NO128763B

NO128763B -

Info

Publication number: NO128763B
Application number: NO771A
Authority: NO
Inventors: C Berger; C Brearley
Original assignee: Universal Oil Prod Co
Priority date: 1971-01-04
Filing date: 1971-01-04
Publication date: 1974-01-07

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av fylt papir. Process for the production of filled paper.

Mange papirer inneholder bare fiber-råstoffer og limingsmidler. For mange an-vendelsesformål er det imidlertid nødven-dig å tilsette fyllstoffer. Som oftest anvender man finmalte mineralske fyllstoffer, ved hjelp av hvilke papiret får en mer lukket og jevn overflate. Papiret blir videre hvitere og samtidig mere ugjennom-siktig, får et bedre grep og større spesifikk vekt. I alminnelighet minsker dog herved papirets fasthet. En videre ulempe er at store mengder fyllstoff, ofte 70 pst. og mere, ikke opptas av papirmassen. Man kan heller ikke unngå disse ulemper når man som fyllstoffer anvender kunststoffer, f. eks. finmalt polyvinylklorid med høyt myk-ningspunkt. Many papers contain only fiber raw materials and adhesives. For many purposes, however, it is necessary to add fillers. Most often, finely ground mineral fillers are used, with the help of which the paper gets a more closed and smooth surface. The paper also becomes whiter and at the same time more opaque, gets a better grip and greater specific weight. In general, however, this reduces the firmness of the paper. A further disadvantage is that large amounts of filler, often 70 per cent or more, are not taken up by the paper pulp. Nor can these disadvantages be avoided when plastics are used as fillers, e.g. finely ground polyvinyl chloride with a high softening point.

Videre er kjent å behandle helt eller Furthermore, it is known to treat completely or

delvis tørkete papirbaner med vandige oppløsninger av stoffer, f. eks. urinstoff-formaldehyd-harpikser, som forbedrer papirets våtfasthet, eller å tilsette papirstoffet kunstharpikser som fyllstoff. På den annen side er allerede filteret av porøse urinstoff-formaldehyd-harpikser kj ent. partially dried paper webs with aqueous solutions of substances, e.g. urea-formaldehyde resins, which improve the paper's wet strength, or adding artificial resins to the paper stock as a filler. On the other hand, the filter of porous urea-formaldehyde resins is already known.

Det er også allerede blitt tilsatt blan-dinger av leirjord og lignende og urinstoff-, fenol- eller melaminharpikser til papirstoffet som fyllstoff. Mixtures of clay soil and the like and urea, phenol or melamine resins have also already been added to the paper material as filler.

Det viser seg nå at de beskrevne ulemper unngås når man anvender skumformete, herdete aminoplaster eller fenoplaster som fyllmiddel ved papirfremstillingen. Disse herdete, skumformete harpikser holdes ved blad- eller papirdannel-sen nesten fullstendig tilbake i papirstoffet. It now turns out that the described disadvantages are avoided when foamed, hardened aminoplasts or phenoplasts are used as filler in paper production. During leaf or paper formation, these hardened, foam-shaped resins are almost completely retained in the paper stock.

Det anvendte skumformete aminoplaster og fenoplaster fremstilles på kjent måte. The foamed aminoplasts and phenoplasts used are produced in a known manner.

Skikkete forbindelser som danner aminoplaster er særlig urinstoff og dettes deri-vater, enn videre aminotriaziner, særlig melamin og cyanamid. Som forbindelser som danner fenoplaster, kan anvendes fenol og dettes alkylderivater. Det mest skikkete aldehyd er formaldehyd, men dog kan også andre aldehyder, f. eks. acetal-dehyd, anvendes. Under eller etter fremstillingen av kondenseringsprodukter fra de nevnte komponenter forskummer man de-res vandige oppløsninger under tilsetning av sure herdningsmidler og eventuelt av skummidler. Forskumningen finner sted ved hjelp av drivmidler eller enklest ved innledning av luft eller andre indifferente gasser. Man får på denne måte et porøst kunstharpiksskum som herder i løpet av kort tid, og som sådant eller fortrinnsvis etter tørking og maling, forarbeides til et fint pulver med papirfibergrøten. Med særlig fordel anvender man overflateaktive skumharpikser med hvis fremstilling det ble medanvendt oppløselige forbindelser, hvorunder disse i tilslutning til herdingen løses ut fra det herdete skumharpiks. I alminnelighet skal partiklene av de anvendte pulverformete skumharpikser ha en dia-meter ikke mindre enn 100 my. Suitable compounds which form aminoplasts are in particular urea and its derivatives, as well as aminotriazines, in particular melamine and cyanamide. As compounds that form phenoplasts, phenol and its alkyl derivatives can be used. The most suitable aldehyde is formaldehyde, but other aldehydes can also be used, e.g. acetal-dehyde, is used. During or after the production of condensation products from the aforementioned components, their aqueous solutions are pre-foamed with the addition of acidic curing agents and possibly foaming agents. The foaming takes place with the help of propellants or, most simply, by introducing air or other inert gases. In this way, a porous synthetic resin foam is obtained which hardens within a short time, and as such or preferably after drying and painting, is processed into a fine powder with the paper fiber pulp. With particular advantage, surface-active foam resins are used in the production of which soluble compounds were also used, during which these are released from the hardened foam resin in connection with the curing. In general, the particles of the powdered foam resins used must have a diameter of not less than 100 μm.

