NO175321B - Fremgangsmåte for fremstilling av nöytralt papir - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av et nøytralt papir. Dette og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av de etterfølgende patentkrav.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fremstilles et nøytralt treholdig papir, hvorved retensjonen av massefiber og fyll-

stoff forbedres og awanning fra fibrene (i det følgende omtalt som awanning) og gjennomførbarheten av

papirfremstillingen også forbedres.

Det har hittil vært gjennomført sure

papirfremstillingsprosesser omfattende at man til

masseslurrien tilsetter et anionisk lim som f.eks. harpiks og vannoppløselig aluminiumsalt som f.eks. aluminiumsulfat som fikseringsmiddel i en stor mengde for å fremstille papir i surt pH-område. Ved slike prosesser kan en papirforsterkende harpiks som f.eks. anionisk polyakrylamid lett fikseres på massefibrene ved innvirkning av aluminiumion, for å gjøre papiret sterkere. Tilsvarende kunne retensjonen av massefinstoff og fyllstoff forbedres ved tilsetning av anionisk høymolekylært polyakrylamid.

Mer nylig blir såkalte nøytrale papirer fremstilt i svakt surt eller svakt alkalisk pH-område på 6 til 9 uten eller med meget liten anvendelse av aluminiumsulfat, anvendt i stor utstrek-

ning i stedet for tidligere sure papirer fremstilt i sure papirfremstillingssysterner.

Metoder for forbedring av retensjonen i de nøytrale papirfremstillingsprosesser er omhandlet i f.eks. japansk patentsøknad nr. 12868/1977 hvor en masseslurry blandes med et lavmolekylært kationiserende middel og deretter med et internt kationisk tilsetningsmiddel som f.eks. en kationisk papirforsterkningsharpiks og kationisk retensjonsmiddel. I japansk patentsøknad nr. 51900/1982 blir et bindemiddel bestående av kolloidal silika og kationisert stivelse innført i initial masseslurry før våtbanelaget dannes. I japansk patentsøknad nr. 502004/1983 blir et bindemiddel inneholdende kolloidal silika og kationisk eller amfotær guargummi innført i masseslurrier før våtbanelaget dannes og kationisert stivelse innlemmes videre sammen med bindemidlet slik at retensjonen av fyllstoff forbedres. I japansk patentsøknad nr. 110998/1977 blir kolloidal silika og kationisk eller amfotært polyakrylamid-derivat innlemmet i initial masseslurry før våtbanelaget dannes, og kationisert stivelse blir videre innlemmet deri slik at god retensjon av massefinstoff og fyllstoff kan oppnås i nøytrale papirfremstillingssystemer, og i japansk patentsøknad nr. 152899/1980 blir bentonittleire og vannoppløselig høymolekylær ikke-ionisk polymer tilsatt den initiale masseslurry som ikke inneholder noe fyllstoff slik at awanning og retensjon av fiber kan forbedres.

For heldig gjennomføring av papirfremstilling i nøytralt system er oppnåelse av høy retensjon av massefiber og fyllstoff av avgjørende betydning. Lav retensjon derav vil medføre forurensning i papirfremstillingssystemet og banebrudd som nedsetter gjennomførbarheten av papirfremstillingen. Forskjellige typer av tilsetningsmidler og prosesser for forbedring av retensjon er foreslått for dette formål.

I sammenligning med det system hvor det fremstilles et trefritt papir, trefritt belagt papir, og særlig papir som ikke inneholder eller bare inneholder en liten mengde høyutbyttemasse som f.eks. mekanisk masse, vil det system hvor det fremstillestreholdig papir som inneholder store mengder høyutbyttemasse inkludere store mengder anioniske forurensninger. Følgelig, i dette nøytrale system for fremstilling av treholdig papir fra nøytral masse, blir virkningen av å forbedre retensjonen generelt ekstremt skadet selv ved å anvende de tilsetningsmidler og prosesser som er så effektive i det nøytrale system for fremstilling av trefritt papir hvor det anvendes en stor hovedmengde av bleket trefri masse. Videre vil en stor mengde harpiks inneholdt i mekanisk masse ofte være tilbøyelig til å gi såkalte harpiksvanskeligheter som bevirker nedsettelse av gjennomførbarheten. Disse problemer er en av de vesentlige grunner som hemmer tilkomst av nøytralt treholdig papir. Utviklingen av et nytt tilsetningsmiddel og en ny fremgangsmåte for forbedring av retensjonen av massefiber og fyllstoff og som også er effektiv ved nøytrale treholdige papirfremstillingssystemer, har vært ønskelig.

Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse muliggjør oppnåelse av en høy retensjon av fiber og fyllstoff og samtidig en forbedret awanning i det nøytrale papirfremstillingssystem, særlig i det nøytrale treholdige papirfremstillingssystem inneholdende en stor hovedmengde av høyutbyttemasse.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan det videre fremstilles nøytralt treholdig papir med en høy produktivitet hvor den ovennevnte forbedring av retensjon og awanning bevirker at forskjellige typer vanskeligheter som opptrer ved driften av papirmaskiner nedsettes.

Som et resultat av omfattende undersøkelser med henblikk på å oppnå det ovennevnte, er det funnet at den synergistiske bruk av bentonitt, kolloidal silika og kationisert stivelse er ytterst effektiv for å forbedre retensjonen av massefiber og fyllstoff i slurrysysternet inneholdende fyllstoff og masse bestående av store mengder høyutbyttemasse i et svakt surt eller svakt alkalisk pH-område fra 6 til 9.

Oppfinnelsen tilveiebringer således en fremgangsmåte for fremstilling av et nøytralt papir som er kjennetegnet ved at kationisert stivelse, eventuelt sammen med et vannoppløselig aluminiumsalt, bentonitt med en svellegrad (gram vannsvellet bentonitt/gram bentonitt) på minst 5 i en mengde på 0,05 til 2 vekt% basert på cellulosefiberen, og kolloidalt silika i en mengde i området 0,01 til 1,0 vekt% basert på cellulosefiberen tilsettes til en masseslurry bestående av fyllstoff og masse inneholdende en høyutbyttemasse i en mengde fra 0 til 100 vekt% idet masseslurrien har en pH fra 6 til 9, hvorved bentonitt og kolloidal silika tilsettes enten samtidig eller i rekkefølge med et tidsintervall på høyst 60 sek.

Ved oppfinnelsen realiseres en slik høy retensjon av fyllstoff og massefinstoff som aldri kunne ha vært ventet ut fra den teknologi som er omhandlet i japansk patentsøknad nr. 51900/1982, hvor kolloidal silika og kationisert stivelse anvendes i kombinasjon, og i japansk patentsøknad nr. 152.899/1982 hvor bentonitt og vannoppløselig høymolekylær ikke-ionisk polymer anvendes i kombinasjon, og samtidig kan awanningen forbedres og harpiksvanskeligheter som ofte vil opptre i nøytrale treholdige papirfremstillingssystemer kan unngås.

Detaljerte utførelsesformer av oppfinnelsen skal illustreres i det følgende.

Høyutbyttemasse som anvendes ved oppfinnelsen står for en masse som fremstilles med høyere utbytte enn utbyttet av kjemisk masse som f.eks. kraftmasse og sulfittmasse, halvkjemisk masse (SCP), sten-slipmasse (SGW), raffinør-slipmasse (RMP), termomekanisk masse (TMP), kjemi-termomekanisk masse (CTMP), kjemi-slipmasse (CGP), avfallspapirmasse hvorfra trykksverte er fjernet (DIP), etc, i deres blekede eller ublekede former.

Disse høyutbyttemasser fremstilles vanligvis i et anlegg for fremstilling av papir etter massefremstillingen, hvor massen som fremstilles ikke på forhånd tørkes før papirfremstillingen, men er til en viss grad i fuktig tilstand, slik at organiske og uorganiske forurensninger innført ved massefremstillingstrinnet forblir ufjernet, hvorved visse forurensninger kan gi anledning til alvorlige vanskeligheter ved en vanlig papirfremstillingsprosess.

