충전용 또는 성질 변경용 고체와 같은 충전제 성분의 개선된 보류 수준을 입증하고, 또 페놀 물질이 소정의 엉김제와 함께 충전제 보류 수준을 상당히 개선한다는 것을 입증한다. 본원에서 사용되는 용어 엉김제는 아크릴아미드 단독중합체, 공중합체 및 삼원공중합체, 메타크릴아미드 단독중합체, 공중합체 및 삼원공중합체, 및 N-비닐아미드 단독중합체, 공중합체 및 삼원공중합체를 포함하나 이에 제한되지 않는 의미로 사용된다.The present invention relates to clays, silica, titanium dioxide, magnesium oxide, pulverized calcium carbonate pretreated with synthetic or natural polymers known as enhancers, containing groups such as phenol groups, naphthol groups, sulfonated phenol groups or sulfonated naphthol groups. Demonstrate improved retention levels of filler components, such as pulverized calcium carbonate, inorganic pigments, organic pigments, or any other small filler or alteration of solids, and that the phenolic material has a filler retention level with a certain tangle. Proves to improve significantly. As used herein, the term agglomerate includes acrylamide homopolymers, copolymers and terpolymers, methacrylamide homopolymers, copolymers and terpolymers, and N-vinylamide homopolymers, copolymers and terpolymers It is used in a sense not limited to this.

본 발명은 제지 공정에 사용되는 제지 원료에서 충전제 성분의 보류 및 탈수 수준을 증가시키기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 제지 원료중의 전체 고체 중량을 기준으로 약 0.003 내지 약 2.0 중량%의 페놀계 증강제를 충전제 성분 슬러리에 부가하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 충전제 성분 슬러리에 페놀계 증강제를 부가하는 것은 제지 공장에서 현장에서 수행되거나 또는 충전제 성분을 제품으로 만드는 이전 장소에서 수행된다. 상기 전처리된 충전제 성분을 함유하는 제지 원료에, 상기 제지 원료의 전체 고체 중량을 기준으로 약 0.001 내지 약 0.5 중량%(엉김제 활성성분)의 엉김제가 부가된다.The present invention relates to a method for increasing the retention and dehydration levels of a filler component in a paper stock used in the papermaking process, wherein the method comprises from about 0.003 to about 2.0% by weight of phenolic based on the total weight of solids in the paper stock. Adding the enhancer to the filler component slurry. At this time, the addition of the phenolic enhancer to the filler component slurry is carried out on-site at the paper mill or at a previous place to make the filler component into a product. To the papermaking stock containing the pretreated filler component, from about 0.001 to about 0.5% by weight (entangled active ingredient) of agglomeration agent, based on the total solid weight of the papermaking stock, is added.

제지 슬러리내에 도입되는 충전제를 모두 전처리할 필요는 없다. 일부의 충전제가 상기 증강제에 의해 전처리된 다음, 셀룰로오스 함유 슬러리내로 도입하기 전에 미처리 충전제와 혼합될 수 있다. 또한, 상기 전처리된 충전제 스트림은 제지 공정동안 상이한 장소에서 분리되어 부분적으로 부가될 수 있다. 구체적으로, 상기 전처리된 충전제중 일부는 엉김제를 도입하기 전후에 부가될 수 있다. 상기 전처리된 충전제중 일부는 팬 펌프 및 압력 스크린과 같은 고전단 영역 전후에서 부가될 수 있다.It is not necessary to pretreat all of the fillers introduced into the papermaking slurry. Some of the fillers may be pretreated with the enhancer and then mixed with the untreated filler prior to introduction into the cellulose containing slurry. In addition, the pretreated filler stream may be separated and added in part at different locations during the papermaking process. Specifically, some of the pretreated fillers may be added before or after introducing the flocculant. Some of the pretreated fillers may be added before and after high shear regions such as fan pumps and pressure screens.

상기 페놀계 증강제의 사용량은 상기 제지 원료의 전체 고체 중량을 기준으로 바람직하게는 약 0.003 내지 2.0 중량%, 더욱 바람직하게는 약 0.007 내지 약 1.0 중량%, 가장 바람직하게는 약 0.02 내지 약 0.5 중량% 이다.The amount of the phenolic enhancer is preferably about 0.003 to 2.0 wt%, more preferably about 0.007 to about 1.0 wt%, and most preferably about 0.02 to about 0.5 wt%, based on the total solid weight of the paper stock. to be.

대표적으로, 상기 충전제를 상기 증강제로 전처리하는데는 수초의 머무름 시간, 및 라인 희석 또는 정적 혼합기와 관련된 것과 같은 적당한 혼합이 필요할 수 있다. 증강제와 충전제 사이의 접촉 시간 및 혼합 강도가 다양할 수 있음은 물론이다. 일반적으로 전처리동안 pH 조절 단계를 수행하면 성능이 개선된다. 이러한 조절의 필요성은 관찰된 성능에 의해 확인된다. 약 5의 가장 이로운 pH로의 조절이 필요한 경우, 이는 무기산과 같은 양성자 공여체의 묽은 용액을 사용함에 의해서 달성된다.Typically, pretreatment of the filler with the enhancer may require several seconds of retention time and appropriate mixing such as those associated with line dilution or static mixers. Of course, the contact time and mixing strength between the enhancer and the filler may vary. In general, performing the pH adjustment step during pretreatment improves performance. The need for such adjustment is confirmed by the observed performance. If adjustment to the most beneficial pH of about 5 is required, this is achieved by using dilute solutions of proton donors such as inorganic acids.

본 발명에서 사용되는 엉김제는 비이온성, 양이온성, 및 음이온성 엉김제 등으로부터 일반적으로 선택된다. 상기 비이온성 엉김제의 예로는 비이온성 단량체의 단독중합체, 공중합체 및 삼원공중합체 등이 있다. 바람직한 비이온성 단량체는 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드 또는 N-비닐포름아미드이고, 따라서 바람직한 비이온성 엉김제는 각각 폴리(아크릴아미드), 폴리(메타크릴아미드) 또는 폴리(N-비닐포름아미드)이다.The flocculating agent used in the present invention is generally selected from nonionic, cationic, anionic flocculating agents and the like. Examples of such nonionic flocculating agents include homopolymers, copolymers and terpolymers of nonionic monomers. Preferred nonionic monomers are acrylamide or methacrylamide or N-vinylformamide, and thus preferred nonionic flocculating agents are poly (acrylamide), poly (methacrylamide) or poly (N-vinylformamide), respectively.

아크릴아미드,메타크릴아미드 및/또는 N-비닐포름아미드 중합체로 이루어지는 비이온성 엉김제의 사용량은 제지 원료 슬러리의 전체 고체 중량을 기준으로 바람직하게는 약 0.001 내지 약 0.5 중량%, 더욱 바람직하게는 약 0.003 내지 약 0.2 중량%, 가장 바람직하게는 약 0.007 내지 약 0.1 중량%이다. The amount of the nonionic flocculating agent consisting of acrylamide, methacrylamide and / or N-vinylformamide polymer is preferably from about 0.001 to about 0.5% by weight, more preferably from about 0.001% by weight, based on the total solid weight of the paper stock slurry. 0.003 to about 0.2 weight percent, most preferably about 0.007 to about 0.1 weight percent.