Papirene kan inneholde noen prosent og inntil 30 prosent og mere av de foreslåtte fyllstoffer beregnet på fiberstoffet. Fastheten av papiret nedsettes herved mindre enn dette er tilfelle ved anvendelsen av like mengder av et kjent mineralsk fyllstoff. Ved forholdsvis lave tilsetninger, omtrentlig inntil 10 prosent, kan papiret fremdeles limes godt. The papers can contain a few percent and up to 30 percent or more of the proposed fillers intended for the fiber material. The firmness of the paper is thereby reduced less than is the case with the use of equal quantities of a known mineral filler. At relatively low additions, approximately up to 10 per cent, the paper can still be glued well.

De foreslåtte fyllstoffer kan f. eks. inn-blandes etter malingen av papirstoffet i hollenderen ved hevet malevalse eller også i papirmassekaret. The proposed fillers can e.g. is mixed in after the pulp has been milled in the Dutcher by raised milling roller or also in the pulp vat.

De fuktes godt og kan som følger herav fordeles hurtig og jevnt. They are well moistened and, as a result, can be distributed quickly and evenly.

De erholdte papirer er mere porøse og mere voluminøse enn de som er fremstilt under tilsetning av kjente fyllstoffer. De er derfor fortrinlig skikket til fremstilling av papir med sugeevne, samt av filtrerpapir for gasser, damper og væsker. Videre er den foreslåtte fremgangsmåte av betydning for fremstillingen av innlegg for papp og kartong. Overflaten av de erholdte papirer er meget slitesterkt og har et godt grep, er ru. Papiret kan f arves jevnt og godt, like-gyldig om papirgrøten eller fibergrøten eller bare det herdbare kunstharpiksskum pigmenteres. Man kan også farve det fer-dige tørkete papir etterpå eller foredle det på annen kjent måte. The papers obtained are more porous and more voluminous than those produced with the addition of known fillers. They are therefore ideally suited for the production of absorbent paper, as well as filter paper for gases, vapors and liquids. Furthermore, the proposed method is important for the production of inserts for cardboard and cardboard. The surface of the obtained papers is very durable and has a good grip, is rough. The paper can be dyed evenly and well, regardless of whether the paper pulp or fiber pulp or only the hardenable synthetic resin foam is pigmented. You can also color the finished dried paper afterwards or refine it in another known way.

De foreslåtte fyllstoffer kan anvendes sammen med de ved papirfremstillingen hittil vanlige mineralske fyllstoffer. Herved får man papir med glatt overflate. En videre fordel ved anvendelsen av slike fyll-stoffblandinger består deri at de mineralske fyllstoffer for størstedelen blir tilbake i papirbladet og ikke atter fjernes slik som ellers ved avsuging av fibergrøten. Særlige gunstige resultater får man når de mineralske fyllstoffer innarbeides i kunsthar-piksskummet ved dets fremstilling, før dette er herdet. Også andre som fyllmid-ler anvendbare stoffer kan tilsettes, f. eks. metallpulver, metalloksyder eller metall-salter. The proposed fillers can be used together with the mineral fillers that have been common in paper production until now. This results in paper with a smooth surface. A further advantage of the use of such filler mixtures is that the mineral fillers for the most part remain in the paper sheet and are not removed again as is otherwise the case with suction of the pulp. Particularly favorable results are obtained when the mineral fillers are incorporated into the synthetic resin foam during its production, before it has hardened. Other substances usable as fillers can also be added, e.g. metal powder, metal oxides or metal salts.

Tilsetningen av de skumformete herdete aminoplaster eller fenoplaster ved papirfremstillingen har dessuten en for-delaktig påvirkning: De små mengder av disse fyllstoffer som ikke opptas av papir - massen gjør avvannet fra papirfabrikasjo-nen klart. The addition of the foam-shaped hardened amino plastics or phenoplasts during paper production also has a beneficial effect: The small amounts of these fillers that are not taken up by the paper pulp make the waste water from the paper manufacture clear.