Det nøytrale treholdige papir som oppnås ved oppfinnelsen representerer alle typer papir og kartong fremstilt fra masse inneholdende høyutbyttemasse i en mengde på fra 0 til 100 vekt% av den totale masse i pH-område 6 til 9, foretrukket fra 6,5 til 8,5.

Fyllstoffer som anvendes ved oppfinnelsen kan vilkårlig velges fra vanlige mineralske fyllstoffer med i det minste delvis anionisk overflate, f.eks. kaolin, titandioksyd, terra alba, kalsinert leire, syntetisk silika, aluminiumhydroksyd, talkum, malt kalksten, utfelt kalsiumkarbonat etc. som alle kan anvendes på tilfredsstillende måte. Ved det nøytrale papirfremstillingssystem som anvendes ved oppfinnelsen blir malt kalksten eller utfelt kalsiumkarbonat foretrukket anvendt alene eller i kombinasjon med andre typer av fyllstoffer. Innholdet av fyllstoffer i papiret er høyst 60 vekt%, foretrukket fra 5 vekt% til 40 vekt% basert på tørt papir. Over 60 vekt%,..: vil- s tyrke og stivhet av det resulterende papir nedsettes i betraktelig grad. I dette fyllstoff er inkludert fyllstoffer avledet fra utskudd, belagt utskudd, avfallspapir etc. utover det nytilsatte fyllstoff.

Bentonitt betegner ved oppfinnelsen en ultrafin leire bestående hovedsakelig av montmorillonitt som hovedmineral og som er et lagdelt silikat som sveller i vann. Bentonitter inneholder ved den generelle definisjon de bentonitter med neglisjerbar eller meget liten svelling. Slike bentonitter må aktiveres før anvendelsen ved oppfinnelsen, nemlig ved at lagdelt silikat må behandles med en passende base som f.eks. natrium-karbonat eller kaliumkarbonat for å omdanne det til den form som er i stand til svelling, dvs. den form som er brukbar ved den foreliggende oppfinnelse.

Bentonitter med svellegrad (gramvekt av vannsvellet bentonitt/gramvekt av bentonitt) minst 5, foretrukket minst 8, anvendes foretrukket ved oppfinnelsen. Bentonitter med svellegrad mindre enn 5 er mindre effektive. Natriumbentonitt anvendes foretrukket ved denne oppfinnelse. Disse bentonitter anvendes i området 0,05 vekt% til 2 vekt%, foretrukket fra 0,05 vekt% til 1 vekt% basert på den totale vekt av cellulosefiber. Ved bruk av mengde mindre enn 0,05 vekt% oppnås ikke den virkning som forbedrer retensjon av fiber og fyllstoff og bruk av mer enn 2 vekt% vil snarere ha tendens til å nedsette retensjonen.

Kolloidal silika kan ved oppfinnelsen være i form av polysilikat- eller kolloidal silikasol og den sistnevnte vil medføre det beste resultat. Foretrukket kolloidal silika i solen er den type som har overflateareal i området fra omtrent 50 m<2>/g til omtrent 10000 m<2>/g, foretrukket fra omtrent 200 m<2>/g til omtrent 1000 m<2>/g og mest foretrukket fra omtrent 300 m<2>/g til omtrent 700 m<2>/g.

Denne kolloidale silikasol stabiliseres med alkali slik at det molare forhold SiO2/M20 kan bli i området 10/1 til 300/1 og foretrukket fra 15/1 til 100/1, hvori M er et ion valgt fra gruppen bestående av Na, K, Li, og NH4-ion.....

Partikkelstørrelsen av det kolloidale silika er høyst 60 nm. Den gjennomsnittlige partikkeldiameter innstilles foretrukket

i området opp til 20 nm, mer foretrukket fra omtrent 1 nm til omtrent 10 nm, hvori den gjennomsnittlige partikkeldiameter av det kolloidale silika med omtrent 550 m<2>/g overflateareal er omtrent 5,5 nm.

