NO176525B - Fiberholdig ark- eller banemateriale med vegetabilsk fyllstoff, samt fremgangsmåte for fremstilling av dette - Google Patents

Fiberholdig ark- eller banemateriale med vegetabilsk fyllstoff, samt fremgangsmåte for fremstilling av dette Download PDF

Info

Publication number
NO176525B
NO176525B NO893057A NO893057A NO176525B NO 176525 B NO176525 B NO 176525B NO 893057 A NO893057 A NO 893057A NO 893057 A NO893057 A NO 893057A NO 176525 B NO176525 B NO 176525B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
vegetable
filler
vegetable filler
paper
less
Prior art date
Application number
NO893057A
Other languages
English (en)
Other versions
NO893057L (no
NO893057D0 (no
NO176525C (no
Inventor
Daniel Gomez
Original Assignee
Daniel Gomez
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daniel Gomez filed Critical Daniel Gomez
Publication of NO893057D0 publication Critical patent/NO893057D0/no
Publication of NO893057L publication Critical patent/NO893057L/no
Publication of NO176525B publication Critical patent/NO176525B/no
Publication of NO176525C publication Critical patent/NO176525C/no

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/50Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by form
    • D21H21/52Additives of definite length or shape
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/65Additives macromolecular
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/66Additives characterised by particle size
    • C09D7/69Particle size larger than 1000 nm
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/02Material of vegetable origin
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • D21H19/38Coatings with pigments characterised by the pigments
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L97/00Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/02Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Cleaning Implements For Floors, Carpets, Furniture, Walls, And The Like (AREA)
  • Seeds, Soups, And Other Foods (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)
  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)