Eksempel 1. Example 1.

Til et på vanlig måte forberedt halv-stoff for fremstilling av trykkpapir setter man etter avsluttet maling i en hollender 5 prosent av en pulverformet, på vanlig måte fremstilt, porøs urinstoff-formaldehyd-harpiks, beregnet på cellulosen, og blander grundig ved hevet valse. Fra denne blanding fåes på papirmaskinen et særlig mykt og voluminiøst trykkpapir. To a semi-substance prepared in the usual way for the production of printing paper, after painting is finished, 5 percent of a powdered, normally prepared, porous urea-formaldehyde resin calculated for the cellulose is added to a Dutcher, and mixed thoroughly with a raised roller. From this mixture, a particularly soft and voluminous printing paper is obtained on the paper machine.

Eksempel 2. Example 2.

Man blander i massekaret et innleggsstoff for fremstilling av kartong med 10 prosent, beregnet på innleggsstof f et, av den ifølge eks. 1 anvendte porøse harpiks. Det anvendte porøse fyllstoff bevirker på rund-silen en særlig god avvanning. Tykkelsen av innlegget øker med 50—100 prosent, slik at man kan spare en tilsvarende meng-de innleggsstoff. In the pulp vessel, an insert material for the production of cardboard is mixed with 10 per cent, calculated for insert material f et, of it according to e.g. 1 used porous resin. The porous filler used causes a particularly good dewatering effect on the round strainer. The thickness of the insert increases by 50-100 per cent, so that a corresponding amount of insert material can be saved.

Eksempel 3. Example 3.

Til bleket cellulose for fremstilling av filtrerpapir setter man 40 prosent, beregnet på cellulosen, av det ifølge eks. 1 anvendte porøse harpikspulver. Man får en ytterst porøs filterpapp, hvis tykkelse ved fyllstof-fet er økt fire ganger. To bleached cellulose for the production of filter paper, 40 per cent, calculated on the cellulose, is added according to e.g. 1 used porous resin powders. You get an extremely porous filter paper, the thickness of which has been increased four times by the filler fat.

Eksempel 4. Example 4.

I en stoffmasse av ubleket finmalt natroncellulose blåses inn fra en skum-mingsapparatur så meget av et skummet urinstoff-formaldehyd-kondensasjonspro-dukt som i dannelsestilstand befinner seg i fnokkform inntil man kan kjenne en tydelig fortykning av sluttmassen. Den 5 prosents stoffmasse i hollenderen blir tyk-kere, og massevolumet i hollenderen øker betraktelig. Mengden av urinstoff-formaldehyd-kondensasjonsproduktet er ca. 10 prosent av cellulosemengden. Den således forarbeidete masse føres på en sil, vannes av og tørkes etter at den har passert en presse. Man får et høyvoluminøst papir. Into a material mass of unbleached finely ground sodium cellulose, as much of a foamed urea-formaldehyde condensation product is blown in from a foaming apparatus as is in the form of fluff until a clear thickening of the final mass can be felt. The 5 percent fabric mass in the Dutchman becomes thicker, and the pulp volume in the Dutchman increases considerably. The quantity of the urea-formaldehyde condensation product is approx. 10 percent of the cellulose amount. The pulp prepared in this way is passed through a sieve, drained and dried after it has passed through a press. You get a high-volume paper.

Eksempel 5. Example 5.

Man blander en ubleket natroncellulose som er malt til en finhetsgrad av 30° S.R. bestemt etter Schopper-Riedler-meto-den, med 30 prosent av den ifølge eks. 1 anvendte pulverformete porøse urinstoff-formaldehyd-harpiks. Hensiktsmessig rører man først kunstharpikspulveret med vann og fører det derpå til sandfanget av en papirmaskin. Man får et meget voluminøst papir som derfor egner seg for lyddem-pende materialer (tapeter). An unbleached sodium cellulose that has been ground to a fineness of 30° S.R. is mixed. determined according to the Schopper-Riedler method, with 30 percent of it according to e.g. 1 used powdered porous urea-formaldehyde resin. It is expedient to first mix the synthetic resin powder with water and then feed it to the sand trap of a paper machine. You get a very voluminous paper which is therefore suitable for soundproofing materials (wallpaper).

Eksempel 6. Example 6.