Disse kolloidale silikatyper anvendes i en mengde på høyst 1 vekt%, foretrukket fra 0,01 vekt% til 0,3 vekt% basert på cellulosefiber. Hvis det anvendes i en mengde utover 1 vekt% vil mengden av kationisert stivelse og bentonitt som skal tilsettes øke i samsvar med den økede mengde kolloidal silika, og dette medfører omkostningsøkning og forringelse av massen. Ved tilsetning på mindre enn 0,01 vekt% vil det ikke oppnås virkningen for forbedring av retensjonen.

Den kationiserte stivelse som anvendes ved oppfinnelsen kan oppnås ved å kationisere vanlig stivelse som f.eks. maisstivelse, potetstivelse, tapiokastivelse etc. Kationisering gjennomføres ved konvensjonelle metoder hvor minst en basisk nitrogengruppe valgt fra gruppen bestående av primært, sekundært, tertiært amin og kvaternært ammonium innføres i stivelsen. Mengden av den basiske nitrogengruppe som innføres er i området 0,1 vekt% til 0,8 vekt%, foretrukket fra 0,2 vekt% til 0,5 vekt%, som vil gi et godt resultat. Særlig foretrukket anvendes ved oppfinnelsen den kationiserte stivelse hvis basiske nitrogenatom er det atom som innføres ved hjelp av den kvaternære ammoniumgruppe.

Ved papirf remstillingsprosesser blir de tre komponenter av bentonitt, kolloidal silika og kationisert stivelse alle innført i masseslurrien før banelaget tildannes på wiren i papirmaskinen. Ved oppfinnelsen inkluderer den masseslurry hvortil de tre komponenter tilsettes en slurry som inneholder masser og ikke noe fyllstoff, såvel som en slurry inneholdende både masse og fyllstoff. Det tidspunkt hvor fyllstoffet tilsettes.til masseslurrien er nemlig ikke begrenset til tidspunktet før noen av de tre komponenter tilsettes dertil.

Tilsetning av et vannoppløselig aluminiumsalt i kombinasjon med bentonitt, kolloidal silika og kationisert stivelse vil føre til den ytterligere økte virkning av oppfinnelsen.

Som det vannoppl øs elige aluminiumsalt kan det foretrukket anvendes aluminiumsulfat, polyaluminiumklorid, natrumaluminat, polydiallyldimetylaluminiumklorid, etc. Generelt anvendes foretrukket aluminiumsulfat. Det vannoppløselige aluminiumsalt tilsettes foretrukket før tilsetningen av bentonitt og kolloidal silika slik at et foretrukket resultat kan oppnås. I dette tilfelle tilsettes det vannoppløselige aluminiumsalt i en mengde på fra 0,01 vekt% til 1,0 vekt%, foretrukket fra 0,02 vekt% til 0,5 vekt%, som Al203, basert på cellulosefiber, slik at det oppnås et godt resultat. Tilsetning av mindre enn 0,01 vekt% vil bidra mindre til den virkning som forbedrer retensjonen og den virkning som nedsetter harpiksvanskeligheter. Tilsetning av mer enn 1,0 vekt% er ikke foretrukket, på grunn av forekomst av kraftig spaltning av kalsiumkarbonat som leilighetsvis anvendes, og på grunn av påskyndet nedsettelse av papirstyrken.

Det vannoppløselige aluminiumsalt vil som kationisk substans effektivt reagere med anioniske forurensninger inneholdt i massen, slik at bruken av det i kombinasjon med kationisert stivelse, bentonitt og kolloidal silika vil føre til mer vesentlig forbedring av retensjon og awanning i sammenligning med når det ikke brukes, og vil føre til unngåelse av harpiksvanskeligneter som skyldes masse av tre og unngåelse av såkalt "hvit" harpiksvanskelighet som skyldes lateks inneholdt i belagt utskudd, og vil være særlig effektivt i det system som anvender en papirmaskin med høy hastighet og i det papirfremstillingssystem hvor harpiksvanskeligheter ofte vil forekomme.