Description

Denne oppfinnelse vedrører et fiberholdig ark- eller banemateriale som i sin masse inneholder et vegetabilsk fyllstoff og som er oppnådd ved papirfremstillingsteknikk fra en vandig suspensjon som inneholder fibre og et vegetabilsk fyllstoff.
Oppfinnelsen vedrører likeledes en fremgangsmåte til fremstilling av et fiberholdig ark- eller banemateriale ved papirfremstillingsteknikk, omfattende innblanding av et pulverisert vegetabilsk fyllstoff i en vandig dispersjon som inneholder fibre.
I henhold til oppfinnelsen gir videre materialets reduserte tetthet og økte tykkelse spesifikke og fordelaktige egenskaper, for eksempel ugjennomskinnelighet og lyd-, varme- og elektrisk isolasjon. Særlig gjelder dette fibrøs bane.
I henhold til oppfinnelsen virker dessuten bruken av ovennevnte vegetabilske fyllstoff gunstig på awanningshastigheten under fremstillingen av banematerialet og har dermed en god virkning på produktiviteten. Prosessen har også den fordel at den reduserer kostnadene.
Innen papirfremstilling er det vanlig at man bruker mineral-, organisk eller syntetisk fyllstoff eller pigment. De vanligste mineralfyllstoffene og pigmentene er talkum, kaolin, naturlig og utfelt kalsiumkarbonat eller kalsiumkarbonat fremstilt ved gjenvin-ning av svart lut utvunnet ved koking av kraftmasse, magnesiumkarbonat, aluminium-oksidhydrater, kalsiumsulfat, kolloidal kisel (silisiumoksid), bariumsulfat, titandioksid, magnesiumhydroksid og blandinger av disse.
De vanlige fyllstoffene som brukes innen papirfremstilling, har variable ekviva-lente sfærediametre, målt ved hjelp av SEDIGRAF, men generelt sett har alle disse fyllstoffene partikler som er mindre enn 100 mikrometer, spesielt mindre enn 50 mikrometer og spesielt mindre enn 30 mikrometer.
Således har 50 prosent av partiklene i kaolinet som skal blandes i massen, en størrelse på mellom 6 og 8 mikrometer (d5Q = 6-8 mikrometer), og 95 prosent av partiklene har en størrelse på mindre enn 50 mikrometer (d95 < 50 mikrometer). Talkumet som skal blandes i massen, har en d5o på mellom 8 og 10 mikrometer og en d95 på mindre enn 50 mikrometer, og kalsiumkarbonatet har en d5Q på mellom 7 og 9 mikrometer og en d95 på mindre enn 25 mikrometer.
Pigmentene i overflatestrøket har en d5Q på mellom 1 og 3 mikrometer og en d95 på mindre enn 10 mikrometer. De organiske pigmentene er mye finere og har en d5Q på mellom 0,1 og 1 mikrometer.
Det er kjent, særlig fra EP-B-0 006 390, EP-B-O 050 316 og FR-A-2 578 870, at mineralfyllstoffer bidrar til å redusere materialkostnaden og at de, avhengig av hvilke egenskaper de har, virker gunstig på ugjennomskinnelighet, særlig innen trykke/- skriveunderlag og visse spesielle papirtyper. Dersom innholdet av mineralfyllstoffer i materialet er høyt sammenliknet med innholdet av cellulosefiber, kan dette virke gunstig på den dimensjonelle stabiliteten, noe som er særlig ønskverdig i basismaterialer for golv- og veggbelegg. På den ene siden har imidlertid bruken av disse mineralfyllstoffene en negativ virkning på materialets tykkelse, og på den annen side fører økningen i innholdet av restaske også til en betydelig økning i materialets tetthet, noe som ikke er gunstig for kvadratmeterprisen.
Papirindustrien bruker visse spesielle fyllstoffer eller pigmenter for å øke papir-tykkelsen, for eksempel diatomitt eller naturlig, kalsinert eller aktivert diatoméjord, karbon- eller glassmikrosfærer, kalsiumsilikater og kolloidal kisel, men disse fyllstoffene og pigmentene er vanligvis svært kostbare.
Innblandingen av såkalt mekanisk cellulosemasse som for eksempel termomekanisk eller kjemimekanisk masse og, i mindre grad, mercerisert masse og syntetisk fiber, særlig polyester-, polyetylen- og polypropylenfiber, bidrar også til bedre fyldighet (eller papirfylde eller utpuffing), men bruken av disse fibrene krever betydelige industrielle hjelpemidler og gjelder bare meget spesielle anvendelser.
Denne oppfinnelsen anbefaler en ny teknisk løsning for å overvinne ovennevnte problemer. Denne løsningen gjør bruk av et fornybart vegetabilsk råstoff som det finnes rikelig av, nemlig trevirke og da hovedsakelig treavfall så vel som annet vegetabilsk avfall, spesielt da avfall fra produksjon av kornprodukter, særlig maiskolber.
Det er dette vegetabilske råstoffet som vil bli brukt til å fremstille vegetabilske fyllstoffer med lav tetthet som har den ønskede partikkelstørrelse slik at de kan oppberedes i massen, enten direkte som et hvilket som helst annet vanlig fyllstoff som benyttes ved papirfremstilling, eller fortrinnsvis i form av en allerede flokkulert blanding av fyllstoff og bindemiddel.
Det er kjent at man allerede på et tidligere tidspunkt har pekt på muligheten for å bruke trepulver eller tremel som fyllstoff i fremstillingen av papir og papp, enten opp-beredet i massen eller bestrøket på papiroverflaten i et sjikt.
Det er kjent spesielt at sammendrag nr. 8739 i tidsskriftet ABSTRACT BULLETIN OF THE INSTITUTE OF PAPER CHEMISTRY, 48, (nr. 8), side 938, (februar 1978), amerikansk patentbeskrivelse US 3 184 373 og tysk patent DE-C-415 675 tar oppberedning av trepulver i den fibrøse massen i betraktning.
Sammendrag nr. 8739 nevnt ovenfor anbefaler bruk av en blanding av 70-95 vektprosent cellulosemasse (kraftfiber) og 30-5 vektprosent tremel for fremstilling av elektrisitetsisolerende paneler, hvor disse panelene sies å være mer oljeabsorberende og mer bestandige mot overflateutlading. Ovennevnte dokument verken beskriver eller antyder bruken av et vegetabilsk fyllstoff med den partikkelstørrelse og tetthet som er spesiell for herværende oppfinnelse.
Amerikansk patentbeskrivelse US 3 184 373 gjelder forbedring i evnen til å holde fyllstoff i papir og papp på plass ved hjelp av et retensjonsmiddel som for eksempel polyetylenimin, melaminformaldehydharpikser og ureaformaldehydharpikser, hvor nevnte "fyllstoffer" er definert (se spalte 2, linje 3-34) som faste eller flytende substanser og som særlig består av selve mineralpapirfyllstoffene, metallpulver, varmeherdende harpikspulver, termoplastiske harpikser, bindemidler, flokkuleirngsmidler og trepulver (se spalte 2, linje 27). Partikkelstørrelsen i ovennevnte "fyllstoffer" sies å tilsvare en maskevidde på mellom 60 og 2000 (se spalte 1, linje 70-71). Imidlertid gir ikke amerikansk patentbeskrivelse US 3 184 373 noen eksempler som viser bruken av nevnte trepulver innblandet i massen. Videre verken beskriver eller antyder den partikkelstør-relsen (partikkelmål på mellom 10 og 150 mikrometer) og tettheten (mindre enn 500 kg/m^) som er spesiell for det vegetabilske fyllstoffet ifølge oppfinnelsen.
Tysk patent DE-C-415 675 foreslår en glattingsprosess hvor (i) en kolloidal dispersjon av en submikronisk substans (dvs en substans med en partikkelstørrelse på mindre enn 1 mikrometer) som inneholder cellulose og som fremkommer ved oppma-ling av trevirke eller halm, og videre hvor (ii) et flokkuleringsmiddel blandes inn i en vandig, fiberholdig suspensjon. Denne submikroniske substansen, som derfor har en partikkelstørrelse som ligger godt under det vegetabilske fyllstoffet ifølge oppfinnelsen, oppfyller en helt annen rolle enn det vegetabilske fyllstoffet. Faktisk er ovennevnte submikroniske substans i det tyske patentdokumentet C-415 675 fremlagt som å redusere porøsiteten i det fremstilte papiret ved å blokkere og/eller fylle igjen porene i det fib-røse nettet, mens man ifølge herværende oppfinnelse søker å øke porøsiteten.
Teknikker for belegging (på et ikke-fibrøst underlag) eller overflateglatting (på et fibrøst baneemne som for eksempel papir og papp) er kjent fra andre kilder, særlig fra belgisk patent BE-A-425 432, publisert PCT internasjonal søknad WO 86/05195 og britisk patent GB-A-I 464 381, hvor et emne er bestrøket med en sammensetning som inneholder trepulver. Det viser seg at disse teknikkene verken beskriver eller foreslår at det vegetabilske fyllstoffet med spesifikk partikkelstørrelse og tetthet ifølge oppfinnelsen skal blandes inn i den fibrøse massen.
Produkter som kan blandes inn i papir og papp, som inneholder cellulose og som fremstilles ved hjelp av fysisk-kjemisk behandling av treflis eller cellulosefiber, er også kjent, særlig fra sammendrag nr. 1523 i tidsskriftet ABSTRACT BULLETIN OF THE INSTITUTE OF PAPER CHEMISTRY, 5.8 (nr. 2), side 184 (august 1987), sammendrag nr. 7191, ibidem 55 (nr. 6), side 754, (desember 1984) og publisert fransk patent-søknad FR-A-2 612 828 (som ble offentliggjort den 30. september 1988, etter herværende oppfinnelses prioritetsdato). Sammensetningen av ovennevnte cellulose-holdige produkter er annerledes enn sammensetningen av det vegetabilske eller fibrøse kildematerialet de er utvunnet fra. Faktisk gjør den fysiske og kjemiske behandling som kildematerialet gjennomgår, at integriteten til komponentene i kildematerialet går tapt.