본 발명의 실시에서 유용하게 사용되는 비이온성 엉김제는 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-3차 부틸 아크릴아미드, N-비닐포름아미드, N-비닐피롤리돈, N-비닐피페리돈, N-비닐카프로락탐, N-비닐-3-메틸피롤리돈, N-비닐-5-메틸피롤리돈, N-비닐-5-페닐피롤리돈, N-비닐-2-옥사졸리돈, N-비닐이미다졸, 비닐 아세테이트, 말레이미드 및 N-비닐모르폴리논 등으로 이루어진 그룹에서 선택되는 단량체중 하나 이상의 단량체로부터 형성된다. 이러한 단량체는 중합되어 단독중합체를 형성할 수 있다. 혼합되어 중합되는 경우에는 공중합체 또는 삼원공중합체가 얻어질 수 있다.Nonionic flocculating agents usefully used in the practice of the present invention are acrylamide, methacrylamide, N-tert butyl acrylamide, N-vinylformamide, N-vinylpyrrolidone, N-vinylpiperidone, N- Vinyl caprolactam, N-vinyl-3-methylpyrrolidone, N-vinyl-5-methylpyrrolidone, N-vinyl-5-phenylpyrrolidone, N-vinyl-2-oxazolidone, N-vinyl It is formed from at least one monomer selected from the group consisting of imidazole, vinyl acetate, maleimide and N-vinylmorpholinone and the like. Such monomers may be polymerized to form homopolymers. When mixed and polymerized, a copolymer or terpolymer may be obtained.

비이온성 아크릴아미드 또는 N-비닐아미드 중합체 엉김제 대신에 양이온성 또는 음이온성 아크릴아미드 또는 N-비닐아미드 공중합체 또는 삼원공중합체를 사용할 수 있다. 음이온성 아크릴아미드 또는 N-비닐아미드 공중합체 또는 삼원공중합체 엉김제를 사용하는 경우와 같은 일부의 경우에 있어서는, 상기 엉김제를 부가하기 전에 양이온성 응집제를 상기 슬러리에 부가하여야 한다. 이러한 응집제의 사용량은 제지 원료 슬러리의 전체 고체 중량을 기준으로 바람직하게는 약 0.001 내지 약 1 중량%, 더 바람직하게는 약 0.01 내지 약 0.5 중량%, 가장 바람직하게는 약 0.02 내지 약 0.25 중량% 이다.Cationic or anionic acrylamide or N-vinylamide copolymers or terpolymers may be used in place of the nonionic acrylamide or N-vinylamide polymer agglomerates. In some cases, such as when using anionic acrylamide or N-vinylamide copolymers or terpolymer coagulants, a cationic flocculant must be added to the slurry prior to adding the agglomerate. The amount of such flocculant is preferably about 0.001 to about 1% by weight, more preferably about 0.01 to about 0.5% by weight, most preferably about 0.02 to about 0.25% by weight based on the total solid weight of the paper stock slurry. .

본원에서 사용되는 용어 양이온성 엉김제에는 양전하 운반 능력이 pH에 의존하는 지의 여부에 상관없이, 물에 용해되는 때 양전하를 운반하거나 할 수 있는 메타(아크릴아미드)의 모든 수용성 공중합체가 포함되는 것으로 이해된다. 메타(아크릴아미드)의 양이온성 공중합체의 예로는 메타(아크릴아미드)와 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트(DMAEM)의 공중합체, 메타(아크릴아미드)와 디메틸아미노에틸 아크릴레이트(DMAEA)의 공중합체, 메타(아크릴아미드)와 디에틸아미노에틸 아크릴레이트(DEAEA)의 공중합체, 메타(아크릴아미드)와 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트(DEAEM)의 공중합체, 메타(아크릴아미드)와, 상기 아크릴레이트들의 디메틸 설페이트 또는 메틸 클로라이드와의 4차 암모늄 형태의 공중합체, 메타(아크릴아미드)와 만니히 반응 변형 폴리아크릴아미드의 공중합체, 메타(아크릴아미드)와 디알릴시클로헥실아민 히드로클로라이드(DACHA HCl)의 공중합체, 메타(아크릴아미드)와 디알릴디메틸암모늄 클로라이드(DADMAC)의 공중합체, 메타(아크릴아미드)와 메타크릴아미도프로필트리메틸암모늄클로라이드(MAPTAC)의 공중합체, 및 메타(아크릴아미드)와 알릴 아민(ALA)의 공중합체 등이 있다.As used herein, the term cationic flocculant is intended to include all water-soluble copolymers of meta (acrylamide) capable of carrying positive charges when dissolved in water, regardless of whether the positive charge carrying capacity depends on pH. I understand. Examples of cationic copolymers of meta (acrylamide) include copolymers of meta (acrylamide) and dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEM), copolymers of meta (acrylamide) and dimethylaminoethyl acrylate (DMAEA), Copolymers of meta (acrylamide) and diethylaminoethyl acrylate (DEAEA), copolymers of meta (acrylamide) and diethylaminoethyl methacrylate (DEAEM), meta (acrylamide), and Copolymers of quaternary ammonium form with dimethyl sulfate or methyl chloride, copolymers of meta (acrylamide) and Mannich reaction modified polyacrylamides, of meta (acrylamide) and diallylcyclohexylamine hydrochloride (DACHA HCl) Copolymer, copolymer of meta (acrylamide) and diallyldimethylammonium chloride (DADMAC), meta (acrylamide) and methacrylamidopropyl Copolymers of dimethylammonium chloride (MAPTAC) and copolymers of meta (acrylamide) and allyl amine (ALA).

또한, 본원에서 사용되는 용어 양이온성 엉김제에는, 양전하 운반 능력이 pH에 의존하는 지의 여부에 상관없이 물에 용해되는 때 양전하를 운반하거나 할 수 있는 N-비닐포름아미드 또는 이와 관련된 단량체의 모든 수용성 공중합체가 포함될 수 있는 것으로 이해된다. 이러한 N-비닐포름아미드의 양이온성 공중합체의 예로는 N-비닐포름아미드와 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트(DMAEM)의 공중합체, N-비닐포름아미드와 디메틸아미노에틸 아크릴레이트(DMAEA)의 공중합체, N-비닐포름아미드와 디에틸아미노에틸 아크릴레이트(DEAEA)의 공중합체, N-비닐포름아미드와 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트(DEAEM)의 공중합체, N-비닐포름아미드와, 상기 아크릴레이트들의 디메틸 설페이트 또는 메틸 클로라이드와의 4차 암모늄 형태의 공중합체, N-비닐포름아미드와 만니히 반응 변형 폴리아크릴아미드의 공중합체, N-비닐포름아미드와 디알릴시클로헥실아민 히드로클로라이드(DACHA HCl)의 공중합체, N-비닐포름아미드와 디알릴디메틸암모늄 클로라이드(DADMAC)의 공중합체, N-비닐포름아미드와 메타크릴아미도프로필트리메틸암모늄클로라이드(MAPTAC)의 공중합체, 및 N-비닐포름아미드와 알릴 아민(ALA)의 공중합체 등이 있다.In addition, as used herein, the term cationic flocculant includes any water-soluble form of N-vinylformamide or a monomer associated therewith that is capable of carrying a positive charge when dissolved in water, regardless of whether the charge carrying capacity depends on pH. It is understood that copolymers may be included. Examples of such cationic copolymers of N-vinylformamide include copolymers of N-vinylformamide and dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEM), copolymers of N-vinylformamide and dimethylaminoethyl acrylate (DMAEA). , Copolymer of N-vinylformamide with diethylaminoethyl acrylate (DEAEA), copolymer of N-vinylformamide with diethylaminoethyl methacrylate (DEAEM), N-vinylformamide, and the acrylate Copolymer of quaternary ammonium form with dimethyl sulfate or methyl chloride, copolymer of N-vinylformamide with Mannich modified polyacrylamide, N-vinylformamide and diallylcyclohexylamine hydrochloride (DACHA HCl) Copolymer of N-vinylformamide and diallyldimethylammonium chloride (DADMAC), copolymer of N-vinylformamide and methacrylamidopropyltrimethylammonium There is a copolymer of a low-grade copolymer, and N- vinyl formamide and allyl amine (ALA) of (MAPTAC).