Det vesentlige ved oppfinnelsen er at de tre komponenter ...bentonitt, kolloidal silika og...kationiserte stivelse tilsettes massen og det antas at disse tre komponenter vil danne et kompleks i masseslurrien inneholdende fyllstoff slik at virkningen av oppfinnelsen kan bli oppnådd.

I en foretrukket utførelsesform er vektforholdet mellom kolloidal silika/bentonitt fra 1/0,5 till 1/15 og før v åtbanelaget tildannes på wiren i papirmaskinen blir den kationiserte stivelse først tilsatt masseslurrien og deretter tilsettes bentonitten og den kolloidale silika.

Et foretrukket vektforhold mellom kolloidal silika/kationisert stivelse er i området fra 1/1 til 1/25. Andre områder enn disse vil gi redusert virkning.

I en annen foretrukket utførelsesform er vektforholdet kolloidal silika/bentonitt i området 1/0,5 til 1/15 og før masseslurrien får danne et våtbanelag på wiren i en papirmaskin tilsettes det vannoppløselig aluminiumsalt og kationisert stivelse og deretter tilsettes bentonitt ogg kolloidal silika.

Det er videre foretrukket at det tilsettes et vannoppløselig aluminiumsalt i en mengde, beregnet som Al203basert på cellulosefiberen, i området 0,01 til 1,0 vekt% sammen med den kationiserte stivelse.

pH i masseslurrien hvori komplekset kan dannes er i området 6 til 9, foretrukket fra 6,5 til 8,5, som kan innstilles ved tilsetning av alkalisk fyllstoff eller alkalisk substans og vannoppløselig aluminiumsalt.

For å oppnå den tilstrekkelige virkning av oppfinnelsen er metoden for tilsetning av de ovennevnte komponenter av vesentlig betydning. Tidsintervallet mellom tilsetningen av bentonitt og kolloidal silika er nemlig essensielt og det er funnet fra forsøk at jo kortere dette tidsintervall er desto bedre resultat oppnås. Hvis tidsintervallet er utover 60 sek. blir virkningen;.-ganske nedsatt og kan sammenlignes med virkningen av at to komponenter av kationisert stivelse og kolloidal silika anvendes, noe som vil gjøre det umulig å oppnå oppfinnelsens formål. Det er følgelig nødvendig at tidsintervallet for tilsetningen av bentonitt og kolloidal silika er under 60 sek., foretrukket under 30 sek. og det er mest effektivt at bentonitt og kolloidal silika tilsettes kontinuerlig eller samtidig.

Det er også mulig at bentonitt blandes med kolloidal silika umiddelbart før tilsetningen og at blandingen deretter tilsettes .

Selv om tilsetningsrekkefølgen for bentonitt og kolloidal silika ikke er essensiell blir kationisert stivelse foretrukket tilsatt før tilsetningen av disse to substanser og selv om disse tre komponenter kan tilsettes individuelt i flere porsjoner må bentonitt og kolloidal silika tilsettes på en slik måte at den ovennevnte tilsetningsbetingelse tilfreds-stilles ved tilsetning av i det minste en del. Kjemikalier for papirfremstilling som f.eks. lim, fargestoff, fluorescerende fargestoff etc. kan om nødvendig tilsettes.

Bruken av kationisert stivelse i samsvar med oppfinnelsen tjener til å øke papirstyrken, men kationisk akrylamid kan anvendes i kombinasjon for ytterligere forbedring av papirstyrken.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan naturlig anven-

des ved prosessen for fremstilling av trefritt nøytralt papir som ikke inneholder høyutbyttemasse, men kan mest effektivt anvendes ved prosessen for fremstilling av treholdig nøytralt papir inneholdende en hovedandel av høyutbyttemasse.