Nærmere bestemt beskriver sammendrag nr. 1523 nevnt ovenfor fremstillingen av cellulose i form av mikroniserte partikler (med en størrelse på mellom 5 og 75 mikrometer og en krystallinitetsgrad på over 65 prosent) ved hjelp av hydrolytisk behandling av cellulosemasse. Cellulosen som fremstilles på denne måten, skiller seg fra sammensetningen av det vegetabilske fyllstoffet ifølge oppfinnelsen når det gjelder karakteren av sistnevntes komponenter.
Sammendrag nr. 7191 nevnt ovenfor beskriver bruken av mikrofibrillert (mikroopptrevlet) cellulose for fremstilling av påstrykning for dekklag. Også her skiller mikrofibriller av cellulose seg i struktur og sammensetning fra det vegetabilske fyllstoffet ifølge oppfinnelsen.
Fransk patentdokument FR-A-2 612 828 er villedende i den forstand at dets krav nummer 1, slik det er publisert, henviser til bruken av trepartikler i fremstillingen av fibrøs bane, mens det som det faktisk er snakk om, er bruken av et ekstrakt i pulver-form som utvinnes ved å behandle trepulver, hvor behandlingen spesielt består i føl-gende trinn (se beskrivende del i ovennevnte dokument fra side 1, linje 28, til side 2, linje 12): (i) impregnering av trepulver med et egnet flytende kjemisk middel (sic), (ii) hurtigautolyse (eller hurtigautohydrolyse) av det impregnerte trepulveret under et trykk som er større enn eller likt 30 bar, ved en temperatur som er høyere enn eller lik 230°C, i minst 90 sekunder, etterfulgt av hurtig (plutselig) frigjøring av trykk, (iii) vasking av det fremstilte produktet med vann eller en blanding av vann og dioksan for å bedre hemicellulosene og mesteparten av vedstoffet (ligninet), fettsyrene og harpiks-syrene, og deretter (iv) tørking av det ekstraherte pulverproduktet som inneholder vann-uløselige stoffer og som er fritt for vannløselige stoffer.
Herværende oppfinnelse skiller seg fra belæringen i ovennevnte sammendrag nr. 1523 og nr. 7191 og ovennevnte franske patentdokument FR-A-2 612 828 ved at det vegetabilske fyllstoffet, som det anbefales å bruke i massen, har beholdt så å si alle komponentene i det vegetabilske kildematerialet. I det vegetabilske fyllstoffet ifølge oppfinnelsen er det bare vanninnholdet og innholdet av flyktige substanser (som for eksempel de lavtkokende essensielle oljene) som er påvirket sammenliknet med det opp-rinnelige vegetabilske kildematerialet. Dersom det vegetabilske kildematerialet er tre, vil således praktisk talt alle komponentene i treet, som beskrevet i arbeidet til FENGEL m.fl., WOOD CHEMISTRY ULTRASTRUCTURE REACTIONS, side 26-33, publisert av D. GRUYTER (1984), som er inntatt her i kraft av henvisningen, bli funnet igjen i det vegetabilske fyllstoffet.
Under henvisning til belæringen i den mest nærliggende kjente teknologien, som består av sammendrag nr. 8739 i tidsskriftet ABSTRACT BULLETIN OF THE INSTITUTE OF PAPER CHEMISTRY, 48, (nr. 8), side 938, (februar 1978), amerikansk patentbeskrivelse US 3 184 373 og tysk patent DE-C-415 675 nevnt ovenfor, bør det påpekes at bruken av tremel eller trepulver aldri har virket i industriell målestokk i henhold til nøyaktige spesifikasjoner (i) på tettheten og partikkelstørrelsen i det vegetabilske fyllstoffet, og (ii) med det formål å fremstille bane av fibrøse materialer som er mer økonomisk, har lavere tetthet, høy porøsitet og stor fyldighet ved hjelp av en papirfremstillingsteknikk.
I henhold til oppfinnelsen anbefales det å bruke et vegetabilsk fyllstoff av spesifikk partikkelstørrelse og tetthet i fremstillingen av fibrøse banematerialer ved hjelp av en papirfremstillingsteknikk, hvor man gjør bruk av en teknisk løsning som skiller seg fra belæringen i den kjente teknologien gjennom valget av ovennevnte vegetabilske fyllstoff av spesifikk tetthet og partikkelstørrelse.
I denne tekniske løsningen blir det vegetabilske fyllstoffet av spesifikk tetthet og partikkelstørrelse blandet inn i massen.
Som en variant anbefales det å bytte ut en del av fiberet (dyrt) i det fibrøse banematerialet med ovennevnte vegetabilske fyllstoff av spesifikk tetthet og partikkel-størrelse (billigere).
I henhold til oppfinnelsen foreslås en ny teknisk løsning som gjør det mulig å redusere tettheten, øke porøsiteten, øke fyldigheten og redusere produksjonskostnadene for papir og papp.
Denne nye tekniske løsningen gjør det også mulig å (i) øke tykkelsen på det fib-røse banematerialet på grunn av redusert tetthet, (ii) forbedre fyldigheten av ovennevnte materiale, og (iii) forbedre awanningen på papirmaskinen under fremstilling av ovennevnte materiale.
Det fiberholdige ark- eller banemateriale ifølge oppfinnelsen, som i sin masse inneholder et vegetabilsk fyllstoff og som er oppnådd ved papirfremstillingsteknikk fra en vandig suspensjon som inneholder fibre og et vegetabilsk fyllstoff, utmerker seg ved at det vegetabilske fyllstoff har en slik partikkelstørrelse at (i) i det minste 95 vektprosent av nevnte vegetabilske fyllstoffs partikler har dimensjoner som er mindre enn 150 mikrometer, og (ii) i det minste 80 vektprosent av nevnte vegetabilske fyllstoffs partikler har dimensjoner som er større enn 10 mikrometer, idet nevnte vegetabilske fyllstoff er oppnådd ved hjelp av en mikroniseringsoppmalingsoperasjon fra vegetabilsk avfall med et restfuktighetsinnhold på mindre enn 20%, og at nevnte vegetabilske fyllstoff stammer fra slike planteslag at sikteanalysefordelingen og mikroniseirngsopp-malingsforholdene fører til en fyllstoff-tetthet som er lavere enn 500 kg/m^, fortrinnsvis lavere enn 300 kg/m^, og at det fiberholdige ark- eller banemateriale omfatter et vektforhold mellom vegetabilsk fyllstoff og fibre som ligger innenfor et område fra 1:100 til 6:1.
Fremgangsmåten for fremstilling av dette fiberholdige ark-eller banemateriale er ifølge oppfinnelsen karakterisert ved at det anvendes et vegetabilsk fyllstoff med en partikkel-størrelse som er slik at (i) i det minste 95 vektprosent av nevnte vegetabilske fyllstoffs partikler har dimensjoner som er mindre enn 150 mikrometer, og (ii) i det minste 80 vekt-prosent av nevnte vegetabilske fyllstoffs partikler har dimensjoner som er større enn 10 mikrometer, idet nevnte vegetabilske fyllstoff oppnås ved hjelp av en mikro-niserings- oppmalingsoperasjon fra vegetabilsk avfall med et restfuktighetsinnhold på mindre enn 20%, og at nevnte vegetabilske fyllstoff stammer fra slike planteslag at sikteanalysefordelingen og mikroniseringsoppmalingsforholdene fører til en fyllstoff-tetthet som er lavere enn 500 kg/m^, fortrinnsvis lavere enn 300 kg/m^, hvilken fremgangsmåte tillater at tett-heten reduseres, tykkelsen økes og dreneringen av det fiberholdige ark- eller banemateriale forbedres.
Hvilket som helst treslag kan brukes til å fremstille det vegetabilske fyllstoffet i henhold til oppfinnelsen, som for eksempel trevirke fra nåletrær som edelgran, furu og gran og trevirke fra løvtrær som bjørk, bøk, agnbøk og kastanjetre. Dette virket kan enten komme fra snauhogst eller trerydding, etter omdanning til spon eller strimler/- plateavkapp ved hjelp av metoder som er velkjente innen papirindustrien for fremstilling av kjemisk og kjemimekanisk tremasse. Av hovedsakelig økonomiske årsaker vil disse vegetabilske fyllstoffene stamme fra avfallsprodukter i sag- og høvelbruk, som for eksempel fersk og tørr sagmugg, høvelspon, bark og spon fra parkettproduksjon, tømring og møbelsnekring.
Dette vegetabilske fyllstoffet kan også fremstilles fra vegetabilsk avfallsmateriale i skogbruket, for eksempel trestubber, ubrukte grener med liten diameter, avkapp og toppenden av trestammer samt fra avfall fra korninnhøsting, for eksempel maiskolber.
Ettersom de forskjellige vegetabilske kildematerialene som er nevnt ovenfor har ulike fysiske, kjemiske og morfologiske egenskaper, kan egenskapene som disse over-fører til det endelige fibrøse banemateriale variere med hensyn til tetthet, fyldighet og porøsitet, alt etter hvilke treslag som er benyttet. Likevel oppnår man i alle tilfeller en betydelig reduksjon i tetthet og en økning i fyldighet og porøsitet.
