NO147920B - CLOSE PAPER AND PROCEDURE IN MANUFACTURING THEREOF - Google Patents
CLOSE PAPER AND PROCEDURE IN MANUFACTURING THEREOF Download PDFInfo
- Publication number
- NO147920B NO147920B NO763134A NO763134A NO147920B NO 147920 B NO147920 B NO 147920B NO 763134 A NO763134 A NO 763134A NO 763134 A NO763134 A NO 763134A NO 147920 B NO147920 B NO 147920B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- paper
- weight
- web
- filler
- impregnating agent
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 64
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 50
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 46
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 42
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 35
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 31
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 30
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 24
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 claims description 24
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 claims description 23
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 17
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 17
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 12
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 12
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 11
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 10
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 10
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims description 6
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000454 talc Substances 0.000 claims description 6
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 claims description 5
- 238000003490 calendering Methods 0.000 claims description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 180
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 21
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 17
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 10
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 10
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 9
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 8
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 7
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 5
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 4
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 4
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000011088 parchment paper Substances 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000282836 Camelus dromedarius Species 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 229920006385 Geon Polymers 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000011086 glassine Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 239000011084 greaseproof paper Substances 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000001047 purple dye Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000007655 standard test method Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- KNXVOGGZOFOROK-UHFFFAOYSA-N trimagnesium;dioxido(oxo)silane;hydroxy-oxido-oxosilane Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].O[Si]([O-])=O.O[Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O KNXVOGGZOFOROK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Making Paper Articles (AREA)
- Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
Papir med forskjellig tetthet er blitt fremstilt for forskjellige formål. Papir med lav tetthet er bløte og porøse og har høy absorpsjonsevne med mindre de er blitt behandlet for å redusere absorpsjonsevnen. Papir med middels tetthet omfatter papir for skriving, trykking og innpakning og dessuten for poser og foringskartong. Eksempler på papir med høy tetthet er glassin-papir, greaseproofpapir, vegetabilsk pergamentpapir, vulkanisert fiberpapir og superkalandrert papir. Paper of different densities has been produced for different purposes. Low density papers are soft and porous and have high absorbency unless they have been treated to reduce absorbency. Medium density paper includes paper for writing, printing and wrapping as well as for bags and linerboard. Examples of high density paper are glassine paper, greaseproof paper, vegetable parchment paper, vulcanized fiber paper and super calendered paper.
Et eksempel på et tett skrivepapir er beskrevet i US patentskrift nr. 3839144. Selv om dette papir er tett og har en utmerket motstandsdyktighet overfor inntrengning av olje, dvs. viskbarhet, blant en rekke andre fordelaktige egenskaper, har det visse be-grensninger. Papiret kan f.eks. ikke fremstilles rimelig nok på grunn av at det fremstilles fra en masse som fås ved kraftig raffinering av masse til en på forhånd bestemt Schopper-Riegler male-grad og ved tilsetning av visse mengder av uraffinert masse til denne, eller ved å kombinere a- eller bomullsmasser med vanlige masser og ved kraftig å raffinere de kombinerte masser før masse-suspensjonen tilføres sikten på en papirfremstillingsmaskin. Det har vist seg at vann fjernes forholdsvis langsomtfra slike sterkt raffinerte massesuspensjoner slik at det er vanskelig å fremstille det ønskede tette papir ved høye maskinhastigheter. Det er derfor mer kostbart å fremstille et slikt papir enn å fremstille andre papir. Dessuten foreligger det en grense hva gjelder den største tykkelse som et slikt papir kan ha, og nødvendigheten av en kraftig raffinering av massen øker også fremstillingsomkostningene for papiret. An example of a dense writing paper is described in US Patent No. 3,839,144. Although this paper is dense and has excellent resistance to oil penetration, i.e. erasability, among a number of other advantageous properties, it has certain limitations. The paper can e.g. is not produced reasonably enough due to the fact that it is produced from a pulp obtained by heavy refining of pulp to a predetermined Schopper-Riegler grinding degree and by adding certain amounts of unrefined pulp to this, or by combining a- or cotton pulps with ordinary pulps and by vigorously refining the combined pulps before the pulp suspension is fed to the sieve of a papermaking machine. It has been found that water is removed relatively slowly from such highly refined pulp suspensions so that it is difficult to produce the desired dense paper at high machine speeds. It is therefore more expensive to produce such paper than to produce other papers. In addition, there is a limit to the maximum thickness that such paper can have, and the necessity of extensive refining of the pulp also increases the production costs for the paper.
Tett papir har visse ønskede egenskaper, omfattende en høy strekkfasthet og sprengstyrke (Mullen), et forbedret falsetall, Dense paper has certain desirable properties, including a high tensile and burst strength (Mullen), an improved fold count,
en forbedret binding mellom fibrene og en forbedret motstandsdyktig- an improved bond between the fibers and an improved resistant
het overfor delaminering, en god motstandsdyktighet overfor inntrengning av oppløsningsmidler og oljer, en god motstandsdyktighet overfor slitasje og en god stivhet. På den annen side har tett papir lav rivstyrke,er sprøtt, har dårlig diménsjons-stabilitet og egenskaper ved lagring og er kostbart å fremstille. Vegetabilsk pergamentpapir og papir fremstilt ved hjelp av den såkalte vulkaniserte fiberprosess har, selv om de er tette, f.eks. en forholdsvis lav rivstyrke på samme måte som tett papir fremstilt ved superkalandrering av baner av middels tett papir. heat to delamination, a good resistance to penetration of solvents and oils, a good resistance to wear and a good stiffness. On the other hand, dense paper has low tear strength, is brittle, has poor dimensional stability and storage properties and is expensive to manufacture. Vegetable parchment paper and paper produced using the so-called vulcanized fiber process have, even if they are dense, e.g. a relatively low tear strength in the same way as dense paper produced by supercalendering webs of medium dense paper.
Ved fremstilling av papir er papir med en forholdsvis lav tetthet blitt impregnert med polymerharpikser. Slike papir har imidlertid som regel en tetthet før impregnering, uttrykt In the production of paper, paper with a relatively low density has been impregnated with polymer resins. However, such paper usually has a density before impregnation, expressed
3 3 3 som g pr. cm , av 0,38-0,45 g/cm og endog så lav som 0,32 g/cm . Efter impregnering er papiret fremdeles forholdsvis porøst selv om den for impregneringen anvendte harpiksmengde kan være 3 3 3 as g per cm , of 0.38-0.45 g/cm and even as low as 0.32 g/cm . After impregnation, the paper is still relatively porous, even though the amount of resin used for the impregnation can be
større enn 50% av papirvekten basert på tørrstoffvekten. På grunn av dets porøsitet og lave tetthet er et slikt papir ikke egnet for anvendelse som skrivemaskinpapir som kan viskes, og det er heller ikke motstandsdyktig overfor oppløsningsmidler. greater than 50% of the paper weight based on the dry matter weight. Because of its porosity and low density, such paper is not suitable for use as erasable typewriter paper, nor is it resistant to solvents.
De polymerharpikser som er blitt anvendt som bestryknings-midler og impregneringsmidler for papir med lav tetthet, har vært forholdsvis myke og elastiske i motsetning til harde og uelastiske polymerharpikser. Glassomvandlingstemperaturen eller glasstemperaturen (Tg) er et mål for stivheten eller filmstiv-heten til en polymerharpiks. Dette er den temperatur ved hvilken det finner sted en brå økning i polymerens ekspansjonskoeffisient og egenvarme. Glasstemperaturen for forholdsvis myke og elastiske polymerharpikser er f.eks. under ca. 0°C. På den annen side er glasstemperaturen for stive og uelastiske polymerer 15-60°C som derfor har en bruddforlengelse som ikke er større enn 100%. The polymer resins that have been used as coating agents and impregnation agents for paper with low density have been relatively soft and elastic in contrast to hard and inelastic polymer resins. The glass transition temperature or glass temperature (Tg) is a measure of the stiffness or film stiffness of a polymer resin. This is the temperature at which there is an abrupt increase in the polymer's expansion coefficient and specific heat. The glass transition temperature for relatively soft and elastic polymer resins is e.g. under approx. 0°C. On the other hand, the glass transition temperature for rigid and inelastic polymers is 15-60°C, which therefore have an elongation at break that is not greater than 100%.
Papir med en tetthet på 0,51 g/cm^ eller derover er blitt impregnert med stive polymerer og har vist seg å ha visse ønskede egenskaper. Et slikt papir har f.eks. en forbedret strekkfasthet og sprengstyrke, forbedret slitefasthet, forbedret Paper with a density of 0.51 g/cm^ or greater has been impregnated with rigid polymers and has been found to have certain desirable properties. Such a paper has e.g. an improved tensile strength and burst strength, improved wear resistance, improved
motstandsdyktighet overfor delaminering, en forbedret motstandsdyktighet overfor inntrengning av oppløsningsmidler og fett og et forbedret falsetall. På den annen side har slikt papir visse uønskede egenskaper som gjør det uegnet for anvendelse som resistance to delamination, an improved resistance to solvent and grease penetration and an improved fold count. On the other hand, such paper has certain undesirable properties which make it unsuitable for applications such as
skrivemaskinpapir eller for anvendelse hvor tett papir er ønsket. typewriter paper or for applications where thick paper is desired.
Slike uønskede egenskaper omfatter eri nedsatt rivestyrke, dårlige skriveegenskaper og en øket sprøhet. Da tette papirbaner ikke tar opp så meget impregneringsmiddel som porøse papirbaner, antas det vanligvis at en økning av de fysikalske egenskaper til et papir på grunn av impregnering kan oppnås bare dersom banen er porøs og harpiksinnholdet i det ferdige papir er større enn ca. 50% av papirets vekt. Such undesirable properties include reduced tear strength, poor writing properties and increased brittleness. As dense paper webs do not absorb as much impregnating agent as porous paper webs, it is usually assumed that an increase in the physical properties of a paper due to impregnation can only be achieved if the web is porous and the resin content in the finished paper is greater than approx. 50% of the paper's weight.