고분자량 음이온성 중합체는 (메타)아크릴아미드와 하기의 단량체의 수용성 비닐 공중합체인 것이 바람직하다: 아크릴산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 술폰에이트(AMPS) 및 이들의 혼합물. 또한, 상기 음이온성 고분자량 엉김제는 가수분해된 아크릴아미드 중합체이거나, 또는 아크릴아미드 또는 이의 동족체(예, 메타크릴아미드)와 아크릴산 또는 이의 동족체(예, 메타 크릴산), 또는 단량체(예, 말레산, 이타콘산, 비닐술폰산, AMPS, 또는 기타 술폰에이트 함유 단량체)의 공중합체일 수도 있다. 상기 음이온성 중합체는 술폰에이트 또는 포스폰에이트 치환체, 또는 이들 치환체의 혼합물이 얻어지도록 하는 방식으로 아크릴아미드 중합체를 변형함으로써 합성되어진 술폰에이트 또는 포스폰에이트 함유 중합체일 수 있다. 가장 바람직한 고분자량 음이온성 엉김제는 아크릴산/아크릴아미드 공중합체, 및 2-아크릴아미드-2-메틸프로판 술폰에이트/아크릴아미드 공중합체(AMPS), 아크릴아미도메탄 술폰에이트/아크릴아미드(AMS), 아크릴아미도 에탄 술폰에이트/아크릴아미드(AES) 및 2-히드록시-3-아크릴아미드 프로판 술폰에이트/아크릴아미드 (HAPS)와 같은 술폰에이트 함유 중합체가 있다.The high molecular weight anionic polymer is preferably a water soluble vinyl copolymer of (meth) acrylamide and the following monomers: acrylic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonate (AMPS) and mixtures thereof. Further, the anionic high molecular weight flocculant is a hydrolyzed acrylamide polymer, or acrylamide or its homologue (e.g. methacrylamide) and acrylic acid or its homologue (e.g. methacrylic acid), or a monomer (e.g. male) Acid, itaconic acid, vinylsulfonic acid, AMPS, or other sulfonate-containing monomers). The anionic polymer may be a sulfonate or phosphonate containing polymer synthesized by modifying the acrylamide polymer in a manner such that sulfonate or phosphonate substituents, or mixtures of these substituents, are obtained. Most preferred high molecular weight anionic tangles are acrylic acid / acrylamide copolymers, and 2-acrylamide-2-methylpropane sulfonate / acrylamide copolymers (AMPS), acrylamidomethane sulfonate / acrylamide (AMS), Sulfonate-containing polymers such as acrylamido ethane sulfonate / acrylamide (AES) and 2-hydroxy-3-acrylamide propane sulfonate / acrylamide (HAPS).

상기 고분자량 음이온성 중합체는 N-비닐포름아미드 또는 이와 관련된 단량체와 하기의 단량체의 수용성 비닐 공중합체인 것이 바람직하다: 아크릴산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 술폰에이트(AMPS) 및 이들의 혼합물. 또한, 상기 음이온성 고분자량 엉김제는 가수분해된 아크릴아미드 중합체이거나, 또는 아크릴아미드또는 이의 동족체(예, 메타크릴아미드)와 아크릴 산 또는 이의 동족체(예, 메타 크릴산), 또는 단량체(예, 말레산, 이타콘산, 비닐술폰산, AMPS, 또는 기타 술폰에이트 함유 단량체)의 공중합체일 수도 있다. 상기 음이온성 중합체는 술폰에이트 또는 포스폰에이트 치환체, 또는 이들 치환체의 혼합물이 얻어지도록 하는 방식으로 아크릴아미드 중합체를 변경함으로써 합성되어진 술폰에이트 또는 포스폰에이트 함유 중합체일 수 있다. 가징 바람직한 고분자량 음이온성 엉김제는 아크릴산/아크릴아미드 공중합체, 및 2-아크릴아미드-2-메틸프로판 술폰에이트/아크릴아미드 공중합체(AMPS), 아크릴아미도메탄 술폰에이트/아크릴아미드(AMS), 아크릴아미도 에탄 술폰에이트/아크릴아미드(AES) 및 2-히드록시-3-아크릴아미드 프로판 술폰에이트/아크릴아미드 (HAPS)와 같은 술폰에이트 함유 중합체가 있다.The high molecular weight anionic polymer is preferably a water-soluble vinyl copolymer of N-vinylformamide or a monomer associated therewith with the following monomers: acrylic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonate (AMPS) and mixtures thereof . Further, the anionic high molecular weight flocculant is a hydrolyzed acrylamide polymer, or acrylamide or its homologue (e.g. methacrylamide) and acrylic acid or its homologue (e.g. methacrylic acid), or a monomer (e.g., Copolymers of maleic acid, itaconic acid, vinylsulfonic acid, AMPS, or other sulfonate-containing monomers). The anionic polymer may be a sulfonate or phosphonate containing polymer synthesized by modifying the acrylamide polymer in such a way that a sulfonate or phosphonate substituent or a mixture of these substituents is obtained. The preferred high molecular weight anionic tangles are acrylic acid / acrylamide copolymers, and 2-acrylamide-2-methylpropane sulfonate / acrylamide copolymers (AMPS), acrylamidomethane sulfonate / acrylamides (AMS), Sulfonate-containing polymers such as acrylamido ethane sulfonate / acrylamide (AES) and 2-hydroxy-3-acrylamide propane sulfonate / acrylamide (HAPS).

비이온성, 양이온성 및 음이온성 엉김제는 500,000 이상의 분자량을 가지는 것이 바람직하다. 더욱 바람직한 분자량은 약 1,000,000 이상이지만, 상기 분자량이 약 5,000,000 이상인 때 최상의 결과가 얻어졌다. 상기 음이온성 또는 양이온성 단량체는 상기 공중합체의 약 80몰% 이하를 구성할 수 있지만, 음이온성 또는 양이온성 전하가 약 0 내지 30 몰%의 범위내에서 변화하는 경우에 최상의 결과가 얻어졌다. Nonionic, cationic and anionic flocculating agents preferably have a molecular weight of at least 500,000. More preferred molecular weight is at least about 1,000,000, but best results were obtained when the molecular weight was at least about 5,000,000. The anionic or cationic monomer may constitute up to about 80 mole percent of the copolymer, but best results were obtained when the anionic or cationic charge varied within the range of about 0 to 30 mole percent.

상기 고분자량 엉김제(음이온성, 비이온성, 양이온성)는 고체 형태, 수용액 형태, 유중수 에멀젼 형태, 또는 수중 분산액의 형태로 사용될 수 있다.The high molecular weight flocculants (anionic, nonionic, cationic) can be used in the form of a solid, an aqueous solution, a water-in-oil emulsion, or a dispersion in water.

벤토나이트, 탈크, 양이온성 전분, 양이온성 응집제, 또는 이들의 혼합물과 같은 유해 물질 억제용 첨가제가 상기 계의 임의의 지점에 부가될 수 있다. 바람직한 부가 지점은 화이트 워터(white water)로 희석하기 전의 진한 제지원료 펄프이다. 이러한 첨가제를 이용하면 제지 작업의 청정도가 증가하지만, 상기 첨가제가 이용되지 않는 경우에는 생산성 및 종이 품질에 악영향을 미치는 소수성 침전이 발생할 수 있다.Additives for inhibiting harmful substances such as bentonite, talc, cationic starch, cationic flocculants, or mixtures thereof may be added at any point in the system. A preferred addition point is the thick papermaking pulp before dilution with white water. The use of such additives increases the cleanliness of the papermaking operation, but if the additives are not used, hydrophobic precipitation may occur which adversely affects productivity and paper quality.

대표적으로 응집제는 약 1,000 내지 약 500,000의 저분자량을 가지는 양이온성 중합체이다. 상기 분자량은 약 2,000 내지 약 200,000인 것이 더욱 바람직하다.Typically the flocculant is a cationic polymer having a low molecular weight of about 1,000 to about 500,000. More preferably, the molecular weight is about 2,000 to about 200,000.