Det er viktig at det mikroniserte vegetabilske fyllstoffet er i form av partikler med gjennomsnittlig størrelse mindre enn 150 mikrometer (d95 < 150 mikrometer) og større enn 10 mikrometer (dgg > 10 mikrometer). Faktisk er det slik at dersom partiklene i det mikroniserte vegetabilske fyllstoffet har midlere mål som er lik eller større enn 150 mikrometer, viser det fremstilte fibrøse baneproduktet mangler i jevnhet, særlig tildanningsfeil. Dersom partiklene i det mikroniserte vegetabilske fyllstoffet har midlere mål som er mindre enn eller lik 10 mikrometer, er det fremstilte fibrøse baneproduktet tydelig mindre porøst, som vist i tysk patent DE-C-415 675 nevnt ovenfor. Som antydet tidligere vil partikkelstørrelsen i det mikroniserte vegetabilske fyllstoffet være slik at d95 < 150 mikrometer (fortrinnsvis d95 < 100 mikrometer) og dgo > 10 mikrometer.
Videre er det også viktig, med hensyn til de nødvendige egenskaper som det endelige baneproduktet må ha, at tettheten i det mikroniserte vegetabilske fyllstoffet er mindre enn 500 kg/m^ og fortrinnsvis mindre enn 300 kg/m^.
Ved fremstilling av det vegetabilske fyllstoffet i henhold til oppfinnelsen er det også viktig at det vegetabilske kildematerialet, som gjennomgår mikroniseirngsopp-maling, har en partikkelstørrelse som er mindre enn eller lik 5 mm og en restfuktighet på under 20 prosent før ovennevnte mikroniseringsoppmaling.
I prosessen i denne oppfinnelsen blir det vegetabilske avfallet mikroniserings-oppmalt for å fremstille de vegetabilske fyllstoffene med de partikkelmål som er nød-vendige for oppfinnelsen. Dette oppnås ved hjelp av en spesiell mikroniseirngsoppma-lingsteknikk (vegetabilsk kildemateriale med en partikkelstørrelse som er mindre enn eller lik 5 mm og en restfuktighet på under 20 prosent), spesielt ved hjelp av en skivemøllesikt med slag visper som gjennom intense kollisjoner i høy hastighet og med trykkendringer gjør det mulig å forårsake gradvis oppsmuldring av det vegetabilske kildematerialet inntil ønsket finhet og tetthet er oppnådd. Fortrinnsvis bør restfuktigheten i det vegetabilske kildematerialet som skal mikroniseringsoppmales, være mindre enn eller lik 15 prosent.
Dersom det vegetabilske kildematerialet (eller råstoffet) således er i form av strimler/plateavkapp, høvelspon, flis, greiner, osv, må det først rives og eventuelt tørkes før mikrpniseringsoppmalingen for å oppnå en finhet som er mindre enn eller lik 5 mm og en restfuktighet på under 20 prosent.
I papiranvendelser vil de vegetabilske fyllstoffene i henhold til oppfinnelsen derfor ha en d95 på mindre enn 150 mikrometer (dvs minst 95 prosent av partiklene i det vegetabilske fyllstoffet passerer gjennom en firkantmasket sikt på 150 x 150 mikrometer), fortrinnsvis en d95 på under 100 mikrometer. Disse vegetabilske fyllstoffene vil bli assosiert med et naturlig eller alminnelig organisk bindemiddel, fiber og ulike tilsetningsstoffer som vanligvis blir brukt til fremstilling av fibrøs bane.
Vektforholdet mellom pulverisert vegetabilsk fyllstoff og fiber i henhold til oppfinnelsen vil generelt ligge innenfor området 1/100 til 6/1. For fremstilling av emballasjepapir vil det være fordelaktig å benytte et vektforhold mellom vegetabilsk fyllstoff og fiber som ligger innenfor området fra 1/100 til 2/10 (og fortrinnsvis fra 1/100 til 1/10), for fremstilling av underlag for trykking/skriving et vektforhold innenfor området fra 2/10 til 5/10 (og fortrinnsvis fra 2,5/10 til 3,5/10), for fremstilling av papp et vektforhold innen området fra 1/10 til 5/10, for fremstilling av papir til impregnering et vektforhold innen området fra 1,5/10 til 5/10 (og fortrinnsvis fra 2/10 til 3/10) og for fremstilling av spesielle papirtyper et vektforhold innen området fra 6/100 til 6/1 (og fortrinnsvis fra 3/10 til 8/10).
Fibrene som kan brukes i disse forskjellige anvendelsene, er særlig naturlig eller syntetisk-organisk fiber som for eksempel cellulosefiber, polyamidfiber, polyesterfiber, polyalkylenfiber og polyakrylatfiber; mineralfiber som for eksempel glassfiber, keramikkfiber, nåleformet gipsfiber, kullfiber dg steinull; samt regenerert cellulosefiber. Disse fibrene kan brukes for seg selv eller i en blanding. Fibrene som blir mest brukt, er cellulosefiber fra kraftmasse eller bisulfittkjemisk masse, mekanisk masse, termomekanisk masse eller kjemitermomekanisk masse. Slik masse, fremstilt fra nåletrær eller løvtrær, kan være ubleket, delvis bleket eller helt bleket.
Det er også mulig å bruke såkalt gjenvunnet cellulosemasse som kommer fra avfallspapir (for eksempel trykke-/skirveunderlag, avispapir, pappesker, emballasjepapir, tidsskrifter og liknende), alene eller i forbindelse med edel cellulosefiber.
I prosessen i henhold til opprinnelsen kan de vegetabilske fyllstoffene med kon-trollert partikkelstørrelse forbindes med andre organiske eller syntetiske mineralfyllstoffer eller blandinger av disse. De alminnelige eller spesielle fyllstoffene eller pigmentene som brukes i papirfremstilling, er de som allerede er nevnt ovenfor.
I henhold til oppfinnelsen vil i praksis det vegetabilske fyllstoffet på den ene side erstatte en del av den essensielle ingrediensen i materialet, nemlig fibrene i papirsek-toren, og på den annen side kunne erstatte alle eller bare en brøkdel av det alminnelige fyllstoffet, særlig mineralfyllstoff, i materialet.
I papirfremstilling kan det være fordelaktig å blande inn i den fibrøse massen som inneholder vegetabilske fyllstoffer, et eller flere midler som vanligvis brukes i papirfremstilling for å øke banens tørrstyrkeegenskaper, for eksempel naturlig stivelse eller stivelse som er behandlet kjemisk, enzymatisk eller med varme, dekstriner, poly-vinylalkoholer, kasein, animalsk limvann, vegetabilske proteiner, cellulose-estere som for eksempel karboksymetylcellulose, alginater, dispersjoner av syntetiske polyaminer, karboksylerte eller ikke-karboksylerte styrenbutadienlatekser, akryllatekser, styrenakryl-latekser, vinylacetatlatekser, neoprenlatekser, akrylonitirllatekser, vinylkloridlatekser og blandinger av disse.
Mengden av disse naturlige eller syntetisk-organiske polymerene som virker som et masse- eller overflatebindemiddel kan variere innenfor meget vide grenser alt etter anvendelse, men generelt sett ligger den mellom 0,1 og 10 vektandeler tørt bindemiddel per 100 vektandeler fiber for de vanlige anvendelsene og særlig for emballasjepapir og papp og trykke-/skirvepapir, men den kan være mye større, dvs mellom 10 og 50 vektandeler og fortrinnsvis mellom 10 og 30 tørrvektandeler per 100 vektandeler av den fib-røse banen for spesielle anvendelser som for eksempel basismaterialer for fremstilling av kompositter, påstrykning og dekklag.
Det kan også være nødvendig å forbedre våtstyrkeegenskapene til de fibrøse banene i henhold til oppfinnelsen, særlig med tilsetningsstoffer som vanligvis brukes innen papirfremstilling, for eksempel ureaformaldehyd og melaminformaldehydharpikser, glyoksal, polyalkylenaminer, særlig de som er kationiske og kryssforbundet, og kondenseringsprodukter av melaminformaldehyd og aminokapronsyre.
I tillegg til fiber og vegetabilske fyllstoffer, alene eller sammen med andre fyllstoffer eller pigmenter, med eller uten bruk av naturlige eller syntetisk-organiske poly-merer for å forbedre tørr- og våtegenskapene, er det også mulig å bruke: - limvann som brukes i papirindustrien for å redusere papirets følsomhet overfor vann, for eksempel modifiserte harpikser, parafinemulsjoner og dimeriske
alkylketener;
- pH-reguleringsmidler som for eksempel aluminiumsulfat og svovelsyre; og
- anioniske og/eller kationiske retensjonsmidler for å redusere materialtap under danningen av banen.
Følgende kan nevnes spesielt: polyetylenimin, polyamidoamin og polyalkylamin-harpikser, særlig de som er kryssforbundet, polyakrylamidharpikser, særlig modifiserte polyakrylamidharpikser, samt kvarternære ammoniumforbindelser.
Andre vanlige tilsetningsstoffer som brukes i papirfremstilling er også mulige:
antiskummidler
fluorescerende hvittemidler
fargestoffer eller tonere og
soppdrepende og/eller bakteriedrepende midler.
I henhold til et annet aspekt ved oppfinnelsen kan disse vegetabilske fyllstoffene først behandles kjemisk for å gi dem utseendemessige egenskaper og fysiske eller kjemiske særtrekk som de ikke har i naturlig tilstand, før de blandes inn i massen. Eksempler som kan nevnes, er behandling som bidrar til å modifisere fargen på trepartiklene, soppdrepende, bakteriedrepende og brannhemmende behandling eller behandling som bidrar til å redusere det vegetabilske materialets følsomhet overfor vann.