Forsøk har vist at en papirbanes tetthet før impregnering og den harpiksmengde som ved impregneringen tas opp av banen, påvirker en nedsettelse av rivestyrken som adfølger impregnering av et papir med en stiv polymer. Således er ark av råpapir med forskjellige opprinnelige tettheter blitt impregnert med en vandig dispersjon av en stiv homopolymer av polyvinylacetatharpiks (PVAC) som selges under varemerket "Vinac 880". Dispersjonen inneholdt 40 vekt% "Vinac 880". Impregneringen ble utført ved at arkene ble dyppet i den vandige dispersjon, hvorefter arkene ble ført gjennom klemvalser for å fjerne overskudd av impregneringsmiddel. Arkene ble tørket i et tørkeapparat av typen Williams ved en temperatur på 104°C <p>g i 2 minutter for hver side. Efter kondisjoner-ing i flere dager ble flatevekten og tykkelsen for hvert ark målt, og rivestyrken for hvert ark før og efter impregneringen ble målt. Resultatene var som følger: Experiments have shown that the density of a paper web before impregnation and the amount of resin taken up by the web during the impregnation affect a reduction in the tear strength that follows the impregnation of a paper with a rigid polymer. Thus, sheets of raw paper of different original densities have been impregnated with an aqueous dispersion of a rigid homopolymer of polyvinyl acetate resin (PVAC) sold under the trademark "Vinac 880". The dispersion contained 40% by weight "Vinac 880". The impregnation was carried out by dipping the sheets in the aqueous dispersion, after which the sheets were passed through pinch rollers to remove excess impregnating agent. The sheets were dried in a Williams type dryer at a temperature of 104°C <p>g for 2 minutes per side. After conditioning for several days, the surface weight and thickness of each sheet was measured, and the tear strength of each sheet before and after impregnation was measured. The results were as follows:
Det fremgår av den ovenstående tabell at når tett papir impregneres med stive polymerer, får de en betydelig nedsatt rivestyrke. Dette sr uheldig da andre egenskaper av papiret, som strekkfasthet og sprengstyrke, slitefasthet og motstandsdyktighet overfor delaminering, er høyest når papiret er tett. It appears from the above table that when dense paper is impregnated with rigid polymers, they have a significantly reduced tear strength. This is unfortunate as other properties of the paper, such as tensile strength and burst strength, wear resistance and resistance to delamination, are highest when the paper is dense.
I US patentskrift nr. 3634298 er beskrevet et bestryknings-middel for papir. Bestrykningsmidlet inneholder et stivtpolymer-materiale (med en glassomvandlingstemperatur (Tg) av 29-43°C) blandet med en leirevelling. Bestrykningsmidlet påføres som et US Patent No. 3634298 describes a coating agent for paper. The coating agent contains a rigid polymer material (with a glass transition temperature (Tg) of 29-43°C) mixed with a clay slurry. The coating agent is applied as a
belegg på en papirbane for fremstilling av et høyglanspapir. coating on a paper web for the production of a high-gloss paper.
Det tas ved oppfinnelsen hovedsakelig sikte på å tilveiebringe et nytt papir med de ønskede fysikalske egenskaper for tett papir, men uten de uønskede ecanskaper for tett papir. The main aim of the invention is to provide a new paper with the desired physical properties for dense paper, but without the undesirable economic properties for dense paper.
Det tas ved oppfinnelsen også sikte på å tilveiebringe tett papir som kan fremstilles på en økonomisk måte ved forholdsvis høye papirmaskinhastigheter. The invention also aims to provide dense paper that can be produced economically at relatively high paper machine speeds.
Det tas ved oppfinnelsen dessuten sikte på å tilveiebringe et nytt tett papir som er motstandsdyktig overfor inntrengning av oljerog oppløsningsmidler og som fortrinnsvis også er motstandsdyktig overfor riving, bretting og slitasje. The invention also aims to provide a new dense paper which is resistant to the penetration of oil and solvents and which is preferably also resistant to tearing, folding and wear.
Det tas ved oppfinnelsen også sikte på å tilveiebringe et særpreget papir som er nyttig som omslag for bøker eller som under-lag for slippbelegg etc. The invention also aims to provide a distinctive paper that is useful as a cover for books or as a substrate for slip-on coatings etc.
Det tas ved oppfinnelsen dessuten sikte på å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte for fremstilling av tett papir. The invention also aims to provide an improved method for producing dense paper.
Oppfinnelsen angår nærmere bestemt tilveiebringelse av <*>et rimelig,tett papir som er blitt impregnert med en tilstrekkelig mengde av et stivt polymermateriale til at papiret vil bli motstandsdyktig overfor inntrengning av oljer og oppløsningsmidler, og fortrinnsvis uten at dette i vesentlig grad går utover papirets rivestyrke og slitasjefasthet. The invention relates more specifically to the provision of <*>an inexpensive, dense paper which has been impregnated with a sufficient amount of a rigid polymer material so that the paper will become resistant to the penetration of oils and solvents, and preferably without this substantially exceeding the paper's tear strength and wear resistance.
Ved den foreliggende oppfinnelse minskes de fleste av de ulemper som er forbundet med impregnering av en papirbane med en stiv polymer, og det fås ved oppfinnelsen et tett papir med god motstandsdyktighet overfor inntrengning av oljer og oppløsnings-midler og vanligvis også med god motstandsdyktighet overfor riving, bretting og slitasje. For å oppnå dette har det vist seg at slike egenskaper fås når en papirbane som i ukalandrert tilstand fortrinnsvis har en tørrtetthet av 0,4 5 - 0,70 g/cm 3, impregneres med en vandig dispersjon i det vesentlige bestående av et stivt polymermateriale og et forenlig, inert fyllstoff blandet i på forhånd bestemte forholdsvise mengder. Impregneringsmidlet dispergeres gjennom hele banetykkelsen og utgjør 8,5-50 vekt%, fortrinnsvis 15-40 vekt%, av det ferdige papirs vekt. Fyllstoffet utgjør 10-65 vekt%, fortrinnsvis 20-65 vekt%, av impregneringsmidlet. Polymeren haren stivhet eller filmhardhet, bestemt ved dens glassomvandlingstemperatur på 15-60°C, helst 22-44°C. Foretrukne polymerer omfatter homopolymerer eller copolymerer av polyvinylacetat, polyacrylat og polyvinylklorid eller blandinger derav. Foretrukne inerte fyllstoffer omfatter leire, kalsiumcarbonat, glimmer eller talkum eller blandinger derav. With the present invention, most of the disadvantages associated with the impregnation of a paper web with a rigid polymer are reduced, and the invention provides a dense paper with good resistance to the penetration of oils and solvents and usually also with good resistance to tearing , folding and wear. In order to achieve this, it has been shown that such properties are obtained when a paper web which in the uncalendered state preferably has a dry density of 0.4 5 - 0.70 g/cm 3 is impregnated with an aqueous dispersion essentially consisting of a rigid polymer material and a compatible, inert filler mixed in predetermined proportional amounts. The impregnating agent is dispersed throughout the web thickness and constitutes 8.5-50% by weight, preferably 15-40% by weight, of the weight of the finished paper. The filler makes up 10-65% by weight, preferably 20-65% by weight, of the impregnating agent. The polymer has stiffness or film hardness, as determined by its glass transition temperature of 15-60°C, preferably 22-44°C. Preferred polymers include homopolymers or copolymers of polyvinyl acetate, polyacrylate and polyvinyl chloride or mixtures thereof. Preferred inert fillers include clay, calcium carbonate, mica or talc or mixtures thereof.
Papiret ifølge oppfinnelsen med en sluttetthet i ukalandrert tilstand av 0,67 - 0,90 g/cm 3 har visse egenskaper som er overraskende for et impregnert tett papir. Således har papiret ifølge oppfinnelsen som er blitt impregnert med en strekk-middelholdig, stiv polymer, et falsetall som er langt bedre enn falsetallet for et papir impregnert bare med en stiv polymer. Impregnering av et tett råpapir med en stiv polymer vil vanligvis nedsette det erholdte papirs rivestyrke betydelig. Et råpapir som er blitt impregnert ved den foretrukne utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse, bevarer imidlertid overraskende en vesentlig del av sin rivestyrke, samtidig som det har en utmerket motstandsdyktighet overfor inntrengning av olje. Ved å anvende et impregneringsmiddel som inneholder vesentlige mengder fyllstoff, nedsettes fremstillingsomkostningene for papiret ved at den samlede mengde polymer nedsettes som er nødvendig for oppnåelse av de ønskede egenskaper, da den mer kostbare polymer er-stattes med rimelige fyllstoffer. Selv om papiret kan falle dyrt å fremstille, har det imidlertid alle ønskede egenskaper for tett papir som er mer kostbart å fremstille. The paper according to the invention with a final density in the uncalendered state of 0.67 - 0.90 g/cm 3 has certain properties which are surprising for an impregnated dense paper. Thus, the paper according to the invention which has been impregnated with a stretching agent-containing, rigid polymer has a fold number which is far better than the fold number for a paper impregnated only with a rigid polymer. Impregnation of a dense raw paper with a stiff polymer will usually significantly reduce the tear strength of the resulting paper. A raw paper which has been impregnated by the preferred embodiment of the present invention, however, surprisingly retains a substantial part of its tear strength, while at the same time having an excellent resistance to the penetration of oil. By using an impregnating agent that contains significant amounts of filler, the production costs for the paper are reduced by reducing the total amount of polymer necessary to achieve the desired properties, as the more expensive polymer is replaced with reasonable fillers. Although the paper may be expensive to produce, it has all the desirable properties of dense paper which is more expensive to produce.