응집제로 사용되는 중합체의 예로는 4차화 디메틸아미노에틸아크릴레이트, 4차화 디메틸아미노메타크릴레이트, 비닐트리메톡시실란, 아크릴아미드, 디알릴디메틸아미노알킬(메타)아크릴레이트, 디알릴디메틸아미노알킬(메타)아크릴아미드 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 단량체와 디알릴디메틸암모늄 클로라이드로부터 형성되는 공중합체가 있다. 또한, 사용될 수 있는 중합체로는 폴리에틸렌 이민, 폴리아민, 폴리시아노디아미드 포름알데히드, 폴리(디알릴디메틸암모늄 클로라이드), 폴리(디알릴디메틸아미노알킬(메타)아크릴레이트), 폴리(디알릴디메틸아미노알킬(메타)아크릴아미드), 디메틸 아민과 에피클로로히드린의 축합 중합체뿐 아니라, 아크릴아미드 및/또는 디알릴디메틸아미노알킬(메타)아크릴레이트 및 디알릴디메틸아미노알킬(메타)아크릴아미드로부터 형성된 공중합체, 암모니아와 에틸렌 디클로라이드의 축합 중합체, 또는 아크릴아미도 N,N-디메틸 피페라진 4차 염과 아크릴아미드의 공중합체가 있다.Examples of polymers used as flocculants include quaternized dimethylaminoethylacrylate, quaternized dimethylaminomethacrylate, vinyltrimethoxysilane, acrylamide, diallyldimethylaminoalkyl (meth) acrylate, diallyldimethylaminoalkyl ( And copolymers formed from diallyldimethylammonium chloride with monomers selected from the group consisting of meta) acrylamide and mixtures thereof. In addition, polymers that can be used include polyethylene imine, polyamine, polycyanodiamide formaldehyde, poly (diallyldimethylammonium chloride), poly (diallyldimethylaminoalkyl (meth) acrylate), poly (diallyldimethylaminoalkyl (Meth) acrylamide), copolymers formed from acrylamide and / or diallyldimethylaminoalkyl (meth) acrylate and diallyldimethylaminoalkyl (meth) acrylamide, as well as condensation polymers of dimethyl amine and epichlorohydrin , A condensation polymer of ammonia and ethylene dichloride, or a copolymer of acrylamido N, N-dimethyl piperazine quaternary salt with acrylamide.

또한, 본 발명에서 사용될 수 있는 중합체성 응집제로는 (메타)아크릴산의 에스테르, 아미드, 니트릴 또는 염과 중합될 수 있는 것으로, 아미딘 비닐포름아미드, 비닐 알콜, 비닐 아세테이트, 및 비닐 피롤리돈으로 이루어진 그룹에서 선택되는 하나 이상의 단량체로부터 형성되는 것들과 같은 폴리(비닐아민)이 있다. 또한, 상기 응집제는 명반과 같은 무기 물질일 수도 있다. 또한, 본 발명은 고급지, 판지, 및 신문용지 제조용 슬러리로 이루어진 그룹에서 선택되는 제지용 슬러리에 적용될 수 있다. 이러한 슬러리로는 목재를 함유하는 것, 목재를 함유하지 않는 것, 처음으로 사용되는 것, 재순환된 것 및 이들의 혼합물이 있다. 본 발명의 방법은 본원에 기술되는 충전제 성분을 함유하는 모든 등급 및 유형의 종이 제품에 적용될 수 있는 것으로 판단된다.In addition, polymeric flocculants that can be used in the present invention are those that can be polymerized with esters, amides, nitriles or salts of (meth) acrylic acid, such as amidine vinylformamide, vinyl alcohol, vinyl acetate, and vinyl pyrrolidone. Poly (vinylamine) such as those formed from one or more monomers selected from the group consisting of. In addition, the flocculant may be an inorganic material such as alum. In addition, the present invention can be applied to a papermaking slurry selected from the group consisting of fine paper, cardboard, and newspaper paper slurry. Such slurries include wood containing, wood free, first used, recycled and mixtures thereof. It is believed that the method of the present invention can be applied to all grades and types of paper products containing the filler components described herein.

상기 폐놀계 증강제는 페놀-포름알데히드 수지, 탄닌 추출물, 나프톨-포름알데히드 축합물, 폴리(파라-비닐 페놀) 뿐 아니라, 카르복시레이트, 술폰에이트, 및 포스폰에이트 등과 같은 작용기에 의해 치환된 상기 증강제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택된다.The phenolic enhancer is a phenol-formaldehyde resin, tannin extract, naphthol-formaldehyde condensate, poly (para-vinyl phenol), as well as said enhancer substituted by functional groups such as carboxylate, sulfonate, phosphonate and the like , And mixtures thereof.

본 발명의 엉김제/페놀계 증강제 결합물의 활성을 실제적으로 방해하지 않는 다른 첨가제가 상기 셀룰로오스 슬러리에 부가될 수 있다. 이러한 다른 첨가제의 예로는 명반 및 송진과 같은 사이즈제, 미립자, 피치 조절제, 및 살생물제 등이 있다.Other additives may be added to the cellulose slurry that do not substantially interfere with the activity of the tangle / phenolic enhancer combination of the present invention. Examples of such other additives include size agents such as alum and rosin, particulates, pitch control agents, and biocides.

제지 원료에서 일반적으로 이용되는 충전제 성분의 양은 슬러리의 건조 펄프 100 중량부당 약 5 내지 약 30 중량부이지만, 이러한 충전제 성분의 양은 약 1 중량부 정도로 낮을 수 있거나 또는 약 50 중량부 정도로 높을 수도 있다.The amount of filler component generally used in papermaking stock is about 5 to about 30 parts by weight per 100 parts by weight of dry pulp of the slurry, but the amount of such filler components may be as low as about 1 part by weight or as high as about 50 parts by weight.

본원에 설명된 방법의 효율을 측정하기 위하여, 하기의 브리트 자(Britt Jar) 실험 방법을 이용했다. 상기 브리트 자 시험법은 FPR 및 FPAR의 공업 인증 시험 평가법이다. 1차 통과 보류 수준(First Pass retention; FPR)은 형성되는 시이트내로 전체 고체가 혼입되는 정도를 나타내는 것이다. 이것은 하기의 식으로 나타낸 바와 같이 시이트의 형성동안에 얻어지는 제지 슬러리의 점조도 Cs와 화이트 워터의 점조도 Cww로부터 계산된다:In order to measure the efficiency of the method described herein, the following Britt Jar experimental method was used. The Brit rule test method is an industrial certification test evaluation method of FPR and FPAR. First Pass retention (FPR) refers to the degree of incorporation of the entire solid into the sheet formed. This is calculated from the consistency of the papermaking slurry, C s, and the white water, C ww , obtained during the formation of the sheet as represented by the following equation:

FPR=((Cs-Cww)/Cs) X 100%FPR = ((C s -C ww ) / C s ) X 100%

따라서, FPR 값이 높을수록 처리제의 효율이 높다. Therefore, the higher the FPR value, the higher the efficiency of the treatment agent.

1차 통과 애시 보류 수준(First Pass Ash retention; FPAR)은 형성되는 시이트내로 충전제가 혼입되는 정도를 나타내는 것이다. 이러한 FPAR은 하기의 식으로 나타낸 바와같이 시이트의 형성동안에 얻어지는 초기 제지 슬러리의 충전제 점조도 Cfs 와 화이트 워터의 충전제 점조도 Cfww로부터 계산된다:First Pass Ash retention (FPAR) is an indication of the degree of incorporation of filler into the sheet formed. This FPAR is calculated from the filler viscosity C fs of the initial papermaking slurry obtained during the formation of the sheet and the filler viscosity C fww of the white water, as shown by the equation:

FPAR=((Cfs-Cfww)/Cfs) X 100%FPAR = ((C fs -C fww ) / C fs ) X 100%

따라서, FPAR 값이 높을수록 처리 효율이 더 높다.Therefore, the higher the FPAR value, the higher the processing efficiency.