Bane som inneholder de vegetabilske fyllstoffene i henhold til oppfinnelsen, kan fremstilles på en vanlig papir- eller pappmaskin med et eller flere vannrette, skråstilte eller loddrette virepartier som eventuelt kan være utstyrt med runde formvalser med enkeltvire eller dobbeltvire. Denne banen kan være etlags eller flerlags med lag av lik eller forskjellig sammensetning, slik tilfelle er særlig for papp.
Den fibrøse banen i henhold til oppfinnelsen, som inneholder vegetabilske fyllstoffer, kan også gjennomgå forskjellige overflatebehandlinger som vanligvis blir brukt innen papirfremstilling, på eller utenfor papirmaskinen, med de midler for overflateglatting, impregnering, bestrykning og overflatebestrykning som er kjent for papirpro-dusenter og i viderebehandling.
Det vegetabilske fyllstoffet i henhold til oppfinnelsen kan brukes i massen og på overflaten under fremstilling av den fibrøse papirhanen. Det blandes inn i massen enten direkte, som hvilket som helst annet vanlig papirfyllstoff, eller fortrinnsvis i form av en blanding av det vegetabilske fyllstoffet og organisk bindemiddel som først er homo-genisert og deretter flokkulert (spesielt ved hjelp av en flertrinns flokkulator) før det blandes inn i den vandige, fiberholdige suspensjonen før innløpskassen. Om nødvendig strykes det på overflaten på den fibrøse papirhanen ved hjelp av vanlige metoder for å overflatebehandle papir og papp, særlig ved hjelp av bestrykning, overflatebestrykning og/eller impregnering i henhold til kjent teknologi nevnt ovenfor (særlig belgisk patent BE-A-425 432, internasjonal patentsøknad WO 86/05 195 og britisk patent GB-A-1 464 381).
Det vegetabilske fyllstoffet i henhold til oppfinnelsen kan brukes direkte innen fremstilling av bestrykning og maling. Hovedformålet er å redusere materialtettheten. De sekundære formålene, som også er av verdi, er å øke materialtykkelsen og gi materialet bedre fyldighet samt de gunstige egenskapene når det gjelder bedre ugjennomskinnelighet samt lyd-, varme- og elektrisk isolasjon.
Den beste måten å gjennomføre oppfinnelsen for papir- og pappanvendelser på, er angitt nedenfor:
Trinn 1
Cellulosefibrene i vandig suspensjon raffineres på tradisjonell måte til en Schoepper-Riegler-frihet (°SR) på mellom 15 og 70 grader, alt etter anvendelse, ved en variabel konsentrasjon på mellom 20 og 350 g/l, spesielt på mellom 20 og 60 g/l, ved hjelp av standard koniske eller toskivede rafflnører, eller spesielt på mellom 250 og 350 g/l med spesielle rafflnører for såkalt høykonsistensraffinering som brukes til fremstilling av emballasjeunderlag. Om nødvendig kan andre typer syntetisk eller mineralfiber, enten alene eller i kombinasjon, blandes inn på dette trinnet. Særlig er glassfiber nyttig når det gjelder å bedre banens dimensjonelle stabilitet.
På dette trinnet kan den fibrøse sammensetningen være konstant dersom den brukes til å fremstille ettlagsbane, eller variabel dersom den brukes til å fremstille fler-lagsbane, noe som særlig er tilfelle for papp.
Trinn 2
De vegetabilske fyllstoffene fremstilles fra vegetabilsk avfall og hovedsakelig fra avfallsprodukter fra trelastindustrien og skogsdrift. Dette avfallet vil vanligvis først bli revet og oppmalt når det kommer i store biter for å få et vegetabilsk råstoff med en par-tikkelstørrelse som er slik at d95 < 5 mm før den endelige mikroniseringsoppmalingen. Dette er vanligvis tilfelle for fresespon, sagavkapp, høvelspon, smågreiner, trestubber, bark og maiskolber. Den første rive- og oppmalingsbehandlingen er ikke nødvendig når det vegetabilske avfallet er sagmugg. Når det vegetabilske materialet er vått (gjennomsnittlig fuktinnhold ligger vanligvis på cirka 30 prosent), må det tørkes til restfuktigheten er mindre enn eller lik 15 prosent før mikroniseringsoppmalingen for å fremstille vegetabilske fyllstoffer med den partikkelstørrelse og tetthet som er nødvendig for anvendelsene i henhold til oppfinnelsen.
Disse vegetabilske fyllstoffene vil ha en d95 på mindre enn 150 mikrometer og spesielt en d95 < 100 mikrometer, dvs minst 95 prosent av trepartiklene vil passere gjennom en firkantmasket sikt på 150 x 150 mikrometer, eller henholdsvis en firkantmasket sikt på 100 x 100 mikrometer. Disse vegetabilske fyllstoffene kan stamme enten fra en mikroniseringsoppmalingsenhet på papir- eller pappfremstillingsstedet, eller fra en ekstern innretning.
De vegetabilske fyllstoffene transporteres lett til lagringsenheten mekanisk med transportbelte eller transportskrue, eller ved hjelp av pneumatiske anordninger, før de blir brukt på produksjonsstedet i et integrert anlegg eller før de leveres til eksterne kun-der i sekker, i løs vekt eller delvis løs vekt.
Trinn 3
De vegetabilske fyllstoffene med den ønskede partikkelstørrelsen kan oppberedes direkte i massen, på samme måte som vanlig papirfyllstoff. Mengden vegetabilsk fyllstoff kan variere fra 1 til 50 vektandeler og særlig fra 1 til 30 vektandeler per 100 vektandeler fiber for vanlig emballasje eller trykke- og skrivepapir eller papp, men den kan også variere fra 60 til 600 vektandeler vegetabilsk fyllstoff per 100 vektandeler fiber for spesielle anvendelser som for eksempel underlag for bestrykning og impregnering av bygningsmaterialer og vegg- og golvbelegg.
Disse vegetabilske fyllstoffene kan også tilsettes massen før fyllstoffet blandes, homogeniseres og eventuelt flokkuleres med et organisk bindemiddel.
Denne operasjonen skjer kontinuerlig i en flertrinns flokkulator, noe som gjør det mulig å kontrollere homogeniserings-, konsentrasjons- og uttynningsforholdene slik at man oppnår den nødvendige diameter på fyllstoff-bindemiddelflokkulatet før det føres inn i innløpskassekretsene i papir- eller pappmaskinen.
Trinn 4
Etter at fiber og vegetabilsk fyllstoff er blandet, er det mulig å oppberede massen med de andre tradisjonelle tilsetningsstoffene og hjelpestoffene som er nødvendige, alt etter hvilket sluttprodukt man ønsker å oppnå.
Gramvekten av papir- eller pappbanen kan variere mellom 20 og 500 g/m^, men for spesielle anvendelser kan denne gramvekten være mye større, for eksempel 600 til 1000 g/m^ for visse typer tykk papp og belegg.
Denne teknologien kan med fordel utnyttes til å fremstille papir og papp, og da særlig emballasjepapir, papir til bølgepapp, papir og papp til grafiske formål, kraftem-ballasjepapir, pressepapp, papp til væskeemballasje, kraft-eskeforingspapir, avispapir, trykke-/skirveunderlag, underlag for impregnering med harpikser, papir og papp til industrielle og spesielle formål, papir til husholdningsformål, underlag til bestrykning, og belegg.
Innblanding av det mikroniserte vegetabilske fyllstoffet i henhold til prosessen i oppfinnelsen virker gunstig på awanningen på papir- eller pappmaskinen og er derfor gunstig for produktiviteten. For tyngre baneemne er forbedringen i awanning meget betydelig.
Ytterligere fordeler og særtrekk ved oppfinnelsen vil komme tydeligere frem i følgende beskrivelse av eksempler, ment som en illustrasjon som viser bruken av disse vegetabilske fyllstoffene særlig innen papir sektoren.
EKSEMPEL 1-3
Fremstilling av kraftpapir
For å vurdere egenskapene som de vegetabilske fyllstoffene i henhold til oppfinnelsen gir, ble prøver av håndbane med en gramvekt på cirka 200 g/m^ tilberedt som sammenlikningsgrunnlag. Eksempel 1 gjelder papir laget etter tradisjonell oppskrift i henhold til kjent teknologi, og eksempel 2 og 3 gjelder papir som er fremstilt i henhold til oppfinnelsen. Mengden av de forskjellige ingrediensene (uttrykt i vektandeler) og fremgangsmåten er sammenfattet i tabell I nedenfor. De oppnådde resultatene er gitt i tabell II nedenfor.
Tabell II viser at bruken av det vegetabilske fyllstoffet i henhold til oppfinnelsen gir de fibrøse banene gode, generelle egenskaper når det gjelder mekanisk styrke, nærmere bestemt når det vegetabilske fyllstoffet er preflokkulert med et bindemiddel. Produktene i eksempel 2 og 3 i henhold til oppfinnelsen viser en økning på 16 prosent i tykkelse og en reduksjon på 12 til 15 prosent i tetthet sammenholdt med produktet i eksempel 1 som ble fremstilt i henhold til en tradisjonell oppskrift ifølge kjent teknologi. Man fant også at produktene i eksempel 2 og 3 hadde bedre glatting sammenliknet med produktet i eksempel 1. Banene i eksempel 2 og 3 som ble fremstilt ved hjelp av det vegetabilske fyllstoffet, er mer porøse og avvanner lettere på håndbaneviren.
EKSEMPEL 4-5
Fremstilling av kraftpapir til postsekker