Papirbanen impregneres efterhvert som den føres fremad under papirfremstiIlingen, som på en Fourdrinier-maskin hvor en suspensjon av celluloseholdig utgangsmateriale for papirfremstilling påføres på en bevegelig vire og omdannes til en bane før den fjernes fra viren og tørkes. Impregneringen foretas efter at banen er blitt dannet og blitt sammenhengende og i det minste delvis tørket. Papirbanen impregneres fortrinnsvis ved anvendelse av limpressen for en vanlig papirmaskin. Det er ønsket at papirbanens tetthet reguleres på vanlig måte slik at papirbanen før impregneringen har en tetthet i tørr ukalandrert tilstand av 0,45 - 0,70 g/cm 3 , fortrinnsvis 0,54 - 0,67 g/cm 3. Banen føres gjennom en vandig dispersjon som inneholder 12,5-60 vekt%, helst 12,5-40 vekt%, impregneringsmiddel, og efter impregneringen oppvarmes banen for å smelte impregneringsmidlet i banen. The paper web is impregnated as it is advanced during papermaking, as on a Fourdrinier machine where a suspension of cellulosic papermaking feedstock is applied to a moving wire and converted into a web before being removed from the wire and dried. The impregnation is carried out after the web has been formed and has become coherent and at least partially dried. The paper web is preferably impregnated using the glue press for a normal paper machine. It is desired that the density of the paper web is regulated in the usual way so that the paper web before the impregnation has a density in the dry uncalendered state of 0.45 - 0.70 g/cm 3 , preferably 0.54 - 0.67 g/cm 3. The web is guided through an aqueous dispersion containing 12.5-60% by weight, preferably 12.5-40% by weight, impregnating agent, and after the impregnation the web is heated to melt the impregnating agent in the web.
Oppfinnelsen angår således et tett papir med en sluttetthet uten kalandrering av 0,6 7-0,90 g/cm<3> og god motstandsdyktighet overfor gjennomtrengning av olje og oppløsningsmidler og fortrinnsvis også mot riss, bretter og avgnidning, bestående av en cellulosefiberbane som inneholder en polymer og et fyllstoff, og papiret er særpreget ved at 8,5-50 vekt% impregneringsmiddel, basert på papirets ferdigvekt, er dispergert i cellulosefiberbanen, idet impregneringsmidlet i det vesentlige består av 35-90 vekt% av et stivt polymermateriale med en glasstemperatur (Tg)av 15-60°C (og således med en bruddforlengelse som ikke er større enn 100%) og 10-65 vekt% av et forenlig, inert fyllstoff, basert på vekten av impregneringsmidlet. The invention thus relates to a dense paper with a final density without calendering of 0.6 7-0.90 g/cm<3> and good resistance to the penetration of oil and solvents and preferably also to cracks, folds and rubbing, consisting of a cellulose fiber web which contains a polymer and a filler, and the paper is characterized by the fact that 8.5-50% by weight of impregnating agent, based on the finished weight of the paper, is dispersed in the cellulose fiber web, the impregnating agent essentially consists of 35-90% by weight of a rigid polymer material with a glass transition temperature (Tg) of 15-60°C (and thus with an elongation at break not greater than 100%) and 10-65% by weight of a compatible, inert filler, based on the weight of the impregnating agent.
Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte ved fremstilling The invention also relates to a method of manufacture
av tett papir, og fremgangsmåten er særpreget ved at den omfatter de følgende trinn utført i den følgende rekkefølge: en papirbane, fortrinnsvis med en tetthet mellom motstående overflater i tørr, ukalandrert tilstand av 0,45-0,70 g/cm 3, føres fremad, of dense paper, and the method is characterized by the fact that it includes the following steps carried out in the following order: a paper web, preferably with a density between opposing surfaces in a dry, uncalendered state of 0.45-0.70 g/cm 3, is passed forward,
banen impregneres ved påføring av et overskudd av en 12,5-60 vekt%-ig vandig dispersjon som inneholder en blanding i det vesentlige av 35-90 vekt% av et stivt polymermateriale og 10-65 vekt% av et forenlig, inert fyllstoff, basert på blandingens vekt, idet det stive polymermateriale har en glasstemperatur (Tg) av 15-60°C (og således en bruddforlengelse som ikke er større enn 100%), the web is impregnated by applying an excess of a 12.5-60% by weight aqueous dispersion containing a mixture essentially of 35-90% by weight of a rigid polymer material and 10-65% by weight of a compatible, inert filler, based on the weight of the mixture, the rigid polymer material having a glass transition temperature (Tg) of 15-60°C (and thus an elongation at break that is not greater than 100%),
banen føres mellom motstående klemvalser for å sikre at dispersjonen trenger inn i banen og at overskudd av dispersjon fjernes, og banen oppvarmes efter at den har passert mellom valsene og overskudd av dispersjon er blitt fjernet, for å smelte blandingen i banen i en mengde av 8,5-50 vekt%, basert på banens tørrvekt. the web is passed between opposing pinch rollers to ensure that the dispersion penetrates the web and that excess dispersion is removed, and the web is heated after it has passed between the rollers and excess dispersion has been removed, to melt the mixture in the web in an amount of 8 .5-50% by weight, based on the track's dry weight.
Ved fremstilling av papir ifølge den foreliggende oppfinnelse omfatter stive polymermaterialer som kan anvendes med tilfredsstillende resultat, polyvinylacetatcopolymerlatexer som de som selges under varemerkene "Resyn 1105" og "Resyn 1255", og "Vinac 880" som er en homopolymer. Egnede polyacrylatmaterialer omfatter de materialer som selges under varemerket "Rhoplex In the manufacture of paper according to the present invention, rigid polymer materials which can be used with satisfactory results include polyvinyl acetate copolymer latexes such as those sold under the trademarks "Resyn 1105" and "Resyn 1255", and "Vinac 880" which is a homopolymer. Suitable polyacrylate materials include those sold under the trademark "Rhoplex
TR 407 . Et egnet polyvinylkloridmateriale er det som selges under varemerket Geon 3 5 1<®>. Hvert av de ovennevnte polymermaterialer er av handelstilgjengelig kvalitet og selges for anvendelse innen papirfremstilling. Det bør bemerkes at polymer-materialene kan være kopolymerer eller at de kan inneholde visse mengder av andre polymerer eller utgjøres av blandinger derav. Når imidlertid polymermaterialets glassomvandlingstemperatur ligger innen det ovennevnte område, vil tilfredsstillende resultater kunne erholdes. TR 407. A suitable polyvinyl chloride material is that sold under the trade mark Geon 3 5 1<®>. Each of the above polymeric materials is of commercially available quality and is sold for use in papermaking. It should be noted that the polymer materials can be copolymers or that they can contain certain amounts of other polymers or consist of mixtures thereof. However, when the polymer material's glass transition temperature lies within the above-mentioned range, satisfactory results can be obtained.
Det inerte fyllstoff som blandes med det stive polymermateriale for fremstilling av den vandige dispersjon,utgjøres fortrinnsvis av et findelt mineralfyllstoff av handelskvalitet som selges for anvendelse innen papirfremstilling. Foretrukne partikkelstørrelser for fyllstoffet er 2-5 pm. Eksempler på mineralfyllstoffer som er blitt forsøkt og som har vist seg tilfredsstillende, er porselensleire, kalsiumcarbonat, glimmer og talkum. The inert filler which is mixed with the rigid polymer material to produce the aqueous dispersion preferably consists of a finely divided mineral filler of commercial quality which is sold for use in papermaking. Preferred particle sizes for the filler are 2-5 pm. Examples of mineral fillers which have been tried and which have proved satisfactory are porcelain clay, calcium carbonate, mica and talc.
Mengden av impregneringsmiddel i det ferdige papir må ligge innen et på forhånd bestemt område. Impregneringsmidlet skal således utgjøre 8,5-50 vekt% av den samlede vekt for det ferdige papir basert på tørrstoffene. Hvis impregneringsmidlet er tilstede i en mengde under den nedre grense, vil papiret få dårlig viskbarhet. På den annen side er det på grunn av tetthetsbe-grensninger for råpapiret vanskelig å impregnere papiret med en impregneringsmiddelmengde utover den øvre grense. Impregneringsmidlet skal fortrinnsvis utgjøre 15-40 vekt% av det ferdige papir. Sluttettheten for det impregnerte papir i ukalandrert tilstand The quantity of impregnating agent in the finished paper must lie within a predetermined range. The impregnating agent should thus make up 8.5-50% by weight of the total weight of the finished paper based on the dry matter. If the impregnating agent is present in an amount below the lower limit, the paper will have poor erasability. On the other hand, due to density limitations for the raw paper, it is difficult to impregnate the paper with an amount of impregnating agent beyond the upper limit. The impregnating agent should preferably make up 15-40% by weight of the finished paper. The final density of the impregnated paper in the uncalendered state
er 0,67 - 0,90 g/cm<3>. is 0.67 - 0.90 g/cm<3>.