브리트 자는 차폐된 용기와, 임펠러와, 탈수를 수행하는 스크린(대표적으로 200-70 매시)과, 밸브로 이루어진다. 이러한 브리트 자는 제지기의 전단 조건을 복제하기 위해 사용되는 것이다. 기지의 점조도를 갖는 제지 원료 시료(중서부의 제지 공장으로부터 얻은 제지원료)를 상기 브리트 자에 부가하면서 상기 임펠러를 작동시켜서 실험을 수행했다. 다음에, 상기 제지 원료를 제지기에의 부가 지점을 최상으로 반영하는 순서로, 평가될 묽은 처리 용액으로 처리하였다. 실험을 종료한 후, 100 ml의 화이트 워터 시료(브리트 자의 필터에 통과되는 유출물)를 동적 조건하에서 수집하였다. 탈수 동안 매트의 형성을 방지하기 위하여 동적 조건을 이용했다.The briddle consists of a shielded container, an impeller, a screen for performing dehydration (typically 200-70 mesh) and a valve. These brits are used to replicate the shear conditions of the paper machine. The experiment was carried out by operating the impeller while adding a sample of paper stock having a known consistency to the paper mill (from a paper mill in the Midwest) to the breeze. The paper stock was then treated with a dilute treatment solution to be evaluated in order that best reflects the addition point to the paper machine. After the experiment was finished, 100 ml of white water sample (effluent passed through Brit's filter) was collected under dynamic conditions. Dynamic conditions were used to prevent the formation of mats during dehydration.

실험에 사용되는 제지 원료의 점조도(consistency)는 0.2 내지 0.7%였다. 이러한 범위에서 보류 수준값은 제지원료의 점조도에 의존하지 않는 것으로 확인되었다. 모든 실험에서 사용되는 중합체를 응집제 및 페놀계 증강제의 경우에는 1%로, 그리고 엉김제의 경우에는 0.1%로 희석하였다. 상기 브리트 자의 임펠러는 800 rpm으로 작동하였다.The consistency of the paper stock as used in the experiment was 0.2 to 0.7%. In these ranges, the retention level value was found not to depend on the consistency of the fee. The polymer used in all experiments was diluted to 1% for flocculants and phenolic enhancers and 0.1% for flocculation agents. The Britza's impeller was operated at 800 rpm.

상기 브리트 자 시험은 유체역학적 인자보다는 보류 수준에 미치는 콜로이드 인자의 영향에 초점을 둔 제지기상에서의 보류 수준(retention), 즉 미세 물질의 물리적 갇힘 및 섬유의 기계적 얽힘보다는 인력 또는 반발력에 초점을 둔 제지기상에서의 보류 수준을 복제하기 위하여 사용되는 것이다.The Britza test focuses on attraction or repulsion rather than hydrodynamic factors on retention of paper, focusing on the effect of colloidal factors on retention levels, i.e. physical trapping of micromaterials and mechanical entanglement of fibers. It is used to replicate the level of retention on paper machines.

따라서 측정되는 보류수준 값은 여과에 관한 인자를 포함하지 않으므로 순수한 화학적 보류 성분을 나타낸다.Thus, the retention level value measured does not include a factor relating to filtration and thus represents a pure chemical retention component.

각각의 시험에 있어서, 제지기상의 제지 원료에 부가되는 순서로 첨가제들을 부가했다. 모든 시료는 모든 첨가제들이 소정 테스트에 도입되었는지의 여부에 상관없이 동일한 시간동안 교반되었다. 스크린의 위에 위치한 상부 챔버에 제지 원료를 위치시킨 다음 하기의 순서에 따라 처리하여 각각의 테스트를 수행했다:In each test, additives were added in the order in which they were added to the paper stock on the paper machine. All samples were stirred for the same time whether or not all additives were introduced into the given test. Each test was performed by placing the paper stock in an upper chamber located above the screen and processing in the following order:

0 초 - 제지원료 부가0 seconds-application fee

5초 - 점토(전처리되었거나 또는 전처리되지 않음)5 seconds-clay (pretreated or not pretreated)

10초 - 전처리없이 실험을 위해 부가되는 페놀계 증강제10 seconds-phenolic enhancer added for experiments without pretreatment

15초 - 엉김제 부가15 sec-Add Tangle

20초 - 시료 수집20 sec-sample collection

다음에, 건조시키고 여과 패드를 통해 회분화(ashing)한 후, 화이트 워터의 점조도 Cww 및 화이트 워터의 충전제 점조도 Cfww을 측정했다. 다음에, 이러한 값들을 이용하여 FPR 및 FPAR을 계산했다.Next, the dried and after ashing (ashing) through filtration pad was measured in the consistency C ww and filler consistency in the white water in the white water fww C. Next, these values were used to calculate FPR and FPAR.

하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 구현예 및 이용을 설명하기 위해 제시되는 것으로서, 특허청구범위에서 나타낸 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다. 달리 언급하지 않으면, 하기 실시예에서 %는 중량%를 의미한다The following examples are presented to illustrate preferred embodiments and uses of the invention and are not intended to limit the scope of the invention as set forth in the claims. Unless stated otherwise, in the following examples% means% by weight

실시예 1Example 1

하기의 표 I은 신문용지 제조용 제지원료를 이용한 실험으로부터 얻은 데이터를 보여준다. 상기 제지 원료는 신문용지 제조공장으로부터 얻은 진한 가공열처리 펄프(TMP) 시료를 이용하여 제조한 것이다. 미합중국 뉴저지주 아이셀린에 소재한 Engelhard Corporation으로부터 입수가능한 20% 소성토 충전제를 상기 제지원료에 도입했다. 점조도를 0.5%로 조절했다.Table I below shows the data obtained from the experiment using the papermaking fee for the production of newspaper paper. The paper stock is prepared by using a thick heat treatment pulp (TMP) sample obtained from a newspaper paper manufacturing plant. A 20% calcined earth filler, available from Engelhard Corporation, Iselin, New Jersey, USA, was introduced into the application fee. The consistency was adjusted to 0.5%.

제지 슬러리에 충전제를 혼입하기 전에 페놀계 증강제를 상기 충전제에 전처리제로서 도입할 때에 얻어지는 효과를 상기 증강제를 도입하지 않을 때, 즉 충전제를 통상의 방식으로 이용할 때와 비교하여 평가했다. 상기 페놀계 증강제는 레졸 타입의 상업적으로 입수가능한 페놀 포름알데히드 수지였다. 충전제의 전처리동안에 모든 증강제를 상기 충전제에 부가한 후, 상기 충전제를 셀룰로오스 함유 제지 슬러리에 도입하였다. 수돗물을 이용하여 슬러리로 제조한 상기 충전제의 pH는 7 이었다. pH의 조절을 포함하는 전처리 실험의 경우, 무기산의 묽은 용액을 이용하여 pH를 6으로 저하시켰다.Before incorporating the filler into the papermaking slurry, the effect obtained when introducing the phenolic enhancer into the filler as a pretreatment agent was evaluated in comparison with the case where the enhancer was not introduced, i.e., when the filler was used in a conventional manner. The phenolic enhancer was a commercially available phenol formaldehyde resin of the resol type. During the pretreatment of the filler all the enhancers were added to the filler and then the filler was introduced into the cellulose containing papermaking slurry. The pH of the filler prepared as a slurry using tap water was 7. For pretreatment experiments involving adjustment of pH, the pH was lowered to 6 using a dilute solution of inorganic acid.