For å ha et sammenlikningsgrunnlag ble to prøver av kraftpapir med en gramvekt på 120 g/m^, tenkt brukt i produksjonen av postsekker, fremstilt i henhold til de mengder (uttrykt i vektandeler) og fremgangsmåter som er angitt i tabell III nedenfor, hvor produktet i eksempel 4 var et papir etter tradisjonell oppskrift i henhold til kjent teknologi og hvor produktet i eksempel 5 var et papir som inneholdt et vegetabilsk fyllstoff i henhold til oppfinnelsen, bestrøket med naturlig stivelse. De oppnådde resultatene, som er sammenfattet i tabell IV nedenfor, viser at oppbereding av det vegetabilske fyllstoffet i henhold til oppfinnelsen er svært gunstig for tykkelsen (8 prosent økning i eksempel 5 sammenliknet med kontrollen i eksempel 4).
- FORMÅL
En av de viktigste egenskapene ved kraftpapir til postsekker, ved siden av de vanlige mekaniske styrkeegenskapene og utseende til et friksjonsglasert kraftpapir for denne type bruk (rivefaktor, sprengfaktor, strekkfasthet, jevnhet og glansnivå), er fyldigheten. som er av betydning for maskinerbarheten av papir som er omdannet på moderne utstyr for produksjon av konvoluttsekker, samt for markedsføringsvirkningen.
- RESULTATER
Tilførselen av vegetabilsk materiale bestrøket med naturlig stivelse har en gunstig virkning på banens tykkelse: en økning på cirka 8 prosent uten å endre papirets mekaniske egenskaper. Den gode retensjonsevnen som det vegetabilske fyllstoffet i henhold til oppfinnelsen har, bør tas ad notam.
Det er også verdt å legge merke til de gode glattingsegenskapene og den betydelige økningen i tykkelse (tykkelsen står i et omvendt forhold til fyldigheten), noe som har en meget god virkning på stivheten, som varierer kubisk med tykkelsen.
- ØKONOMISKE FORDELER
Reduksjonen i produktkostnad i henhold til eksempel 5 sammenliknet med kontrollen i eksempel 4 ligger på omkring 6 prosent, uten å regne med økningen i produktivitet på grunn av bedre awanning.
EKSEMPEL 6-8
Fremstilling av papir som skal bestrykes med plast
Papirbaner med en gramvekt på cirka 210 g/m^ ble fremstilt i henhold til mengden ingredienser (uttrykt i vektandeler) og fremgangsmåten i tabell V nedenfor. Resultatene som ble oppnådd, er sammenfattet i tabell VI nedenfor.
Disse resultatene viser at i dette bestemte tilfellet har produktene i eksempel 7 og 8, som inneholder et vegetabilsk fyllstoff i henhold til oppfinnelsen, 30 til 40 prosent lavere tetthet enn produktet i eksempel 6 som ble fremstilt i henhold til oppskriften iføl-ge kjent teknologi.
Sammensetningene i eksempel 7 og 8 er svært økonomiske (avfall fra sagbruk og trestubber) med mindre syntetisk bindemiddel, noe som forklarer de litt dårligere egenskapene hva angår mekanisk styrke, men disse fysiske egenskapene ligger godt over de tradisjonelle kravene for underlagsmaterialer som skal bestrykes med plast og som er tenkt brukt i fremstilling av bygningsmaterialer.
Det er også vist at bane med vegetabilske fyllstoffer i henhold til eksempel 7 og 8 viser god varmebestandighet. Den betydelige økningen i tykkelse og redusert tetthet påvirker lyddempingen som materialet eller belegget gir.
EKSEMPEL 9-10
Fremstilling av fjærlett kraftpapp
Eksempel 9 og 10 nedenfor viser fordelene ved mikronisert vegetabilsk fyllstoff i henhold til oppfinnelsen (jmf eksempel 10 sammenholdt med kontrollen i eksempel 9), brukt i en fibrøs sammensetning av ubleket kraftmasse og kjemimekanisk masse for fremstilling av flerlags papp (særlig såkalt trepapp og gråpapp).
Det viser seg at dersom cirka 10 prosent kjemimekanisk masse erstattes med mikronisert vegetabilsk fyllstoff bestrøket med naturlig stivelse, påvirker ikke dette de mekaniske egenskapene til det endelige baneproduktet, særlig stivheten, for en like stor eller litt større fyldighet. Materialet som er fremstilt i henhold til eksempel 10 i oppfinnelsen, har større porøsitet og bedre awanning enn kontrollen i eksempel 9. Forbedringen i awanning representerer en betydelig fordel med hensyn til produktivitet. Generelt sett er sammensetningen i eksempel 10 fem prosent mer økonomisk enn sammensetningen i kontrollen i eksempel 9.
Fremgangsmåten for fremstilling av papp i eksempel 9 og 10 er angitt i tabell VII nedenfor, og disse pappslagenes egenskaper er sammenliknet i tabell VIII nedenfor.
EKSEMPEL 11-12
Fremstilling av underlag som skal impregneres
Underlag som skal impregneres med fenolharpiks og som er tenkt brukt til produksjon av laminerte paneler (plater), ble fremstilt, hvor produktet i eksempel 11 ble fremstilt i henhold til en tradisjonell oppskrift ifølge kjent teknologi, og hvor produktet i eksempel 12 ble fremstilt med et vegetabilsk fyllstoff i henhold til oppfinnelsen. Opp-beredningsforholdet (uttrykt i vektandeler) og fremgangsmåten er sammenfattet i tabell IX nedenfor. Resultatene av disse forsøkene er gjengitt i tabell X nedenfor.
Tabell X viser at produktet i eksempel 12 i henhold til oppfinnelsen er 30 prosent tykkere og har 21 prosent lavere tetthet enn produktet i eksempel 11. Situasjonen er særdeles fordelaktig fordi den medfører at antall baner (lag) som utgjør innerkjernene i laminerte paneler (plater), kan reduseres.
EKSEMPEL 13
Et basismateriale beregnet på et industrielt komposittmateriale bestrykes med en sammensetning bestående av 100 tørrvektandeler Mobil EF 78 BE varmsmelt og 20 tørrvektandeler vegetabilsk fyllstoff (partikkelstørrelse d95 < 50 mikrometer, dgo < 10 mikrometer, fuktinnhold mindre enn 15 prosent før oppbereding i den vandige fiber-suspensjonen), og hvor ovennevnte vegetabilske fyllstoff blandes inn etter at varm-smelten er smeltet. Det fremstilte produktet har bedre ugjennomskinnelighet.
EKSEMPEL 14-15
Fremstilling av underlag som skal impregneres for produksjon av laminert
panel ( plate)
Eksempel 14 (fremstilt etter en tradisjonell fremgangsmåte i henhold til kjent teknologi) og eksempel 15 (fremstilt ved hjelp av prosessen i oppfinnelsen med et mikronisert vegetabilsk fyllstoff) ble gjennomført for å få frem et kraftunderlag som senere skulle impregneres med fenolharpiks for produksjon av laminerte paneler.
De grunnleggende egenskapene som ønskes i slike underlag er: jevn tildanning av det fibrøse banematerialet samt riktig porøsitet og kapillarstigning for jevnest mulig harpiksopptak ved ønsket nivå, hensyn tatt til de egenskaper som kreves for laminerte paneler.
Sammensetningen av ingrediensene og fremgangsmåten for fremstilling av banene i eksempel 14 (kontroll) og eksempel 15 (i henhold til oppfinnelsen) er sammenfattet i tabell XI nedenfor. De fremstilte banenes egenskaper er vist i tabell XII nedenfor.
Tallverdiene i tabell XI og XII viser tydelig fordelene ved å bruke mikronisert vegetabilsk fyllstoff i henhold til oppfinnelsen, nemlig: klart bedre fyldighet (+18 prosent når man sammenlikner produktet i eksempel 15 med kontrollen i eksempel 14) absorberende fiber (skrapfiber, junkersfiber), som er kostbart, byttes ut med vanlig nåletrefiber på den ene siden og med vegetabilsk fyllstoff på den andre siden, begge deler billigere enn ovennevnte absorberende fiber, og
muligheten for å bruke mindre raffinert fiber (30 graders SR-frihet for fiberet i eksempel 15 i stedet for 26 graders SR-frihet for fiberet i eksempel 14).
Ved sammenlikning av produktet i eksempel 15 med kontrollbanen i eksempel 14 gir disse fordelene en betydelig produktivitetsøkning med hensyn til (i) fremstilling av underlag som skal impregneres på papirmaskinen (med henblikk på bedre awanning) og (ii) impregneringsanordningen når fenolharpiks anvendes.
Kort sagt, i henhold til oppfinnelsen finner man at kostnaden ved å fremstille banen i eksempel 15 er minst 15 prosent lavere enn banen i eksempel 14.
EKSEMPEL 16-17
Fremstilling av kraftforing
Eksempel 16 (fremstilt etter tradisjonell fremgangsmåte i henhold til kjent teknologi) og eksempel 17 (fremstilt ved hjelp av prosessen i oppfinnelsen med et mikronisert vegetabilsk fyllstoff) ble gjennomført for å få frem en kraftfoirngsbane. Formålet var å øke fyldigheten samtidig som man beholdt de fysiske egenskapene til kontrollbanen i eksempel 16.
Sammensetningen av ingrediensene og fremgangsmåten for fremstilling av banene i eksempel 16 (kontroll) og eksempel 17 (i henhold til oppfinnelsen) er sammenfattet i tabell XHI nedenfor. Egenskapene til de banene som ble fremstilt, er vist i tabell XIV nedenfor.
Tallverdiene i tabell XIII og XIV viser at banen i eksempel 17 gir 12 prosent bedre fyldighet og 5 prosent reduksjon i sprengfasthet. Denne styrkereduksjonen kan avhjelpes (når man tar hensyn til den brede porøsitetstoleransen i det fibrøse baneproduktet i eksempel 17) ved hjelp av en liten økning i fiberets SR-grad.