For at papiret ifølge oppfinnelsen skal få de ønskede fysikalske egenskaper er det nødvendig at det stive polymermateriale fortynnes innen de foreskrevne grenser med ett eller flere av de ovennevnte mineralfyllstoffer. Fyllstoffet ut- In order for the paper according to the invention to have the desired physical properties, it is necessary that the rigid polymer material is diluted within the prescribed limits with one or more of the above-mentioned mineral fillers. The filler out-
gjør 10-65 vekt% av impregneringsmidlets tørrstoffinnhold, fortrinnsvis 20-65 vekt%. Resten av vekten av impregneringsmidlet utgjøres av den stive harpiks, slik at harpiksen vil utgjøre 35-90 vekt%, fortrinnsvis 35-80 vekt%, av impregneringsmidlet. Det har vist seg at efterhvert som det prosentuelle innhold av fyll- makes 10-65% by weight of the dry matter content of the impregnating agent, preferably 20-65% by weight. The rest of the weight of the impregnating agent is made up of the rigid resin, so that the resin will make up 35-90% by weight, preferably 35-80% by weight, of the impregnating agent. It has been shown that gradually as the percentage content of filler
stoff minsker til under den nedre grense for det foretrukne område for fyllstoffet, faller papirets rivestyrke betydelig. Når på den annen side det prosentuelle innhold av fyllstoff øker til over den øvre grense for det foretrukne område for fyllstoffet, material decreases to below the lower limit of the preferred range for the filler, the tear strength of the paper drops significantly. When, on the other hand, the percentage content of filler increases to above the upper limit of the preferred range for the filler,
er det erholdte papirs motstandsdyktighet overfor inntrengning av oljer og oppløsningsmidler tilbøyelig til å avta. the resulting paper's resistance to penetration of oils and solvents tends to decrease.
Papiret ifølge oppfinnelsen fremstilles på en vanlig papirfremstillingsmaskin, som en Fourdrinier-maskin. På en-slik maskin avsettes en suspensjon av papirfremstillingsråmaterialer på en vireduk som beveges fremad, og efter at suspensjonen er blitt om-dannet til en bane, fjernes banen fra duken og ledes over en rekke oppvarmede tørkevalser for at banen skal tørke. Det er vanlig at banen når den er i det minste delvis tørket, behandles videre, omfattende påføring av lim på en limpresse anordnet efter tørke-valsene. The paper according to the invention is produced on a conventional papermaking machine, such as a Fourdrinier machine. On such a machine, a suspension of papermaking raw materials is deposited on a wire cloth which is moved forward, and after the suspension has been transformed into a web, the web is removed from the cloth and passed over a series of heated drying rollers for the web to dry. It is common for the web, when it is at least partially dried, to be processed further, including the application of glue on a glue press arranged after the drying rollers.
Ved fremstilling av papiret ifølge oppfinnelsen er det ønsket at impregneringstrinnet utføres efter at banen er blitt sammenhengende, f.eks. ved at den er blitt i det minste delvis tørket, og når den er i det vesentlige fri for lim. Banen impregneres fortrinnsvis på limpressen, men impregneringstrinnet kan også utføres på et senere trinn av papirfremstillingsprosessen. Som velkjent for fagmannen er to typer limpresser utstrakt anvendt innen papirfremstillingsindustrien, og begge typer kan anvendes med tilfredsstillende resultat for impregnering av papiret fremstilt ved den foreliggende fremgangsmåte. Som et eksempel kan nevnes den såkalte horisontale limpresse og den såkalte vertikale limpresse. Ved den horisontale limpresse er et par motsatte valser anordnet for rotasjon rundt akser i horisontal avstand fra hverandre, og papirbanen føres nedad mellom valsene efterhvert som de utøver trykk mot motstående overflater av banen. Impregneringsmidlet danner en dam mellom hver side av papirbanen og den valse som står i inngrep med denne side. Ved den vertikale limpresse er derimot valsen anordnet for rotasjon rundt akser i vertikal avstand fra hverandre, og papirbanen føres horisontalt mellom vlasene. Den nederste valse roterer i et trau, tar opp impregneringsmidlet og påfører dette på banens underside, mens impregneringsmidlet påføres som en strøm på papirbanens overside, f.eks. ved å pumpe impregneringsmidlet fra et reservoar. Ved begge apparattyper påføres et trykk på 9,4-47,3 kg pr. lineær cm på banen efterhvert som den føres mellom valsene, og valsene sam-arbeider slik at impregneringsmidlet tvinges inn i banen, mens overskudd av impregneringsmiddel fjernes fra banens motstående overflater. When producing the paper according to the invention, it is desired that the impregnation step is carried out after the web has become continuous, e.g. in that it has been at least partially dried, and when it is substantially free of glue. The web is preferably impregnated on the sizing press, but the impregnation step can also be carried out at a later stage of the papermaking process. As is well known to those skilled in the art, two types of glue presses are widely used in the paper manufacturing industry, and both types can be used with satisfactory results for impregnating the paper produced by the present method. As an example, the so-called horizontal glue press and the so-called vertical glue press can be mentioned. In the horizontal gluing press, a pair of opposite rollers are arranged for rotation about axes at a horizontal distance from each other, and the paper web is guided downwards between the rollers as they exert pressure against opposite surfaces of the web. The impregnating agent forms a dam between each side of the paper web and the roller that engages this side. In the case of the vertical gluing press, on the other hand, the roller is arranged for rotation around axes at a vertical distance from each other, and the paper web is guided horizontally between the rollers. The bottom roller rotates in a trough, picks up the impregnating agent and applies it to the underside of the web, while the impregnating agent is applied as a stream to the upper side of the paper web, e.g. by pumping the impregnating agent from a reservoir. With both device types, a pressure of 9.4-47.3 kg is applied per linear cm on the web as it is passed between the rollers, and the rollers work together so that the impregnating agent is forced into the web, while excess impregnating agent is removed from the opposite surfaces of the web.
Uavhengig av på hvilke trinn av fremgangsmåten impregneringen foretas, er det av viktighet at blandingen av harpiks og fyllstoff dispergeres gjennom hele banetykkelsen for å oppnå de fulle fordeler av den foreliggende fremgangsmåte. Disse fordeler kan ikke oppnås dersom blandingen ganske enkelt påføres som et belegg på banens overflate, som f.eks. ved anvendelse av en neddyknings-valse og et strykebladsystem som beskrevet i US patentskrift nr. 3634298 for påføring av et belegg på en bane. Ved et slikt system roterer den nedre omkrets av en valse i et trau som inneholder bestrykningsmidlet, og den øvre omkrets av valsen står i inngrep med undersiden av banen som føres fremad. Valsen tar således opp bestrykningsmidlet fra trauet og påfører det på undersiden av banen. Beleggets tykkelse reguleres ved å føre den belagte bane over et avstrykningsblad efter valsen, slik at bare en viss beleggmengde blir tilbake på banens underside. Regardless of which stage of the method the impregnation is carried out, it is important that the mixture of resin and filler is dispersed throughout the web thickness in order to obtain the full benefits of the present method. These advantages cannot be achieved if the mixture is simply applied as a coating to the surface of the track, such as e.g. using a dip roller and an iron blade system as described in US Patent No. 3,634,298 for applying a coating to a web. In such a system, the lower circumference of a roller rotates in a trough containing the coating agent, and the upper circumference of the roller engages the underside of the web being advanced. The roller thus picks up the coating agent from the trough and applies it to the underside of the web. The thickness of the coating is regulated by passing the coated web over a wiping blade after the roller, so that only a certain amount of coating remains on the underside of the web.
For å sikre at blandingen vil dispergeres gjennom hele banen er det visse betingelser som bør overholdes under fremstillingen. Før impregneringen bør: således banens tetthet i tørr, ukalandrert tilstand være 0,45-0,70 g/cm 3. Tettheten kan reguleres på en rekke forskjellige måter som alle er velkjente for fagmannen. Reguleringen av tettheten før impregneringen er av viktighet fordi det erholdte papir kan være for porøst dersom tettheten i tørr, ukalandrert tilstand er under 0,45 g/cm<3>. Når på den annen side, tettheten i tørr, ukalandrert tilstand er over 0,70 g/cm 3, kan banen være ute av stand til å absorbere en tilstrekkelig mengde impregneringsmiddel til at de ønskede egenskaper vil oppnås. To ensure that the mixture will disperse throughout the web, there are certain conditions that should be met during manufacture. Before the impregnation, the density of the web in a dry, uncalendered state should therefore be 0.45-0.70 g/cm 3. The density can be regulated in a number of different ways, all of which are well known to the person skilled in the art. The regulation of the density before the impregnation is important because the paper obtained may be too porous if the density in a dry, uncalendered state is below 0.45 g/cm<3>. When, on the other hand, the density in the dry, uncalendered state is above 0.70 g/cm 3 , the web may not be able to absorb a sufficient amount of impregnating agent for the desired properties to be achieved.
Et annet viktig trekk ved fremstilling av papiret ifølge oppfinnelsen er ønskeligheten av å regulere mengden av tørrstoffer som er tilstede i den vandige dispersjon som banen føres gjennom. Tørrstoffinnholdet, som omfatter den kombinerte vekt av det stive polymermateriale og fyllstoffet, skal således være 12,5-60 vekt% av den samlede vekt av dispersjonen. Hvis den kombinerte vekt er under den nedre grense, kan det hende at baner med en tetthet innen det ovennevnte område (0,45-0,70 g/cm 3) ikke vil ta opp en tilstrekkelig mengde impregneringsmiddel til at de ønskede resultater vil fås. Hvis på den annen side den prosentuelle mengde er over den øvre grense, er dispersjonen tilbøyelig til å bli viskøs, og blandingen av harpiks og fyllstoff er tilbøyelig til å belegge overflaten av papirbaner med en tetthet nær den øvre grense på 0,70 g/cm 3 istedenfor å impregnere disse. Another important feature in the production of the paper according to the invention is the desirability of regulating the amount of dry matter present in the aqueous dispersion through which the web is passed. The solids content, which comprises the combined weight of the rigid polymer material and the filler, should thus be 12.5-60% by weight of the total weight of the dispersion. If the combined weight is below the lower limit, webs with a density in the above range (0.45-0.70 g/cm 3 ) may not absorb a sufficient amount of impregnating agent to achieve the desired results . If, on the other hand, the percentage amount is above the upper limit, the dispersion tends to become viscous, and the mixture of resin and filler tends to coat the surface of paper webs with a density close to the upper limit of 0.70 g/cm 3 instead of impregnating these.