비이온성 엉김제는 미합중국 일리노이즈주 네이퍼빌에 소재한 Nalco Chemical Company로부터 상업적으로 입수가능한 30.0 dl/g의 RSV 및 27.2% 전체 고체 함량을 갖는 라텍스 역유화 단독중합체 아크릴아미드였다. 상기 엉김제의 사용량은 제지원료의 고체 1톤당 제품 2kg이었다. 미합중국 위스콘신주 시보이간에 소재한 Borden Chemical Co.로부터 41.5% 고체 상태로 입수한 상기 페놀계 증강제의 사용량은 제지원료의 전체 고체 1톤당 2kg(활성성분)이었다.The nonionic tangle was a latex inverse emulsified homopolymer acrylamide having a RSV of 20.0% total solids content of 30.0 dl / g and commercially available from Nalco Chemical Company, Naperville, Illinois, USA. The amount of the flocculant used was 2 kg of product per tonne of solid of the support material. The amount of the phenolic enhancer obtained in 41.5% solids from Borden Chemical Co., Shivoigan, WI, was 2 kg (active ingredient) per tonne of total solid of the refining agent.

놀랍게도, 상기 충전제를 상기 페놀계 물질로 전처리한 후 아크릴아미드 단독중합체를 엉김제로 이용하면, FPR이 더욱 높은 값을 나타내는 바와같이 보류 수준이 개선되는 것으로 확인된다. 상기 페놀계 증강제를 이용하여 전처리하기 전에 상기 충전제의 pH를 조절하면 상기 보류 수준은 개선된다는 것이 이 실시예로부터 명백해진다. 전술한 브리트 자 과정을 이용하여 보류 수준의 측정을 수행했다.Surprisingly, the pretreatment of the filler with the phenolic material followed by the use of acrylamide homopolymers as a tangle has been shown to improve retention levels as the FPR shows higher values. It is clear from this example that adjusting the pH of the filler prior to pretreatment with the phenolic enhancer improves the retention level. The retention level measurement was performed using the above described Britza process.

표 1Table 1

엉김제로서 비이온성 폴리아크릴아미드를 이용하는 경우 소성토의 보류수준에 미치는 전처리 방식의 영향Influence of Pretreatment on the Retention Level of Calcined Soils Using Nonionic Polyacrylamides as Entangling Agents

1차 통과 보류수준1st Pass Hold Level 1차 통과 애시 보류수준 First pass ash hold level 전처리 없음No pretreatment 77.977.9 68.268.2 전처리Pretreatment 83.183.1 75.575.5 pH를 변화시키면서 전처리Pretreatment with changing pH 8787 81.881.8

실시예 2Example 2

하기의 표 II는 신문용지 제조용 제지원료를 이용한 실험으로부터 얻은 데이터를 보여준다. 상기 제지 원료는 신문용지 제조공장으로부터 얻은 진한 TMP 시료를 이용하여 제조한 것이다. 미합중국 뉴저지주 아이셀린에 소재한 Engelhard Corporation으로부터 입수가능한 20% 수세척 카올린토 충전제를 상기 제지원료에 도입했다. 점조도를 0.5%로 조절했다.Table II below shows the data obtained from the experiment using the papermaking fee for the production of newspaper paper. The paper stock is prepared by using a thick TMP sample obtained from a newspaper paper manufacturing plant. A 20% water-washed kaolinto filler, available from Engelhard Corporation, Eiselin, NJ, was introduced into the application fee. The consistency was adjusted to 0.5%.

제지 슬러리에 충전제를 혼입하기 전에 페놀계 증강제를 상기 충전제에 전처리제로서 도입할 때에 얻어지는 효과를 상기 증강제를 도입하지 않을 때, 즉 충전제를 통상의 방식으로 이용할 때와 비교하여 평가했다. 상기 페놀계 증강제는 레졸 타입의 상업적으로 입수가능한 페놀 포름알데히드 수지였다. 충전제의 전처리동안에 모든 증강제를 상기 충전제에 부가한 후, 상기 충전제를 셀룰로오스 함유 제지 슬러리에 도입하였다. 수돗물을 이용하여 슬러리로 제조한 상기 충전제의 pH는 7 이었다. pH의 조절을 포함하는 전처리 실험의 경우, 무기산의 묽은 용액을 이용하여 pH를 6으로 저하시켰다.Before incorporating the filler into the papermaking slurry, the effect obtained when the phenolic enhancer was introduced into the filler as a pretreatment agent was evaluated in comparison with the case where the enhancer was not introduced, i.e., when the filler was used in a conventional manner. The phenolic enhancer was a commercially available phenol formaldehyde resin of the resol type. During the pretreatment of the filler all the enhancers were added to the filler and then the filler was introduced into the cellulose containing papermaking slurry. The pH of the filler prepared as a slurry using tap water was 7. For pretreatment experiments involving adjustment of pH, the pH was lowered to 6 using a dilute solution of inorganic acid.

비이온성 엉김제는 미합중국 일리노이즈주 네이퍼빌에 소재한 Nalco Chemical Company로부터 상업적으로 입수가능한 30.0 dl/g의 RSV 및 27.2% 전체 고체 함량을 갖는 라텍스 역유화 단독중합체 아크릴아미드였다. 상기 엉김제의 사용량은 제지원료의 전체 고체 1톤당 제품 2kg이었다. 미합중국 위스콘신주 시보이간에 소재한 Borden Chemical Co.로부터 41.5% 고체 상태로 입수한 상기 페놀계 증강제의 사용량은 제지원료의 전체 고체 1톤당 2kg(활성성분)이었다.The nonionic tangle was a latex inverse emulsified homopolymer acrylamide having a RSV of 20.0% total solids content of 30.0 dl / g and commercially available from Nalco Chemical Company, Naperville, Illinois, USA. The amount of the flocculant used was 2 kg of product per tonne of total solid of the support material. The amount of the phenolic enhancer obtained in 41.5% solids from Borden Chemical Co., Shivoigan, WI, was 2 kg (active ingredient) per tonne of total solid of the refining agent.

상기 충전제를 pH 조절없이 상기 페놀계 물질로 전처리한 후 아크릴아미드 단독중합체를 엉김제로 이용하면, 보류 수준은 개선되지 않는 것으로 확인되었다. 그러나 놀랍게도, 상기 페놀계 증강제를 이용하여 전처리하기 전에 상기 충전제의 pH를 조절하면 상기 보류 수준은 증가한다는 것이 이 실시예에서 확인된다. 전술한 브리트 자 과정을 이용하여 보류 수준의 측정을 수행했다.If the filler was pretreated with the phenolic material without pH adjustment and acrylamide homopolymer was used as the tangle, it was found that the retention level did not improve. Surprisingly, however, it is confirmed in this example that the retention level is increased by adjusting the pH of the filler prior to pretreatment with the phenolic enhancer. The retention level measurement was performed using the above described Britza process.

표 IITable II

엉김제로서 비이온성 폴리아크릴아미드를 이용할 경우 수세척 점토에 미치는 전처리 방식의 영향Effect of Pretreatment on Washing Clay with Nonionic Polyacrylamides as a Tangle

1차 통과 보류수준1st Pass Hold Level 1차 통과 애시 보류수준 First pass ash hold level 전처리 없음No pretreatment 68.168.1 5555 전처리Pretreatment 67.667.6 54.654.6 pH를 변화시키면서 전처리Pretreatment with changing pH 73.173.1 65.165.1

실시예 3Example 3

하기의 표 III은 신문용지 제조용 제지원료를 이용한 실험으로부터 얻은 데이터를 보여준다. 상기 제지 원료는 신문용지 제조공장으로부터 얻은 진한 TMP 시료를 이용하여 제조한 것이다. 미합중국 메릴랜드주 하브레 데 그레이스에 소재한 J.M. Huber로부터 입수가능한 20% 비결정질 실리카 충전제를 상기 제지원료에 도입했다. 점조도를 0.5%로 조절했다.Table III below shows the data obtained from the experiment using the preparation fee for producing newspaper paper. The paper stock is prepared by using a thick TMP sample obtained from a newspaper paper manufacturing plant. J.M. in Habre de Grace, Maryland, United States. A 20% amorphous silica filler, available from Huber, was introduced into the support. The consistency was adjusted to 0.5%.