Jo større andelen er av det anvendte porøse kunstharpikspulveret, desto mere luftgjennomtrengelig er det erholdte papir. Dette forhold kan sees av den føl-gende tabell: The greater the proportion of the porous synthetic resin powder used, the more air-permeable the resulting paper is. This relationship can be seen from the following table:

Målingene av luftgjennomtrengelighets-verdier ble utført på 150 g/m<2> tunge papir-blad av ubleket, inntil en finhet av 30° SR malt, sulfittcellulose med et Schopperluft-gjennomtrengelighets-måleapparat ved en innspenningsoverflate av 10 cm<2> og en trykkforskjell av 40 mm vannsøyle. The measurements of air permeability values were carried out on 150 g/m<2> heavy paper sheets of unbleached, up to a fineness of 30° SR milled, sulphite cellulose with a Schopper air permeability measuring device at a clamping surface of 10 cm<2> and a pressure difference of 40 mm water column.

Ved å tilsette bare 10 prosent, beregnet på cellulosen, skumformete herdete aminoplaster, øker man luftgjennomtren-gelighetsverdien 4,6 ganger. De erholdte papirer egner seg derfor særlig godt for fremstilling av glassfiltrer, f. eks. for kli-matiseringsanlegg, støvsugere eller siga-retter. By adding just 10 per cent, calculated on the cellulose, of foam-shaped hardened amino plastics, the air permeability value is increased 4.6 times. The obtained papers are therefore particularly suitable for the production of glass filters, e.g. for air conditioning systems, vacuum cleaners or cigarette dishes.

Eksempel 7. Example 7.

Til en til en finhet av 25° SR malt bleket cellulose setter man 8 prosent av en 40 prosents oppløsning av en kationisk urinstoff-formaldehyd-harpiks og dessuten 3 prosent aluminiumsulfat. Derpå tilsetter man vann og 10 prosent, beregnet på cellulosen, av det ifølge eks. 1 anvendte tør-kete eller med vann omrørte harpikspulver. Man får et voluminøst, sugedyktig papir med en fuktefasthet av 25 og 30 prosent. Papiret kan suge opp vann betydelig hur-tigere enn vanlig papir og egner seg derfor f. eks. til fremstilling av sugedyktige un-derlag av alle slag, så som skoinnlegg eller bekledninger i byggevirksomheten. To a fineness of 25° SR milled bleached cellulose, 8 percent of a 40 percent solution of a cationic urea-formaldehyde resin and also 3 percent aluminum sulfate are added. Water is then added and 10 per cent, calculated on the cellulose, of which according to e.g. 1 used dry or water-stirred resin powders. You get a voluminous, absorbent paper with a moisture resistance of 25 and 30 per cent. The paper can absorb water significantly faster than ordinary paper and is therefore suitable for e.g. for the production of absorbent substrates of all kinds, such as shoe insoles or coverings in the construction industry.

Eksempel 8. Example 8.

Man blander en til 35° SR malt cellulose med 5 prosent av en substantiv invert-såpe. Til det såkalte fortynningsvann set-tes 40 prosent av det ifølge eks. 1 anvendte harpikspulver. Den erholdte blanding forarbeides til papir på en papirmaskin med automatisk løsgjøringsinnretning og filt-overføring. Man får et meget sugedyktig og bakterisid papir. One mixes a to 35° SR milled cellulose with 5 percent of a substantive invert soap. To the so-called dilution water, 40 percent of it is added according to e.g. 1 used resin powder. The resulting mixture is processed into paper on a paper machine with automatic release device and felt transfer. You get a highly absorbent and bactericidal paper.

Eksempel 9. Example 9.

For fremstilling av en flersjikt-papp med lav romvekt blander man det av opp-beredt gammelt papir fremstilte innleggsstoff med 20 prosent av en pulverformet på vanlig måte fremstilt porøs fenolfor-maldehyd-harpiks. Dekksj iktene fremstilles som vanlig av malt og ubleket natroncellulose under tilsetning av harpikslim, aluminiumsulfat og 10 prosent av den samme pulverformete porøse fenolharpiks. Den etter forarbeidelse av blandingen på rundsilmaskinen erholdte papp har en romvekt som kan være opp til 50 prosent lavere enn vanlig papp. For the production of a multi-layer board with a low bulk density, the insert material produced from recycled old paper is mixed with 20 percent of a porous phenol-formaldehyde resin produced in the usual way in powder form. The cover layers are produced as usual from ground and unbleached sodium cellulose with the addition of resin glue, aluminum sulphate and 10 per cent of the same powdered porous phenolic resin. The cardboard obtained after processing the mixture on the round sieve machine has a bulk density which can be up to 50 per cent lower than ordinary cardboard.

Claims

1. Method for the production of filled paper by adding artificial resins to the paper pulp, characterized by using foamed hardened amino plastics or phenolic plastics as fillers.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that known fillers are used which contain foamed, hardened amino plastics or phenolic plastics.