Papirbanen oppvarmes efter impregneringen for å smelte impregneringsmidlet i papiret. Ved vanlig papirfremstilling oppvarmes banen til en temperatur av ca. 100°C for å tørke denne, og stive polymerer med en Tg-verdi av 15 - 60°C har vist seg å være de som tilfredsstillende smeltes inn i banen ved slike temperaturer. Den øvre grense for glasstemperaturen for det stive polymermateriale som anvendes for utføres av den foreliggende fremgangsmåte, er 60°C. The paper web is heated after impregnation to melt the impregnation agent in the paper. In normal paper production, the web is heated to a temperature of approx. 100°C to dry this, and rigid polymers with a Tg value of 15 - 60°C have been found to be those which are satisfactorily fused into the web at such temperatures. The upper limit of the glass transition temperature for the rigid polymer material used to perform the present method is 60°C.
Visse fordeler fås ved fremstilling av papir ved anvendelse av den foreliggende fremgangsmåte. Bruk av et stivt polymerim-pregneringsmiddel som er sterkt fortynnet med fyllstoffer, er f.eks. tilbøyelig til å undertrykke impregneringsmidlets klebrig-het og gjør det lettere å rense tørketromlene. Certain advantages are obtained in the production of paper using the present method. Use of a rigid polymer impregnating agent that is highly diluted with fillers is, e.g. tends to suppress the stickiness of the impregnating agent and makes it easier to clean the dryers.
Betydningen av de ovennevnte variable ved fremstillingen The importance of the above variables in the manufacture
av papiret ifølge oppfinnelsen vil fremgå av de nedenstående eksempler. of the paper according to the invention will appear from the examples below.
Eksemplene 1 og 2 viser den foretrukne fortynning av et stivt polymermateriale med et mineralfyllstoff. I eksempel 3 er betydningen av polymerens stivhet beskrevet. De fyllstofftyper som er foretrukne for oppnåelse av tilfredsstillende resultater, er angitt i eksempel 4. Ønskeligheten av å regulere papirbanens tetthet før impregneringen er beskrevet i eksempel 5. Den impregneringsmiddelmengde som er foretrukken for erholdelse av de ønskede egenskaper, er angitt i eksempel 6. Typene av stive polymermaterialer som er foretrukne, er angitt i eksempel 7.1 eksempel 8 er vist slitasjefastheten for papir ifølge oppfinnelsen. I eksempel 9 er egenskapene for et papir impregnert med en blanding som anvendes for utførelse av den foreliggende fremgangsmåte beskrevet og sammenlignet med egenskapene for et papir belagt med den samme blanding. Examples 1 and 2 show the preferred dilution of a rigid polymer material with a mineral filler. In example 3, the importance of the polymer's stiffness is described. The filler types that are preferred for obtaining satisfactory results are indicated in example 4. The desirability of regulating the density of the paper web before the impregnation is described in example 5. The amount of impregnating agent that is preferred for obtaining the desired properties is indicated in example 6. The types of rigid polymer materials which are preferred are indicated in example 7.1 example 8 shows the abrasion resistance of paper according to the invention. In example 9, the properties of a paper impregnated with a mixture used for carrying out the present method are described and compared with the properties of a paper coated with the same mixture.
Eksempel 1 Example 1
For å bestemme grensene for den tillatelige fortynning av harpiksen med et inert fyllstoff ble ark av ulimet papir fremstilt fra en blanding av 50% bleket hårdvedsulfatcellulose og 50% bleket Northern-sulfatcellulose anvendt som utgangspapir. Papirets grunnvekt var 23,5 kg som var vekten for 500 ark a 60,90 cm x 91,4 cm. Tykkelsen for et enkelt papirark var 0,1397mm. Råpapirets tetthet var derfor ca. 0,6 g/cm 3. Impregneringsmidlet ble fremstilt ved å dispergere finmalt kalsiumcarbonat-pulver med en partikkelstørrelse av ca. 2^um i vann og ved å om-røre dette. En findelt emulsjon av stivt polyvinylacetat ble blandet med den vandige dispersjon slik at det samlede tørrstoff-innhold av harpiksen og fyllstoffet utgjorde 40 vekt% av dispersjonen. Det anvendte kalsiumcarbonat selges under handels-betegnelsen "Camel White". Den anvendte polyvinylacetatemulsjon selges under varemerket "Vinac 880". In order to determine the limits of the permissible dilution of the resin with an inert filler, sheets of unsized paper prepared from a mixture of 50% bleached hardwood sulfate cellulose and 50% bleached Northern sulfate cellulose were used as starting paper. The basic weight of the paper was 23.5 kg, which was the weight for 500 sheets of 60.90 cm x 91.4 cm. The thickness of a single sheet of paper was 0.1397mm. The density of the raw paper was therefore approx. 0.6 g/cm 3. The impregnating agent was prepared by dispersing finely ground calcium carbonate powder with a particle size of approx. 2 µm in water and by stirring this. A finely divided emulsion of rigid polyvinyl acetate was mixed with the aqueous dispersion so that the combined solids content of the resin and filler constituted 40% by weight of the dispersion. The calcium carbonate used is sold under the trade name "Camel White". The polyvinyl acetate emulsion used is sold under the trademark "Vinac 880".
Papirarkene ble neddykket i dispersjonen, og efter at de var blitt fjernet fra denne, ble de ført gjennom gummivalser hvor overskuddet av dispersjonen ble presset bort fra arkene. De impregnerte ark ble derefter tørket i 4 minutter ved 104°C med 2 minutter for hver side, i et papirarktørkeapparat av typen Williams. Arkene fikk kondisjonere (herde) i flere dager før de ble undersøkt. Rive-, spreng- (Mullen) og falseforsøkene ble utført i overensstemmelse med TAPPI standardmetoder som angitt i tabell I. Egenskapene mot inntrengning av olje ble bestemt ved at en skrivemaskintype ble skrevet på papiret med en handelstilgjengelig, bærbar skrivemaskin og ved å iaktta den vanskelighet eller letthet som skrivemaskintypen kunne fjernes med ved visking med et blyantviskelær. Da trykksverter på vanlige skrivemaskin-bånd inneholder vesentlige mengder ikke-tørrende oljer, foreligger det en direkte sammenheng mellom et papirs viskbarhet og dets motstand overfor inntrengning av olje. En karakter som "j.onerket" innebærer at i det vesentlige hele skrivemaskintypen k-n.ne viskes bort med noen få gnidninger. En karakter som "god" innebærer at skrivemaskintypen som var tilbake efter noen få gnidninger, kunne iakttas, men den kunne ikke sees med det blotte øye efter at en annen type var blitt skrevet over den bort-viskede type. En karakter som "rimelig" innebærer at motstanden mot visking var aksepterbar. En karakter som "dårlig" innebærer at motstanden mot visking var utilfredsstillende. The paper sheets were immersed in the dispersion, and after they had been removed from this, they were passed through rubber rollers where the excess of the dispersion was pressed away from the sheets. The impregnated sheets were then dried for 4 minutes at 104°C with 2 minutes per side, in a Williams type paper sheet dryer. The sheets were allowed to condition (harden) for several days before being examined. The tear, burst (Mullen) and fold tests were performed in accordance with TAPPI standard methods as set forth in Table I. The properties against oil ingress were determined by writing a typewriter type on the paper with a commercially available portable typewriter and observing the difficulty or the ease with which the typewriter type could be removed by wiping with a pencil eraser. As printing inks on ordinary typewriter ribbons contain significant amounts of non-drying oils, there is a direct relationship between a paper's erasability and its resistance to the penetration of oil. A grade such as "j.onerked" means that essentially the entire typewriter type k-n.ne is wiped away with a few rubs. A grade of "good" means that the typewriter type that remained after a few rubbings could be observed, but could not be seen with the naked eye after another type had been written over the erased type. A grade of "reasonable" implies that the resistance to whisking was acceptable. A grade of "poor" implies that resistance to whisking was unsatisfactory.
Arkenes motstand overfor inntrengning av oppløsningsmidler ble bestemt ved å anbringe en dråpe farvet (purpur) toluen på overflaten åv hvert ark og slik at den kom i kontakt med et på forhånd bestemt område i 30 sekunder. Toluendråpen ble derefter tørket bort med et papirhåndkle, og området ble gnidd med et annet papirhåndkle som var mettet med ufarvet toluen. Derved ble det farvestoff som var tilbake på overflaten, fjernet slik at den inn-trengte mengde i papiret kunne bestemmes ved å iaktta tilstede-værelsen av det gjenværende purpurfarvestoff. En karakter som "god" innebærer at inntrengning hadde funnet sted på flere punkter, men at tilflekkingen var lys og dekket mindre enn ca. 50% av det undersøkte område. En karakter som "rimelig" innebærer at en lys tilflekking hadde funnet sted over størsteparten av det undersøkte område. En karakter som "dårlig" innebærer at en mørk tilflekking hadde funnet sted over hele det undersøkte område. En karakter som "ingen" ble gitt dersom flekken trengte fullstendig gjennom til baksiden av papirarket. The sheets' resistance to solvent penetration was determined by placing a drop of colored (purple) toluene on the surface of each sheet and allowing it to contact a predetermined area for 30 seconds. The toluene drop was then wiped away with a paper towel, and the area was rubbed with another paper towel saturated with uncolored toluene. Thereby, the dye remaining on the surface was removed so that the amount penetrated into the paper could be determined by observing the presence of the remaining purple dye. A grade of "good" means that penetration had taken place at several points, but that the staining was light and covered less than approx. 50% of the surveyed area. A grade of "reasonable" means that light staining had taken place over the majority of the examined area. A grade of "poor" implies that a dark spotting had taken place over the entire examined area. A grade of "none" was given if the stain completely penetrated to the back of the paper sheet.