Virkningsmekanismen ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er ikke ennå fullstendig klarlagt, men det antas at virkningsmekanismen ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen vil være basert på at kohesjon og adhesjon av fine fibre og/eller fyllstoffpartikler, eller adhesjon av disse fine.-fibr.e.-til lange fibre vil påvirkes-ved hjelp av et kompleks fremstilt fra bentonitt, kationisert stivelse og kolloidal silika hvor bentonitt og kolloidal silika ansees å •virke som anionisk substans. Med hensyn til bentonitt er det antatt at denne også vil ha en virkning med å absorbere anioniske forurensninger inneholdt i massen. Det antas at hvor bentonitt og kolloidal silika tilsettes med et for langt tidsrom mellom tilsetningene vil hver separat reagere med komponentene inneholdt i massen slik at aktiviteten som er særegen for hver komponent nedsettes, hvorved en synergistisk virkning av de tre komponenter bestående av bentonitt, kolloi-

dal silika og kationisert stivelse ikke kan oppnås. Det antas spesielt at på betingelse av at kationisert stivelse og vannoppløselig aluminiumsalt allerede er tilsatt til massen,

hvis tilsetningstidsintervallet mellom bentonitt og kolloidal silika er langt, vil bare en av disse overveiende reagere med kationisk substans slik at den synergistiske virkning nedset-

tes kraftig.

De etterfølgende eksempler vil illustsrere fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. Metodene for å måle egenskaper for å bedømme virkningen av oppfinnelsen og som anvendes i eksem-plene er beskrevet i det følgende.

(1) Måling av retensjon

For måling i laboratoriet anvendes en britt-krukke. Awanning (takten) innstilles til 200 ml/min. strømningstakt ved å velge diameteren av hullene som åpnes på toppen av et glassrør med konusform forbundet via en gummislange til britt-krukken. Som wire anvendes en 80 mesh plastwire for å etablere en tilstand antatt å tilsvare faktisk papirmaskineri. Masseslurry fremstilles slik at 40 vektdeler LBKP raffinert til 400 ml CSF, 30 vektdeler NBKP raffinert opp til 550 ml CSF og 30 vektdeler bleket slipmasse (BGP) med 150 ml CSF blandet med 20 vektdeler utf elt. k-ajsbonat. som fyllstoff, og den resulterende slurry innstilles slik at den har et totalt tørrstoffinnhold på 0,6

vekt%.

Måletrinnene gjennomføres i den følgende rekkefølge.

(A) Masseslurry (500 ml) innføres i britt-krukken med omrø-

ring ved 1500 omdr./min. og vannoppløselig aluminiumsalt

tilsettes deretter. Tidsmålingen begynnes med en gang ved tilsetningen av det sistnevnte. På betingelse av at vannoppløselig aluminiumsalt ikke tilsettes begynnes målingen fra den initiale tilstand.

(B) Utfelt kalsiumkarbonat tilsettes 60 sek. etter begynnel-

sen av tidsmålingen.

(C) Kationisert stivelse tilsettes 60 sek. etter tilsetning

(B) .

(D) Omrøring nedsettes til 800 omdr./min. 30 sek. etter

tilsetning (C).

(E) Bentonitt tilsettes 30. sek. etter (D). Samtidig tilset-

ning er at bentonitt og kolloidal silika tilsettes samtidig.

Kontinuerlig tilsetning er at kolloidal silika tilsettes uten tidsintervall etter at bentonitt er tilsatt. (F) På betingelse av at hverken samtidig eller kontinuerlig tilsetning gjennomføres, tilsettes kolloidal silika 60 sek.

etter tilsetningen av bentonitt.