제지 슬러리에 충전제를 혼입하기 전에 페놀계 증강제를 상기 충전제에 전처리제로서 도입할 때에 얻어지는 효과를 상기 증강제를 도입하지 않을 때, 즉 충전제를 통상의 방식으로 이용할 때와 비교하여 평가했다. 상기 페놀계 증강제는 레졸 타입의 상업적으로 입수가능한 페놀 포름알데히드 수지였다. 충전제의 전처리동안에 모든 증강제를 상기 충전제에 부가한 후 상기 충전제를 셀룰로오스 함유 제지 슬러리에 도입하였다. 수돗물을 이용하여 슬러리로 제조한 상기 충전제의 pH는 7 이었다. pH의 조절을 포함하는 전처리 실험의 경우, 무기산의 묽은 용액을 이용하여 pH를 6으로 저하시켰다.Before incorporating the filler into the papermaking slurry, the effect obtained when introducing the phenolic enhancer into the filler as a pretreatment agent was evaluated in comparison with the case where the enhancer was not introduced, i.e., when the filler was used in a conventional manner. The phenolic enhancer was a commercially available phenol formaldehyde resin of the resol type. During the pretreatment of the filler all fillers were added to the filler and then the filler was introduced into the cellulose containing papermaking slurry. The pH of the filler prepared as a slurry using tap water was 7. For pretreatment experiments involving adjustment of pH, the pH was lowered to 6 using a dilute solution of inorganic acid.

비이온성 엉김제는 미합중국 일리노이즈주 네이퍼빌에 소재한 Nalco Chemical Company로부터 상업적으로 입수가능한 30.0 dl/g의 RSV 및 27.2% 전체 고체 함량을 갖는 라텍스 역유화 단독중합체 아크릴아미드였다. 상기 페놀계 증강제의 사용량은 하기의 표 III의 첫번째 칼럼에서 나타내며, 모든 사용량은 제지원료의 전체 고체 중량을 기준으로한 것이다.The nonionic tangle was a latex inverse emulsified homopolymer acrylamide having a RSV of 20.0% total solids content of 30.0 dl / g and commercially available from Nalco Chemical Company, Naperville, Illinois, USA. The amount of the phenolic enhancer is shown in the first column of Table III below, and all the amount is based on the total solid weight of the support material.

상기 충전제를 전처리한 후 아크릴아미드 단독중합체를 엉김제로 이용하면, 보류 수준이 상당히 개선된 것으로 확인되었다. 전술한 브리트 자 과정을 이용하여 보류 수준의 측정을 수행했다.The use of acrylamide homopolymer as a tangle after pretreatment of the filler confirmed a significant improvement in retention levels. The retention level measurement was performed using the above described Britza process.

표 IIITABLE III

충전제로서 비결정성 실리카를 사용하고 엉김제로서 비이온성 아크릴아미드를 사용하면서 증강제로 전처리할 때의 보류수준의 개선Improvement of retention level when pretreatment with enhancer using amorphous silica as filler and nonionic acrylamide as tangle

증강제 전처리(kg/t)Enhancer Pretreatment (kg / t) 1차 통과 보류수준(%)First Pass Hold Level (%) 1차 통과 애시 보류수준(%)First Pass Ash Hold Level (%) 00 64.564.5 38.738.7 0.60.6 65.065.0 44.444.4 1.21.2 67.767.7 55.655.6 1.81.8 72.572.5 61.461.4 3.53.5 76.476.4 75.975.9

이상에서 설명한 바와같이, 본 발명에 의하면, 충전제를 제지 원료에 부가하기 전에 상기 충전제를 페놀계 증강제로 전처리함으로써, 제지원료에서 상기 충전제의 보류 및 탈수 수준을 개선할 수 있다.As described above, according to the present invention, by pre-treating the filler with a phenolic enhancer before adding the filler to the paper stock, it is possible to improve the retention and dehydration level of the filler in the support material.

하기의 특허청구범위에서 정의되는 본 발명의 개념 및 범위를 일탈하지 않고 전술한 본 발명에 따른 방법의 구성, 작용의 변경이 이루어질 수 있다.Modifications and configurations of the method according to the present invention described above can be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims.

Claims (22)