Resultatene av undersøkelsene er gjengitt i tabell I. Det bør bemerkes at betegnelsen XD innebærer at undersøkelsen ble ut-ført på tvers av papirets fremstillingsretning. Måleenhetene og identifiseringstallene for de anvendte standard prøvemetoder i de forskjellige eksempler er angitt i tabell I. The results of the investigations are reproduced in table I. It should be noted that the designation XD implies that the investigation was carried out across the paper's manufacturing direction. The units of measurement and the identification numbers for the standard test methods used in the various examples are indicated in Table I.
Det fremgår av den ovenstående tabell at et papirark It appears from the above table that a sheet of paper
(prøve H) hadde en rivestyrke av 147 g før behandlingen. Et lignende ark som var blitt impregnert med en 100%-ig oppløsning av polyvinylacetat (prøve A) hadde en rivestyrke av 80 g. Det bør imidlertid bemerkes at da impregneringsmidlet ble fortynnet med kalsiumcarbonat i en mengde av 10-70%, som angitt for prøvene B-G, minsket arkenes rivestyrke, men ikke i samme grad som da impregneringsmidlet utgjordes av 100% polyvinylacetat. Motstands-dyktigheten overfor inntrengning av olje, (oljebarrieren) og motstandsdyktighet overfor oppløsningsmidler ble beholdt selv om impregneringsmidlet ble fortynnet til inntil ca. 70% av dets vekt med kalsiumcarbonat. Det bør dessuten bemerkes at falsetallet for papir impregnert med det fortynnede impregneringsmiddel var større enn falsetallet for papir impregnert med 100% polyvinylacetat . (sample H) had a tear strength of 147 g before treatment. A similar sheet that had been impregnated with a 100% solution of polyvinyl acetate (sample A) had a tear strength of 80 g. However, it should be noted that when the impregnating agent was diluted with calcium carbonate in an amount of 10-70%, as indicated for samples B-G, the tear strength of the sheets decreased, but not to the same extent as when the impregnating agent consisted of 100% polyvinyl acetate. The resistance to the penetration of oil, (the oil barrier) and resistance to solvents was retained even if the impregnating agent was diluted to approx. 70% of its weight with calcium carbonate. It should also be noted that the fold number for paper impregnated with the diluted impregnating agent was greater than the fold number for paper impregnated with 100% polyvinyl acetate.
Eksempel 2 Example 2
Den ovenfor i forbindelse med eksempel 1 beskrevne under-søkelsesmetode ble gjentatt, men kaolinleire ble anvendt som mineralfyllstoff istedenfor kalsiumcarbonatet. Den anvendte leire selges under varemerket "Hydraprint". Resultatene av undersøkelsene er gjengitt i tabell II. The examination method described above in connection with example 1 was repeated, but kaolin clay was used as mineral filler instead of the calcium carbonate. The clay used is sold under the trademark "Hydraprint". The results of the surveys are reproduced in table II.
Det fremgår av de ovenstående undersøkelser at kaolinleire og kalsiumcarbonat har i det vesentlige den samme virkning som fyllstoffer på et råpapirs egenskaper, når de. anvendes i blanding med et stivt, polymermateriale for impregnering av råpapiret. It appears from the above investigations that kaolin clay and calcium carbonate have essentially the same effect as fillers on the properties of a raw paper, when they. is used in a mixture with a stiff, polymer material for impregnating the raw paper.
Eksempel i Example i
For a vise betydningen av å impregnere papirbanen med en polymer med en på forhånd bestemt stivhet ble råpapiret ifølge eksempel 1 impregnert med en rekke blandinger av polymerer og fyllstoff som var forskjellige bare ved at polymerene hadde for-sk j ellige glassomvandlingstemperaturer (Tg). Som nevnt ovenfor er Tg et mål for et polymermateriales stivhet eller filmstivhet. In order to demonstrate the importance of impregnating the paper web with a polymer with a predetermined stiffness, the raw paper according to example 1 was impregnated with a number of mixtures of polymers and filler which differed only in that the polymers had different glass transition temperatures (Tg). As mentioned above, Tg is a measure of a polymer material's stiffness or film stiffness.
I eksemplet ble polymeren fortynnet med kalsiumcarbonat til 60% polymer og 40% kalsiumcarbonat. Resultatene er gjengitt i tabell III. In the example, the polymer was diluted with calcium carbonate to 60% polymer and 40% calcium carbonate. The results are reproduced in table III.
Det fremgår av de ovenstående resultater at et papirark impregnert med et polyvinylacetat med en Tg av 16°C, har rimelige oljebarriereegenskaper og en rimelig motstandsdyktighet overfor oppløsningsmidler. På den annen side har et papirark impregnert med et polyacrylat med en Tg av 101°C når det fremstilles ved de vanlige temperaturer for papirfremstilling, ingen oljebarriereegenskaper eller motstandsdyktighet overfor oppløsnings-midler. Tilfredsstillende resultater fås med Tg-verdier av 15-60°C. Det foretrukne Tg-område er 22-44°C for å sikre at polymeren vil. smelte ved de vanlige temperaturer som anvendes ved fremstilling av papir. It appears from the above results that a sheet of paper impregnated with a polyvinyl acetate with a Tg of 16°C has reasonable oil barrier properties and a reasonable resistance to solvents. On the other hand, a paper sheet impregnated with a polyacrylate having a Tg of 101°C when produced at the usual papermaking temperatures has no oil barrier properties or resistance to solvents. Satisfactory results are obtained with Tg values of 15-60°C. The preferred Tg range is 22-44°C to ensure that the polymer will. melt at the usual temperatures used in the manufacture of paper.
Eksempel 4 Example 4
De typer av inert fyllstoff som anvendes som strekkmidler, er av stor betydning for det impregnerte papirs egenskaper. Dette fremgår av det foreliggende eksempel, hvor råpapiret ifølge eksempel 1 ble impregnert med polyvinylacetat som var blitt blandet med en rekke forskjellige mineralfyllstoffer. Hver blanding besto av 40% fyllstoff og 60% polyvinylacetat, basert på tørrstoffvekten. Kalsiumcarbonatet og leiren var de samme som ble anvendt i de ovenstående eksempler. Det anvendte talkum selges under varemerket "Mistron Vapor", glimmeret under varemerket "Davenite Mica P-12" og diatoméjorden under varemerket "Cellite". Hvert av de ovennevnte fyllstoffer er av handelskvalitet som vanlig anvendt ved fremstilling av papir og har en partikkelstørrelse av 2-5 pm. The types of inert filler used as stretching agents are of great importance for the properties of the impregnated paper. This is evident from the present example, where the raw paper according to example 1 was impregnated with polyvinyl acetate which had been mixed with a number of different mineral fillers. Each mixture consisted of 40% filler and 60% polyvinyl acetate, based on dry weight. The calcium carbonate and clay were the same as used in the above examples. The talc used is sold under the trademark "Mistron Vapor", the mica under the trademark "Davenite Mica P-12" and the diatomaceous earth under the trademark "Cellite". Each of the above-mentioned fillers is of commercial grade as commonly used in the manufacture of paper and has a particle size of 2-5 µm.
Resultatene av undersøkelsen er gjengitt i tabell IV. The results of the survey are reproduced in table IV.
Det antas at de utilfredsstillende resultater erholdt ved anvendelse av diatoméjord kan skyldes dens meget høye spesifikke overflateareal som gjør den uforenlig med den stive polymer. Egnede fyllstoffer for anvendelse ved den foreliggende fremgangsmåte er heri betegnet som "forenlige" fyllstoffer, dvs. fyllstoffer som muliggjør en tilfredsstillende impregnering av.råpapiret med den stive polymer og derfor gir en tilfredsstillende motstandsdyktighet overfor inntrengning av olje og oppløsnings-middel. It is believed that the unsatisfactory results obtained using diatomaceous earth may be due to its very high specific surface area which makes it incompatible with the rigid polymer. Suitable fillers for use in the present method are herein designated as "compatible" fillers, i.e. fillers which enable a satisfactory impregnation of the raw paper with the rigid polymer and therefore provide a satisfactory resistance to the penetration of oil and solvent.
Det fremgår av den ovenstående tabell at kalsiumcarbonat, leire, talkum og glimmer er tilfredsstillende fyllstoffer, mens diatoméjord er utilfredsstillende da det erholdte papir har dårlige oljebarriereegenskaper og dårlig motstandsdyktighet overfor opp-løsningsmidler . It appears from the above table that calcium carbonate, clay, talc and mica are satisfactory fillers, while diatomaceous earth is unsatisfactory as the resulting paper has poor oil barrier properties and poor resistance to solvents.
Eksempel 5 Example 5
Dette eksempel angår virkningen ved bruk av papirbaner med forskjellige tettheter før impregneringen. En vandig dispersjon av polyvinylacetat og kalsiumcarbonat ble fremstilt som i eksempel 1. Blandingen av polymer og fyllstoff utgjorde 40 vekt% av dis-pers jonen, og vektforholdet mellom polymeren og fyllstoffet var 60:40. En rekke ark av ulimet papir med forskjellige tettheter ble neddyppet i dispersjonen, og overskuddet av impregneringsmiddel ble fjernet fra arkene ved å føre dem gjennom gummivalser og ved å tørke arkenes overflate med papirhåndklær for å sikre at et overskudd av impregneringsmiddel ble fjernet fra overflaten av arkene. Arkene ble derefter tørket i 4 minutter ved 104°C, kondisjonert i flere dager og undersøkt som beskrevet ovenfor. This example concerns the effect of using paper webs with different densities before the impregnation. An aqueous dispersion of polyvinyl acetate and calcium carbonate was prepared as in example 1. The mixture of polymer and filler constituted 40% by weight of the dispersion, and the weight ratio between the polymer and the filler was 60:40. A number of sheets of unbonded paper of different densities were immersed in the dispersion and the excess impregnating agent was removed from the sheets by passing them through rubber rollers and by wiping the surface of the sheets with paper towels to ensure that an excess of impregnating agent was removed from the surface of the sheets . The sheets were then dried for 4 minutes at 104°C, conditioned for several days and examined as described above.