(G) Awanningen begynnes 5 sek. etter tilsetning av kolloidal silika og det tas ingen vannprøver i 10 sek. (H) Vannprøver (100 ml) tas 10 sek. etter begynnelsen av awanningen og veies og filtreres ved hjelp av et filterpapir for kvantitativ analyse (5C fremstilt av TOYO ROSHI Co. Ltd.), og tørkes ved 105°C for å måle tørrstof f innholdet som betegnes (I) Deretter kalsineres filterpapiret ved 450°C til aske og vekten av asken måles og betegnes som "a". (J) Nøyaktig verdi av tørrstoff (cellulose + fyllstoff) inneholdt i 100 ml opprinnelig massesuspensjon bestemmes og betegnes som "T". (K) Tilsvarende bestemmes nøyaktig vekt av aske og betegnes som "A". (L) Utbytte beregnes ved hjelp av følgende ligning:

Retensjonen på en reell tilsvarende papirmaskin representerer data hvorved treholdig papir fremstilles med 640 m/min. maskinhastighet, papirflatevekt 64 g/m<2>på en tvilling-wiret maskin. Masseslurry tilsvarer at 15 vektdeler malt kalksten tilsettes til 60 vektdeler LBKP, 20 vektdeler NBKP og 20 vektdeler BGP.

(2) Måling av awanning

Måling av awanning i laboratoriet gjennomføres ved å anvende Canadian standard freeness-tester, med lukkede bunnhull. Masseslurry (en liter) som er den samme som ved måling av retensjonen innføres i en beholder og deretter tilsettes vannoppløselig aluminiumsalt, kalsiumkarbonat og kationisert stivelse under samme betingelser som for måling av retensjonen. Omrøring stanses 60 sek. etter tilsetning av kationisert stivelse og masseslurrien overføres med en gang til en målesylinder (en liter volum) og bentonitt tilsettes ytterligere dertil og deretter snus målesylinderen opp-ned tre ganger.

I tilfellet av samtidig tilsetning tilsettes bentonitt og ..kolloidal silika samtidig. I tilfellet av kontinuerlig tilsetning tilsettes kolloidal silika med en gang uten tidsintervall etter at bentonitt er tilsatt.

I tilfellet av hverken samtidig eller kontinuerlig tilsetning tilsettes først bentonitt, derettes snus målesylinderen og deretter tilsettes kolloidal silika 60 sek. etter snuingen, og deretter snus målesylinderen opp-ned tre ganger. Etter snuingen innføres masseslurrien i kammeret av freeness-testeren for å måle den tid det tar for å oppnå 700 ml fil-trat .

Eksempel 1 - 11 Referanseeksempel 1- 10

I disse eksempler anvendes en kationisert stivelse inneholdende 0,30 vekt% basisk nitrogenatom fremstilt fra potetstivelse, kolloidal silika med 500 m<2>/g spesifikk overflate, og bentonitt (Organosoap fremstilt av Allied Colloids Incorp.). Tabell 1 viser data fra disse eksempler.

Som vannoppløselig aluminiumsalt anvendes aluminiumsulfat i en mengde tilsatt som Al203på 0,05 vekt% basert på massen. I kolonnen "tilsetningsmetode" er addisjonstidsintervall mellom bentonitt og kolloidal silika vist.

Mengden av kjemiske substanser som er tilsatt er vist basert på masse. Retensjon av fyllstoff og retensjon av papirmasse er målt og vist som prosent, hvorved den anvendte slurry inkluderer 0,584 g tørrstoffinnhold (T) av massen og 0,111 g av askeinnhold (A) og ved pH 7,9.

Som referanse måles retensjonen i systemer uten noen tilsetning av bentonitt, og disse betegnes som referanseeksempel 1 - 6. Retensjonen måles også i det system hvori kolloidal silika ikke anvendes, og bentonitt og anionisk polyakrylamid anvendes, som er benevnt referanseeksempel 7-9. I sammenligning med eksempel 8 måles også retensjonen i det system hvori

tilsetningstidsintervallet mellom bentonitt og kolloidal

■...silika er 60 sek., som..-.er-.benevnt referanseekesmpel .10 De målte retensjoner er vist i tabell 1.