제지 공정에 사용되는 제지 원료에서 충전제 성분의 보류 및 탈수 수준을 증가시키기 위한 방법으로서, 상기 방법은A method for increasing the retention and dehydration levels of filler components in paper stock used in the papermaking process, the method comprising a) 4 내지 8의 pH에서 충전제 성분의 슬러리를 제조하는 단계와;a) preparing a slurry of filler component at a pH of 4 to 8; b) 상기 슬러리를 상기 제지 원료의 전체 고체 중량을 기준으로 0.003 내지 2.0중량%의 페놀계 증강제로 처리하여, 전처리된 충전제 성분 슬러리를 형성하는 단계와;b) treating said slurry with 0.003 to 2.0 weight percent phenolic enhancer based on the total solid weight of said paper stock to form a pretreated filler component slurry; c) 상기 단계 b)의 전처리된 슬러리를 상기 제지 원료에 부가하는 단계와;c) adding the pretreated slurry of step b) to the paper stock; d) 500,000 이상의 분자량을 갖는 중합체성 엉김제를, 상기 제지 원료 슬러리의 전체 고체 중량을 기준으로 0.003 내지 0.5 중량%의 양으로 상기 제지 원료에 부가하는 단계를 포함함으로써, 상기 제지 원료에서 상기 충전제 성분의 보류 및 탈수 수준을 증가시키는 방법.d) adding a polymeric tangle having a molecular weight of at least 500,000 to the paper stock in an amount of 0.003 to 0.5% by weight, based on the total solid weight of the paper stock slurry. To increase the retention and dehydration levels of the. 제 1 항에 있어서, 상기 충전제 성분은 탄산칼슘, 점토, 실리카, 이산화티타늄, 산화마그네슘, 석고, 탈크, 수화된 산화알루미늄, 규산마그네슘 및 이들의 혼합물로 이우어진 그룹에서 선택되는 방법.The method of claim 1 wherein the filler component is selected from the group consisting of calcium carbonate, clay, silica, titanium dioxide, magnesium oxide, gypsum, talc, hydrated aluminum oxide, magnesium silicate and mixtures thereof. 제 1 항에 있어서, 상기 페놀계 증강제는 페놀-포름알데히드 수지, 탄닌 추출물, 나프톨-포름알데히드 축합물, 폴리(파라-비닐 페놀) 및 이들의 혼합물로 이 루어진 그룹에서 선택되는 방법.The method of claim 1 wherein the phenolic enhancer is selected from the group consisting of phenol-formaldehyde resins, tannin extracts, naphthol-formaldehyde condensates, poly (para-vinyl phenols), and mixtures thereof. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 b)에서 상기 페놀계 증강제는 상기 제지 원료의 전체 고체 중량을 기준으로 0.007 내지 1.0중량%의 양으로 부가되는 방법.The method of claim 1, wherein the phenolic enhancer in step b) is added in an amount of 0.007 to 1.0% by weight based on the total solid weight of the papermaking stock. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 b)에서 상기 페놀계 증강제는 상기 제지 원료의 전체 고체 중량을 기준으로 0.02 내지 0.5중량%의 양으로 부가되는 방법.The method of claim 1 wherein the phenolic enhancer in step b) is added in an amount of 0.02 to 0.5% by weight based on the total solid weight of the papermaking stock. 제 1 항에 있어서, 상기 제지 원료는 고급지, 판지, 및 신문용지 제조용 제지 원료로 이루어진 그룹에서 선택되는 방법.The method of claim 1, wherein the paper stock is selected from the group consisting of paper, cardboard, and newspaper stock. 제 1 항에 있어서, 상기 엉김제는 음이온성 중합체인 방법.The method of claim 1, wherein the flocculating agent is an anionic polymer. 제 1 항에 있어서, 상기 엉김제는 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-3차 부틸 아크릴아미드, N-비닐포름아미드, N-비닐피롤리돈, N-비닐피페리돈, N-비닐카프로락탐, N-비닐-3-메틸피롤리돈, N-비닐-5-메틸피롤리돈, N-비닐-5-페닐피롤리돈, N-비닐-2-옥사졸리돈, N-비닐이미다졸, 비닐아세테이트, 말레이미드, N-비닐모르폴리논 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 단량체의 중합에 의해서 형성되는 비이온성 중합체인 방법.The method of claim 1, wherein the flocculating agent is acrylamide, methacrylamide, N-tert butyl acrylamide, N-vinylformamide, N-vinylpyrrolidone, N-vinylpiperidone, N-vinyl caprolactam, N-vinyl-3-methylpyrrolidone, N-vinyl-5-methylpyrrolidone, N-vinyl-5-phenylpyrrolidone, N-vinyl-2-oxazolidone, N-vinylimidazole, A nonionic polymer formed by polymerization of a monomer selected from the group consisting of vinyl acetate, maleimide, N-vinylmorpholinone and mixtures thereof. 제 1 항에 있어서, 상기 엉김제는 양이온성 중합체인 방법.The method of claim 1 wherein the flocculating agent is a cationic polymer. 제 1 항에 있어서, 상기 제지 원료에 양이온성 응집제를, 상기 제지 원료 슬러리의 전체 고체 중량을 기준으로 0.001 내지 1 중량%의 양으로 부가하는 단계를 추가로 포함하는 방법.The method of claim 1, further comprising adding a cationic flocculant to the paper stock in an amount of 0.001 to 1 weight percent based on the total solid weight of the paper stock slurry. 제 1 항에 있어서, 벤토나이트, 탈크, 실리카, 양이온성 전분 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 처리 보조제를 부가하는 단계를 추가로 포함하는 방법.The method of claim 1, further comprising adding a processing aid selected from the group consisting of bentonite, talc, silica, cationic starch, and mixtures thereof. 제지 공정의 제지 원료에서 충전제 성분의 보류 및 탈수 수준을 증가시키기 위한 방법으로서, 상기 방법은A method for increasing the retention and dehydration levels of filler components in the paper stock of the paper making process, a) 4 내지 8의 pH에서 충전제 성분의 슬러리를 제조하는 단계와;a) preparing a slurry of filler component at a pH of 4 to 8; b) 상기 슬러리를 상기 제지 원료의 전체 고체 중량을 기준으로 0.003 내지 2.0중량%의 페놀계 증강제로 처리하여, 전처리된 충전제 성분 슬러리를 형성하는 단계와;b) treating said slurry with 0.003 to 2.0 weight percent phenolic enhancer based on the total solid weight of said paper stock to form a pretreated filler component slurry; c) 500,000 이상의 분자량을 갖는 중합체성 엉김제를, 상기 제지 원료의 전체 고체 중량을 기준으로 0.003 내지 0.5 중량%의 양으로 상기 제지 원료에 부가하는 단계와;c) adding a polymeric tangle agent having a molecular weight of at least 500,000 to the paper stock in an amount of 0.003 to 0.5% by weight based on the total solid weight of the paper stock; d) 상기 단계 b)의 전처리된 슬러리를 상기 제지 원료에 부가하는 단계를 포함함으로써, 상기 제지 원료에서 상기 충전제 성분의 보류 및 탈수 수준을 증가시키는 방법. d) adding the pretreated slurry of step b) to the paper stock, thereby increasing the retention and dehydration levels of the filler component in the paper stock. 제 12 항에 있어서, 상기 충전제 성분은 탄산칼슘, 점토, 실리카, 이산화티타늄, 산화마그네슘, 석고, 탈크, 수화된 산화알루미늄, 규산마그네슘 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 방법.13. The method of claim 12, wherein said filler component is selected from the group consisting of calcium carbonate, clay, silica, titanium dioxide, magnesium oxide, gypsum, talc, hydrated aluminum oxide, magnesium silicate and mixtures thereof. 제 12 항에 있어서, 상기 페놀계 증강제는 페놀-포름알데히드 수지, 탄닌 추출물, 나프톨-포름알데히드 축합물, 폴리(파라-비닐 페놀) 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 방법.13. The method of claim 12, wherein the phenolic enhancer is selected from the group consisting of phenol-formaldehyde resins, tannin extracts, naphthol-formaldehyde condensates, poly (para-vinyl phenols), and mixtures thereof. 제 12항에 있어서, 상기 단계 b)에서 상기 페놀계 증강제는 상기 제지 원료의 전체 고체 중량을 기준으로 0.007 내지 1.0중량%의 양으로 부가되는 방법.The method of claim 12, wherein the phenolic enhancer in step b) is added in an amount of 0.007 to 1.0% by weight based on the total solid weight of the paper stock. 제 12 항에 있어서, 상기 단계 b)에서 상기 페놀계 증강제는 상기 제지 원료의 전체 고체 중량을 기준으로 0.02 내지 0.5중량%의 양으로 부가되는 방법.The method of claim 12, wherein in step b) the phenolic enhancer is added in an amount of 0.02 to 0.5% by weight based on the total solid weight of the papermaking stock. 제 12 항에 있어서, 상기 제지 원료는 고급지, 판지, 및 신문용지 제조용 제 지 원료로 이루어진 그룹에서 선택되는 방법.13. The method of claim 12, wherein the paper stock is selected from the group consisting of high quality paper, cardboard, and newspaper paper. 제 12 항에 있어서, 상기 엉김제는 음이온성 중합체인 방법.13. The method of claim 12, wherein the flocculating agent is an anionic polymer. 제 12 항에 있어서, 상기 엉김제는 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-3차 부틸 아크릴아미드, N-비닐포름아미드, N-비닐피롤리돈, N-비닐피페리돈, N-비닐카프로락탐, N-비닐-3-메틸피롤리돈, N-비닐-5-메틸피롤리돈, N-비닐-5-페닐피롤리돈, N-비닐-2-옥사졸리돈, N-비닐이미다졸, 비닐아세테이트, 말레이미드, N-비닐모르폴리논 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 단량체의 중합에 의해서 형성되는 비이온성 중합체인 방법.The method of claim 12, wherein the flocculating agent is acrylamide, methacrylamide, N-tert butyl acrylamide, N-vinylformamide, N-vinylpyrrolidone, N-vinyl piperidone, N-vinyl caprolactam, N-vinyl-3-methylpyrrolidone, N-vinyl-5-methylpyrrolidone, N-vinyl-5-phenylpyrrolidone, N-vinyl-2-oxazolidone, N-vinylimidazole, A nonionic polymer formed by polymerization of a monomer selected from the group consisting of vinyl acetate, maleimide, N-vinylmorpholinone and mixtures thereof. 제 12 항에 있어서, 상기 엉김제는 양이온성 중합체인 방법.13. The method of claim 12, wherein the flocculating agent is a cationic polymer. 제 12 항에 있어서, 상기 제지 원료에 양이온성 응집제를, 상기 제지 원료 슬러리의 전체 고체 중량을 기준으로 0.001 내지 1 중량%의 양으로 부가하는 단계를 추가로 포함하는 방법.13. The method of claim 12, further comprising adding a cationic flocculant to the paper stock in an amount of 0.001 to 1 weight percent based on the total solid weight of the paper stock slurry. 제 12 항에 있어서, 벤토나이트, 탈크, 실리카, 양이온성 전분 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 처리 보조제를 부가하는 단계를 추가로 포함하는 방법.13. The method of claim 12, further comprising adding a processing aid selected from the group consisting of bentonite, talc, silica, cationic starch and mixtures thereof.
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