For sammenlignings skyld ble en dispersjon fremstilt bestående bare av polyvinylacetat og med et tørrstoffinnhold på 40 vekt%, For the sake of comparison, a dispersion consisting only of polyvinyl acetate and with a solids content of 40% by weight was prepared,
og et annet sett med råpapir ble impregnert på lignende måte. For en ytterligere sammenligning ble rent papir som ikke var blitt impregnert, også undersøkt. and another set of raw paper was similarly impregnated. For a further comparison, clean paper that had not been impregnated was also examined.
Resultatene av undersøkelsene er gjengitt i tabell V. The results of the investigations are reproduced in table V.
Det fremgår av den ovenstående tabell at den minste tetthet for papirbanen i ukalandrert tilstand før impregneringen bør være større 0,44. g/cm 3 som for prøven B. Den største tetthet i ukalandrert og impregnert tilstand bør ikke være større enn 0,70 g/cm<3>It appears from the above table that the minimum density for the paper web in the uncalendered state before the impregnation should be greater than 0.44. g/cm 3 as for sample B. The greatest density in the uncalendered and impregnated state should not be greater than 0.70 g/cm<3>
som for prøven I. Det fremgår at selv om prøven B inneh-ildt 48,5% impregneringsmiddel, hadde den en utilfredsstillende oljebarriere. Selv om prøven J hadde en utmerket oljebarriere, tok den opp 9,1% impregneringsmiddel, men hadde en meget lav rivestyrke. Det fremgår dessuten at hvert av papirene som var tilfredsstillende, hadde en sluttetthet i ukalandrert tilstand på as for sample I. It appears that although sample B contained 48.5% impregnating agent, it had an unsatisfactory oil barrier. Although sample J had an excellent oil barrier, it absorbed 9.1% impregnant but had a very low tear strength. It also appears that each of the papers that were satisfactory had a final density in an uncalendered state
3 o 3 o
over ..0,6 7 g/cm og under 0,90 g/cm ; above ..0.6 7 g/cm and below 0.90 g/cm ;
Eksempel 6 Example 6
Den mengde av impregneringsmiddel bestående av polymer og fyllstoff som er ønsket for erholdelse av et tilfredsstillende papir, er angitt i det foreliggende eksempel, hvor et råpapir fremstilt fra Northern blekekraftmasse og inneholdende ca. 5% titan-dioxyd ble anvendt. Selv om papiret var ulimet, forekom en svak limingsvirkning på grunn av en del gjenværende bek. Det ble imidlertid antatt at dette ikke var tilstrekkelig til å hindre inntrengning av impregneringsmidlet i arket. Papirets grunnvekt var 15,7 kg (500 ark a 60,9 cm x 91,4 cm). Prøvene ble fremstilt som angitt i eksempel 5, men tørrstoffinnholdet i impregneringsmidlet ble variert fra 10% til 40%. Resultatene av forsøket er gjengitt i tabell VI. The quantity of impregnating agent consisting of polymer and filler which is desired to obtain a satisfactory paper is indicated in the present example, where a raw paper produced from Northern bleaching pulp and containing approx. 5% titanium dioxide was used. Although the paper was unglued, a weak gluing effect occurred due to some residual pitch. However, it was assumed that this was not sufficient to prevent penetration of the impregnating agent into the sheet. The basic weight of the paper was 15.7 kg (500 sheets of 60.9 cm x 91.4 cm). The samples were prepared as indicated in example 5, but the solids content of the impregnating agent was varied from 10% to 40%. The results of the experiment are reproduced in table VI.
Det fremgår av de ovenstående resultater at det fås en betydelig forbedring av oljebarriereegenskapené og av falsetallet når impregneringsmidlet av polymer og fyllstoff utgjør • It appears from the above results that there is a significant improvement in the oil barrier properties and in the fold number when the impregnating agent of polymer and filler constitutes •
ca. 8,5 vekt% av arket (se prøven B) , og at sterkt ønskede egenskaper fås når impregneringsmidlet foreligger i en mengde av 15-25 vekt% av arket, som antydet ved prøvene D og E, og opp til ca. 48 vekt% som antydet i eksempel 1. about. 8.5% by weight of the sheet (see sample B), and that strongly desired properties are obtained when the impregnating agent is present in an amount of 15-25% by weight of the sheet, as indicated by samples D and E, and up to approx. 48% by weight as indicated in example 1.
Eksempel 7 Example 7
For å vise de forskjellige typer av stive polymermaterialer som kan anvendes med tilfredsstillende resultat ved fremstilling av papiret ifølge oppfinnelsen, ble ark av råpapiret ifølge eksempel 1 impregnert med en dispersjon av polymer og fyllstoff med et tørr-stoffinnhold på 40 vekt% og med et vek;tforhold mellom polymer og fyllstoff av 3:2. Fyllstoffet var kalsiumcarbonat, og de anvendte polymerer omfattet "Rhoplev",AC-201 som er en polyacrylatemuls jon f-og Geon^351 som er en polyvinylkloridemulsjon. In order to show the different types of rigid polymer materials that can be used with satisfactory results in the production of the paper according to the invention, sheets of the raw paper according to example 1 were impregnated with a dispersion of polymer and filler with a dry matter content of 40% by weight and with a ;tratio between polymer and filler of 3:2. The filler was calcium carbonate, and the polymers used included "Rhoplev", AC-201 which is a polyacrylate emulsion and Geon^351 which is a polyvinyl chloride emulsion.
Forsøksresultatene er gjengitt i tabell VII. The test results are reproduced in Table VII.
Det fremgår av de ovenstående resultater at et impregneringsmiddel som .består av et stivt polyacrylatmateriale som er fortynnet med kalsiumcarbonat, har i det vesentlige samme inn-virkning på et råpapir, med unntagelse av falsetallet, som et impregneringsmiddel bestående av et stivt polyvinylacetat og kalsiumcarbonat (se tabellene I og VII). Det fremgår at lignende resultater, men et lavere falsetall, fås når impregneringsmidlet består av en blanding av polyvinylklorid med kalsiumcarbonat som strekkmiddel. Det impregnerte papirs motstandsdyktighet mot oppløsningsmidler og oljebarriereegenskaper er imidlertid i virkeligheten høyere ved anvendelse av impregneringsmidlet inneholdende strekkmiddel enn med impregneringsmidlet som ikke inneholder strekkmiddel. Det fremgår derfor at gunstige resultater fås ved fortrinnsvis å anvende visse typer av stive polymermaterialer, som polyvinylacetat, polyacrylat og polyvinylklorid. It appears from the above results that an impregnating agent consisting of a rigid polyacrylate material diluted with calcium carbonate has essentially the same effect on a raw paper, with the exception of the fold number, as an impregnating agent consisting of a rigid polyvinyl acetate and calcium carbonate ( see Tables I and VII). It appears that similar results, but a lower number of folds, are obtained when the impregnating agent consists of a mixture of polyvinyl chloride with calcium carbonate as a stretching agent. However, the impregnated paper's resistance to solvents and oil barrier properties are actually higher when using the impregnating agent containing stretching agent than with the impregnating agent which does not contain stretching agent. It therefore appears that favorable results are obtained by preferably using certain types of rigid polymer materials, such as polyvinyl acetate, polyacrylate and polyvinyl chloride.
Eksempel 8 Example 8
Papiret ifølge oppfinnelsen har god slitasjefasthet selv om impregneringsmiddelblandingen inneholder betydelige prosenter fyllstoff som strekkmiddel og selv om det er mulig at betraktelig under halvparten av papirets vekt utgjøres av impregneringsmidlet. Ved bestemmelsen av slitasjefastheten for papiret ifølge oppfinnelsen ble ark av råpapiret ifølge eksempel 1 impregnert med forskjellige stive polymerer og blandinger av polymer og fyllstoff ved fremgangsmåten beskrevet i eksempel 1. Polyvinylacetat-polymeren var "Vinac 880", polyacrylatpolymeren ''Rhoplex"'4 07 og polyvinylkloridet Geoir^351 . Arkene ble utsatt for "Tabor"-slitasjeforsøket ifølge TAPPI standard metoder (TAPPI T 476 ts-63) . En H-18 slipeskive ble anvendt for forsøket, og antallet av rota-sjonssykluser for slipeskiven inntil et hull ble slipt i arket, ble talt. Resultatene er gjengitt i tabell VIII. The paper according to the invention has good abrasion resistance even though the impregnating agent mixture contains significant percentages of filler as stretching agent and even though it is possible that considerably less than half of the paper's weight is made up of the impregnating agent. When determining the abrasion resistance of the paper according to the invention, sheets of the raw paper according to example 1 were impregnated with various rigid polymers and mixtures of polymer and filler by the method described in example 1. The polyvinyl acetate polymer was "Vinac 880", the polyacrylate polymer "Rhoplex" 4 07 and the polyvinyl chloride Geoir^351. The sheets were subjected to the "Tabor" abrasion test according to TAPPI standard methods (TAPPI T 476 ts-63). An H-18 grinding wheel was used for the test, and the number of rotation cycles of the grinding wheel until a hole was ground in the sheet, was counted The results are reproduced in Table VIII.