Eksempel 12 Referanseeksempel 11 og 12

Eksempel 12 gjennomføres ved bruk av en virkelig papirmaskin. De tilsatte kjemikalier er de samme som i eksempel 1-11, med den betingelse at det som kationisert stivelse anvendes den stivelse som inneholder 0,30 vekt% basisk nitrogenatom fremstilt fra tapiokastivelse.

Syv døgn etter fortsatt papirfremstillingsdrift kunne det ikke finnes særlig forurensning ved kontroll ved forskjellige steder i papirfremstillingssystemet.

Testen gjennomført i systemet hvori bentonitt og aluminiumsulfat ikke tilsettes, er vist ved referanseeksempel 11, hvori forurensning av papiroverflaten opptrer, slik at driften av maskinen stanses.

Testen gjennomført i systemet hvori bentonitt ikke tilsettes vises ved referanseeksempel 12, hvori ingen forurensning av papiroverflaten iakttas, men smussavsetning på wire, filtsugekasse, tørkeduk etc. iakttas ved kontroll av forskjellige steder i maskinen etter 24 timers drift.

Resultatene i disse forsøk fremgår av tabell 2.

Ved oppfinnelsen er det mulig at retensjonen av fiber og

fyllstoff forbedres markert og at også awanning av

masseslurry forbedres slik at maskinens driftshastighet kan forbedres i papirfremstillingssystemet inneholdende en stor hovedandel av høyutbyttemasser, i sammenligning med tidligere systemer for å forbedre retensjonen.

Ved den foreliggende oppfinnelse reduseres også

harpiksvanskeligheter i betraktelig grad idet disse oftest opptrer i nøytrale papirfremstiIlingssysterner på grunn av harpiks inneholdt i høyutbyttemassen og såkalt hvit harpiks

...som. skyldes lateks anvendt tilfellet av anvendelse av belagt .....— utskudd, slik at frekvensen av banebrudd nedsettes og papir-produktiviteten forbedres, og konsentrasjonen i bakvannet nedsettes, og dette resulterer i nedsettelse av belastningen i behandlingssystemene for bakvannet.

Den ovennevnte virkning muliggjør at nøytral papirfremstilling som hittil hovedsakelig har vært utført bare i trefri papirfremstillingssysterner med hell kan gjennomføres i treholdig papirfremstillingssystem uten driftsvanskeligheter.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et nøytralt papir,karakterisert vedat kationisert stivelse, eventuelt sammen med et vannoppløselig aluminiumsalt, bentonitt med en svellegrad (gram vannsvellet bentonitt/gram bentionitt) på minst 5 i en mengde på 0,05 til 2 vekt% basert på cellulosefiberen, og kolloidal silika i en mengde i området 0,01 til 1,0 vekt% basert på cellulosefiberen tilsettes til en masseslurry bestående av fyllstoff og masse inneholdende en høyutbyttemasse i en mengde fra 0 til 100 vekt% idet masseslurrien har en pH fra 6 til 9, hvorved bentonitt og kolloidal silika tilsettes enten samtidig eller i rekkefølge med et tidsintervall på høyst 60 sek.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat vektforholdet kolloidal silika/bentonitt er i området 1/0,5 til 1/15 og før våtbanelaget tildannes på wiren i papirmaskinen blir den kationiserte stivelse først tilsatt masseslurrien og deretter tilsettes bentonitten og den kolloidale silika.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert vedat det tilsettes et vannoppløselig aluminiumsalt i en mengde, beregnet som Al203basert på cellulosefiberen, i området 0,01 til 1,0 vekt% sammen med den kationiserte stivelse.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3,karakterisert vedat vektforholdet kolloidal silika/bentonitt er i området 1/0,5 til 1/15 og før masseslurrien får danne et våtbanelag på wiren i en papirmaskin tilsettes det vannoppløselig aluminiumsalt og kationisert stivelse og deretter tilsettes bentonitt og kolloidal silika.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 3 eller 4,karakterisert vedat det vannoppløselige aluminiumsalt velges fra aluminiumsulfat, polyaluminiumklorid, natriumaluminat og polydiallyldimetylaluminiumklorid.