Claims (5)

1. Fiberholdig ark- eller banemateriale som i sin masse inneholder et vegetabilsk fyllstoff og som er oppnådd ved papirfremstillingsteknikk, fra en vandig suspensjon som inneholder fibre og et vegetabilsk fyllstoff, karakterisert ved at det vegetabilske fyllstoff har en slik partikkelstørrelse at (i) i det minste 95 vektprosent av nevnte vegetabilske fyllstoffs partikler har dimensjoner som er mindre enn 150 mikrometer, og (ii) i det minste 80 vektprosent av nevnte vegetabilske fyllstoffs partikler har dimensjoner som er større enn 10 mikrometer, idet nevnte vegetabilske fyllstoff er oppnådd ved hjelp av en mikroniseringsoppmalingsoperasjon fra vegetabilsk avfall med et restfuktighetsinnhold på mindre enn 20%, og at nevnte vegetabilske fyllstoff stammer fra slike planteslag at sikteanalysefordelingen og mikroniseringsoppmalingsforholdene fører til en fyllstoff-tetthet som er lavere enn 500 kg/m<3>, fortrinnsvis lavere enn 300 kg/m^, og at det fiberholdige ark- eller banemateriale omfatter et vektforhold mellom vegetabilsk fyllstoff og fibre som ligger innenfor et område fra 1:100 til 6:1.
2. Fremgangsmåte til fremstilling av et fiberholdig ark- eller banemateriale ved papirfremstillingsteknikk, omfattende innblanding av et pulverisert vegetabilsk fyllstoff i en vandig dispersjon som inneholder fibre, karakterisert ved at det anvendes et vegetabilsk fyllstoff med en partikkelstørrelse som er slik at (i) i det minste 95 vektprosent av nevnte vegetabilske fyllstoffs partikler har dimensjoner som er mindre enn 150 mikrometer, og (ii) i det minste 80 vektprosent av nevnte vegetabilske fyllstoffs partikler har dimensjoner som er større enn 10 mikrometer, idet nevnte vegetabilske fyllstoff oppnås ved hjelp av en mikroniseringsoppmalingsoperasjon fra vegetabilsk avfall med et restfuktighetsinnhold på mindre enn 20%, og at nevnte vegetabilske fyllstoff stammer fra slike planteslag at sikteanalysefordelingen og mikroniseringsoppmalingsforholdene fører til en fyllstoff-tetthet som er lavere enn 500 kg/m^, fortrinnsvis lavere enn 300 kg/m^, hvilken fremgangsmåte tillater at tettheten reduseres, tykkelsen økes og dreneringen av det fiberholdige ark, eller banemateriale forbedres.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at nevnte vegetabilske fyllstoff oppnås ved hjelp av en mikroniseringsoppmalingsoperasjon fra vegetabilsk avfall med en midlere partikkelstørrelse som er mindre enn 5 mm.
4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at nevnte vegetabilske fyllstoff stammer fra vegetabilsk avfall med et restfuktighetsinnhold som er mindre enn 15%.
5. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at nevnte vegetabilske fyllstoff har en partikkelstørrelse som er slik at i det minste 95 prosent av nevnte vegetabilske fyllstoffs partikler har dimensjoner som er mindre enn 100 mikrometer.
NO893057A 1987-12-14 1989-07-27 Fiberholdig ark- eller banemateriale med vegetabilsk fyllstoff, samt fremgangsmåte for fremstilling av dette NO176525C (no)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8717400A FR2624531B1 (fr) 1987-12-14 1987-12-14 Procede de preparation d'un materiau contenant une charge vegetale, utilisation notamment dans le domaine des papiers et cartons
PCT/FR1988/000610 WO1989005884A1 (fr) 1987-12-14 1988-12-14 Materiau de densite diminuee contenant une charge vegetale
CA000589128A CA1327679C (fr) 1987-12-14 1989-01-25 Materiau de densite diminuee contenant une charge vegetale, utilisation notamment dans le domaine des papiers et cartons