Det fremgår av de ovenstående resultater at slitasjefastheten for et papirark som var blitt impregnert med en blanding av et stivt polyvinylacetat og et mineralfyllstoff, som kalsiumcarbonat, bare er noe mindre (530 sykluser) enn for et papirark impregnert med polyvinylacetat alene (600 sykluser) . Et ark impregnert med polyvinylacetat inneholdende leire som strekkmiddel i de angitte forholdsvise mengder har en ennu høyere slitasjefasthet enn et ark impregnert med polyvinylacetat alene. Et ark impregnert med et polyacrylatmateriale inneholdende kalsiumcarbonat som strekkmiddel har også en høyere slitasjefasthet enn et ark impregnert med polyacrylatet alene. Slitasjefastheten for et ark impregnert med en blanding av polyvinylklorid og fyllstoff har en noe høyere slitasjefasthet (400 sykluser) enn et lignende ark impregnert med polyvinylklorid alene. It appears from the above results that the abrasion resistance of a paper sheet that had been impregnated with a mixture of a rigid polyvinyl acetate and a mineral filler, such as calcium carbonate, is only slightly less (530 cycles) than for a paper sheet impregnated with polyvinyl acetate alone (600 cycles). A sheet impregnated with polyvinyl acetate containing clay as stretching agent in the indicated relative amounts has an even higher abrasion resistance than a sheet impregnated with polyvinyl acetate alone. A sheet impregnated with a polyacrylate material containing calcium carbonate as stretching agent also has a higher abrasion resistance than a sheet impregnated with the polyacrylate alone. The abrasion resistance of a sheet impregnated with a mixture of polyvinyl chloride and filler has a somewhat higher abrasion resistance (400 cycles) than a similar sheet impregnated with polyvinyl chloride alone.
Eksempel 9 Example 9
Papiret ifølge oppfinnelsen må impregneres med den ovennevnte dispersjon. Det kan ikke fremstilles ved ganske enkelt å påføre dispersjonen som et belegg. For å vise dette ble et råpapir med en grunnvekt av 24,5 kg (500 ark a 60,9 cm x 91,4 cm) og en tykkelse på 0,1397 mm impregnert og belagt med blandingen av polymer og fyllstoff. Således ble et ark av råpapir impregnert med blandingen beskrevet i eksempel 1, og et annet ark av råpapiret ble belagt med den samme blanding på den måte som er beskrevet i eksempel 1 i US patentskrift nr. 3634298, men med den unntagelse at "Vinac 880" polyvinylacetat med en Tg av 31°C ble anvendt istedenfor den polymer som fremstilles ifølge eksempel 1 i US patentskriftet, for dannelse av den vandige dispersjon av leire og polymer. Dispersjonen inneholdt 55 vekt% av blandingen av leire og polymer med 83 vekt% leire og 17 vekt% polymer. Den erholdte dispersjon ble påført på én side av råpapiret i form av et belegg under anvendelse av en utstrykningsstav av typen Meyer, som beskrevet i. eksempel 1 i det nevnte US patentskrift. Det belagte papir ble derefter tørket i 1 minutt ved 149°C. The paper according to the invention must be impregnated with the above-mentioned dispersion. It cannot be produced by simply applying the dispersion as a coating. To demonstrate this, a base paper with a basis weight of 24.5 kg (500 sheets of 60.9 cm x 91.4 cm) and a thickness of 0.1397 mm was impregnated and coated with the mixture of polymer and filler. Thus, a sheet of raw paper was impregnated with the mixture described in Example 1, and another sheet of the raw paper was coated with the same mixture in the manner described in Example 1 of US Patent No. 3634298, but with the exception that "Vinac 880 "Polyvinyl acetate with a Tg of 31°C was used instead of the polymer which is prepared according to example 1 in the US patent document, to form the aqueous dispersion of clay and polymer. The dispersion contained 55% by weight of the mixture of clay and polymer with 83% by weight clay and 17% by weight polymer. The resulting dispersion was applied to one side of the raw paper in the form of a coating using a spreader of the Meyer type, as described in example 1 in the aforementioned US patent document. The coated paper was then dried for 1 minute at 149°C.
De belagte og impregnerte papir ble senere undersøkt for å fastslå deres rive-, spreng- og brettingsegenskaper, og resul-tatene av undersøkelsene er gjengitt i tabell IX. The coated and impregnated papers were later examined to determine their tearing, bursting and folding properties, and the results of the examinations are reproduced in Table IX.
Det fremgår av den ovenstående tabell at impregneringen nedsatte rivestyrken med ca. 13% mens belegningen øket rivestyrken med ca. 12%. Impregneringen mer em fordoblet sprengstyrken,mers belegningen bare øket sprengstyrken med ca. 50%. Ved falsetall-undersøkelsen ga impregneringen et godt over dobbelt så stort falsetall (selv ved den lavere relative fuktighet av 10-20%), mens belegningen i virkeligheten minsket falsetallet med ca. 30%. Delamineringsmotstanden for det belagte papir var det samme som for råpapiret, men delamineringsmotstanden for det impregnerte papir ble målt til over 326,4 g/cm, og på dette punkt ble papiret i virkeligheten revet istykker og delaminerte ikke. Det fremgår derfor av de ovenstående resultater at blandingen av polymer og fyllstoff må impregneres i papirbanen istedenfor ganske enkelt å påføres på overflaten av papirbanen som et belegg. It appears from the above table that the impregnation reduced the tear strength by approx. 13%, while the coating increased the tear strength by approx. 12%. The impregnation more than doubled the burst strength, whereas the coating only increased the burst strength by approx. 50%. In the fold number study, the impregnation gave a well over twice as large fold number (even at the lower relative humidity of 10-20%), while the coating actually reduced the fold number by approx. 30%. The delamination resistance of the coated paper was the same as that of the raw paper, but the delamination resistance of the impregnated paper was measured to be over 326.4 g/cm, at which point the paper actually shredded and did not delaminate. It therefore appears from the above results that the mixture of polymer and filler must be impregnated in the paper web instead of simply being applied to the surface of the paper web as a coating.
Det fås derfor ved den foreliggende oppfinnelse et nytt tett papir med en forbedring av tett papirs uønskede egenskaper, slik at papiret er anvendbart for en rekke formål. De tette papir ifølge oppfinnelsen kan dessuten fremstilles økonomisk ved forholdsvis høye papirmaskinhastigheter. The present invention therefore provides a new dense paper with an improvement of dense paper's undesirable properties, so that the paper can be used for a number of purposes. The dense paper according to the invention can also be produced economically at relatively high paper machine speeds.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO763134A NO147920C (en) | 1976-09-13 | 1976-09-13 | CLOSE PAPER AND PROCEDURE IN MANUFACTURING THEREOF |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO763134A NO147920C (en) | 1976-09-13 | 1976-09-13 | CLOSE PAPER AND PROCEDURE IN MANUFACTURING THEREOF |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO763134L NO763134L (en) | 1978-03-14 |
NO147920B true NO147920B (en) | 1983-03-28 |
NO147920C NO147920C (en) | 1983-07-06 |
Family
ID=19883096
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO763134A NO147920C (en) | 1976-09-13 | 1976-09-13 | CLOSE PAPER AND PROCEDURE IN MANUFACTURING THEREOF |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NO (1) | NO147920C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1983004059A1 (en) * | 1982-05-14 | 1983-11-24 | Boliden Aktiebolag | A fibre product-manufacture |
-
1976
- 1976-09-13 NO NO763134A patent/NO147920C/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1983004059A1 (en) * | 1982-05-14 | 1983-11-24 | Boliden Aktiebolag | A fibre product-manufacture |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO763134L (en) | 1978-03-14 |
NO147920C (en) | 1983-07-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2222919B2 (en) | Base paper for decorative coating materials | |
US4545854A (en) | Method for preparing a fibrous product containing cellulosic fibers and useful in particular, in the field of coverings in lieu of asbestos | |
US7037405B2 (en) | Surface treatment with texturized microcrystalline cellulose microfibrils for improved paper and paper board | |
US7497924B2 (en) | Surface treatment with texturized microcrystalline cellulose microfibrils for improved paper and paper board | |
CA2692288C (en) | Prepreg which is produced by impregnating a base paper with a combination of polymer latex and modified starch | |
US4549930A (en) | Uncoated paper web for printing and method for making and using same | |
US20040221976A1 (en) | Paper articles exhibiting water resistance and method for making same | |
US20040244928A1 (en) | Papers for liquid electrophotographic printing and method for making same | |
CA2157790A1 (en) | A thin printing paper and a process for manufacturing said paper | |
RU2630093C2 (en) | Paper of stable size and method of its industrial manufacture | |
US3017295A (en) | Coated paper and paperboard and process for making same | |
US3989416A (en) | Dense paper and method of manufacturing | |
JP3067332B2 (en) | Medium coated paper for offset | |
EP0860547A2 (en) | Producing gloss papers | |
US4058648A (en) | Dense paper | |
US20060254736A1 (en) | Paper articles exhibiting water resistance and method for making same | |
NO147920B (en) | CLOSE PAPER AND PROCEDURE IN MANUFACTURING THEREOF | |
US5411637A (en) | Method for producing high pressure laminates | |
CA2523395A1 (en) | Wallpaper and method for production thereof | |
JP2559213B2 (en) | Lightweight printing paper manufacturing method | |
IE43953B1 (en) | Dense paper and its amnufacture | |
US2371266A (en) | Surface sized paper product | |
CA1048321A (en) | Dense paper and method of manufacturing | |
JPH06158579A (en) | Production of paper | |
Youn et al. | Applications of Nanocellulose in the Paper Industry |