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO893057D0 NO893057D0 (no) 1989-07-27
NO893057L NO893057L (no) 1989-10-11
NO176525B true NO176525B (no) 1995-01-09
NO176525C NO176525C (no) 1995-04-19

Family

ID=25672407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO893057A NO176525C (no) 1987-12-14 1989-07-27 Fiberholdig ark- eller banemateriale med vegetabilsk fyllstoff, samt fremgangsmåte for fremstilling av dette

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP0344265B1 (no)
JP (1) JPH02502659A (no)
AT (1) ATE86692T1 (no)
BR (1) BR8807353A (no)
CA (1) CA1327679C (no)
DE (1) DE3879190T2 (no)
FI (1) FI92851C (no)
FR (1) FR2624531B1 (no)
NO (1) NO176525C (no)
WO (1) WO1989005884A1 (no)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2684966A1 (fr) * 1991-12-12 1993-06-18 Gomez Daniel Materiau vegetal expanse, recyclable, son procede de fabrication et son utilisation dans les domaines du calage, de la protection, de l'emballage, des revetements et des materiaux en feuille.
IT1265988B1 (it) * 1993-09-21 1996-12-16 Favini Cartiera Spa Carta contenente polpe di barbabietole da zucchero in forma integrale e procedimento per la sua produzione
IT1265989B1 (it) * 1993-09-28 1996-12-16 Favini Srl Carta ad elevato contenuto di sostanze vegetali integrali e procedimento per la sua produzione
FR2890664B1 (fr) * 2005-09-13 2013-02-15 Daniel Gomez Additif vegetal micronise active pour l'adsorption de substances organiques contenues dans les eaux de fabrication de papiers et cartons avec fibres recyclees pour la diminution des encrassements
CN101360863A (zh) * 2006-09-12 2009-02-04 米德韦斯瓦科公司 含有微片晶纤维素颗粒的纸板
KR101516901B1 (ko) * 2010-10-15 2015-05-04 유니버시티 오브 메인 시스템 보드 오브 트러스티스 충전제 조성물 및 복합체 물질을 제조하는 방법
JP2013234415A (ja) * 2012-04-09 2013-11-21 Hokuetsu Kishu Paper Co Ltd 板紙

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE415675C (de) * 1922-02-07 1925-06-27 Jacob Janser Verfahren zum Leimen von Papierzeug
US2046296A (en) * 1930-05-31 1936-06-30 United States Gypsum Co Acoustical paint
BE425432A (no) * 1937-06-23
GB556025A (en) * 1942-04-30 1943-09-16 Fritz Bernheim Improvements in compositions to be used as substitutes for cork and like materials
US3184373A (en) * 1961-07-05 1965-05-18 Mead Corp Filled paper containing a mixture of resin and mucilaginous material as a retention aid and process for producing said paper
GB1464381A (en) * 1973-10-30 1977-02-09 Driver Ltd N Paint
US4011130A (en) * 1974-09-09 1977-03-08 Minnesota Mining And Manufacturing Company Leather-like waterlaid sheets containing particulate fillers
SU571538A1 (ru) * 1975-12-19 1977-09-05 Марийский Филиал Всесоюзного Научно-Производственного Объединения Целлюлозно-Бумажной Промышленности Масса изготовлени электроизол ционного картона
FR2492425A1 (fr) * 1980-10-21 1982-04-23 Gascogne Papeteries Procede de preparation par des techniques papetieres d'un materiau en feuille avec une retention sur machine amelioree, materiau en feuille ainsi obtenu et son application notamment dans le domaine de l'impression-ecriture, de l'emballage et des revetements
JPS58191296A (ja) * 1982-05-04 1983-11-08 ダイセル化学工業株式会社 紙用塗料組成物
IN166824B (no) * 1985-03-08 1990-07-21 Tihana Pty Ltd
FR2612828A1 (fr) * 1987-03-24 1988-09-30 Louche Yves Utilisation de bois micronise et seche comme agent d'amelioration des caracteristiques des pates a papier, papiers, cartons et panneaux de particules de bois

Also Published As

Publication number Publication date
EP0344265B1 (fr) 1993-03-10
DE3879190D1 (de) 1993-04-15
FR2624531A1 (fr) 1989-06-16
EP0344265A1 (fr) 1989-12-06
CA1327679C (fr) 1994-03-15
NO893057L (no) 1989-10-11
FI92851B (fi) 1994-09-30
JPH02502659A (ja) 1990-08-23
NO893057D0 (no) 1989-07-27
WO1989005884A1 (fr) 1989-06-29
NO176525C (no) 1995-04-19
BR8807353A (pt) 1990-03-13
FI92851C (fi) 1995-01-10
FR2624531B1 (fr) 1989-10-20
DE3879190T2 (de) 1993-09-09
FI893799A0 (fi) 1989-08-11
ATE86692T1 (de) 1993-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5227024A (en) Low density material containing a vegetable filler
US4077833A (en) Fire resistant, bauxite-containing, wood composition board
DK2825699T3 (en) Fiber Material Composition
US11077648B2 (en) Board with improved compression strength
EP1936032A1 (en) Method of producing a paper product
US5749954A (en) Perlite-based insulation board
CN1014333B (zh) 填料组合物及其在纤维纸材制造中的应用
US11566377B2 (en) Binder composition based on plant fibers and mineral fillers, preparation and use thereof
CN106223091B (zh) 一种枝桠材木片热磨浆替代occ浆配抄高档纸板的生产方法
SE543040C2 (en) A linerboard for corrugated board and a corrugated board comprising a corrugated medium and the linerboard
EP3814042A1 (en) A light weight linerboard for corrugated board
Espinosa et al. Recycled fibers for fluting production: The role of lignocellulosic micro/nanofibers of banana leaves
CN1177733C (zh) 玄武岩-白云石复合纤维纸
NO176525B (no) Fiberholdig ark- eller banemateriale med vegetabilsk fyllstoff, samt fremgangsmåte for fremstilling av dette
US4692211A (en) High strength, cellulosic-gel-containing kraft paper and process for making the same
US4173248A (en) Medium density, high strength lignocellulose composition board including exhaustively hydrated cellulosic gel binder
US3224925A (en) Fibrous products from barking waste
Mantanis et al. Strawboards bonded with urea formaldehyde resins
FI64568B (fi) Eldfast bauxitblandningsskiva
CA1080915A (en) Medium density, high strength, lignocellulose composition board including exhaustively hydrated cellulosic gel binder
JP7526331B1 (ja) 緩衝材用紙および紙緩衝材
Biswas et al. Kraft pulping of Albizia richardiana wood species in a mixture with Bambusavulgaris.
CA2058541A1 (en) Fibrous component for paper production, paper made therewith and use thereof and method for producing fibrous component and paper
CA1283258C (en) High strength, cellulosic-gel-containing kraft paper and process for making the same
Lewis et al. Insulating board, hardboard, and other structural fiberboards