NO177542B - Process for producing a filled fiber pulp, as well as high tensile paper filled paper - Google Patents
Process for producing a filled fiber pulp, as well as high tensile paper filled paper Download PDFInfo
- Publication number
- NO177542B NO177542B NO920327A NO920327A NO177542B NO 177542 B NO177542 B NO 177542B NO 920327 A NO920327 A NO 920327A NO 920327 A NO920327 A NO 920327A NO 177542 B NO177542 B NO 177542B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- filled
- paper
- dried
- filler
- fibers
- Prior art date
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 147
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 95
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 24
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 141
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 75
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 claims abstract description 50
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 claims abstract description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000000123 paper Substances 0.000 claims description 135
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical group [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 26
- 241000218631 Coniferophyta Species 0.000 claims description 15
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 claims description 9
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- 159000000009 barium salts Chemical class 0.000 claims 1
- 159000000007 calcium salts Chemical group 0.000 claims 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims 1
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 claims 1
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 claims 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 claims 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 abstract description 18
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 abstract description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 7
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 39
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 21
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 17
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 15
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 14
- 241001564395 Alnus rubra Species 0.000 description 11
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 11
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 9
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 9
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 9
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 9
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 8
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 8
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 102100031260 Acyl-coenzyme A thioesterase THEM4 Human genes 0.000 description 7
- 101000638510 Homo sapiens Acyl-coenzyme A thioesterase THEM4 Proteins 0.000 description 7
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 7
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 7
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 7
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 5
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 5
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 5
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 4
- -1 for example Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910000008 nickel(II) carbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 244000166124 Eucalyptus globulus Species 0.000 description 3
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 3
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 244000283070 Abies balsamea Species 0.000 description 2
- 235000007173 Abies balsamea Nutrition 0.000 description 2
- 229910021555 Chromium Chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- QSWDMMVNRMROPK-UHFFFAOYSA-K chromium(3+) trichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cr+3] QSWDMMVNRMROPK-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 229910000151 chromium(III) phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- IKZBVTPSNGOVRJ-UHFFFAOYSA-K chromium(iii) phosphate Chemical compound [Cr+3].[O-]P([O-])([O-])=O IKZBVTPSNGOVRJ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 2
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004762 CaSiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N Potassium ion Chemical compound [K+] NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical group [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000519995 Stachys sylvatica Species 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010183 Tsuga mertensiana Nutrition 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002998 adhesive polymer Substances 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910001626 barium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L barium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ba+2] WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- GEZOTWYUIKXWOA-UHFFFAOYSA-L copper;carbonate Chemical compound [Cu+2].[O-]C([O-])=O GEZOTWYUIKXWOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000001724 microfibril Anatomy 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ZULUUIKRFGGGTL-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) carbonate Chemical compound [Ni+2].[O-]C([O-])=O ZULUUIKRFGGGTL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 229920002851 polycationic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 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
- NXLOLUFNDSBYTP-UHFFFAOYSA-N retene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=C(C(C)C)C=C3C=CC2=C1C NXLOLUFNDSBYTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP 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
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/70—Inorganic compounds forming new compounds in situ, e.g. within the pulp or paper, by chemical reaction with other substances added separately
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/001—Modification of pulp properties
- D21C9/002—Modification of pulp properties by chemical means; preparation of dewatered pulp, e.g. in sheet or bulk form, containing special additives
- D21C9/004—Modification of pulp properties by chemical means; preparation of dewatered pulp, e.g. in sheet or bulk form, containing special additives inorganic compounds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP 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
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
- D21H17/675—Oxides, hydroxides or carbonates
Abstract
Description
Denne oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for fremstilling av en fylt fibermasse hvor fyllstoffet er et uoppløselig presipitat hovedsakelig lokalisert inne i celleveggene av ikke-tørkede fibermasse. Lokaliseringen av fyllstoffet inne i celleveggene bevirker at den fremstilte fylte fibermasse får økede styrkekegenskaper sammenlignet med tilsvarende konvensjonelt fylt papir som inneholder den samme mengden av det samme fyllstoffet. This invention relates to a method for producing a filled fiber mass where the filler is an insoluble precipitate mainly located inside the cell walls of non-dried fiber mass. The localization of the filler inside the cell walls causes the manufactured filled fiber mass to have increased strength properties compared to corresponding conventionally filled paper containing the same amount of the same filler.
Foreliggende oppfinnelse angår også et fylt papir som har økt styrke sammenlignet med konvensjonelt fylt papir som har de samme konsentrasjoner av de samme fyllingsmaterialer. The present invention also relates to a filled paper which has increased strength compared to conventional filled paper which has the same concentrations of the same filling materials.
Den økende prisen på ubehandlet masse og energien tilknyttet bearbeidingen er kjente problemer for de fleste papirprodusenter. Oppsvinget i utnytting av løvtrær, optimaliseringen av masseproduksjonen, og den pågående omlegging til alkalisk liming er bare få eksempler på de mange forsøk som er gjort i de senere år i forbindelse med problemer ved papirproduksjon. Den mest økonomisk brukbare fremgangsmåten har vært å erstatte fibermasse med billigere fyllmaterialer. Papir som har et høyt innhold av fyllstoff er også kalt ultrahøyt askepapir når kalsiumkarbonat (CaC03) er fyllstoffet. Imidlertid er det største problemet med ultrahøyt askepapir en svekkelse av de indre fiberbindingene. Dette resulterer i en svekket papirstyrke. The increasing price of raw pulp and the energy associated with processing are known problems for most paper producers. The boom in the use of hardwood trees, the optimization of pulp production, and the ongoing conversion to alkaline sizing are just a few examples of the many attempts that have been made in recent years in connection with problems in paper production. The most economically viable method has been to replace fiber pulp with cheaper filling materials. Paper that has a high content of filler is also called ultra-high ash paper when calcium carbonate (CaC03) is the filler. However, the biggest problem with ultra-high ash paper is a weakening of the internal fiber bonds. This results in a weakened paper strength.
I prosesser for papirproduksjon brukes ofte fyllstoff eller ugjennomsiktige (opaque) pigmenter for å oppnå noen ønskelige egenskaper ved papirproduktet, og for å oppnå en kostnadsbesparelse av råmaterialene til papiret. Fyllstoffene kan øke ugjennomsiktigheten, hvitheten og trykkeegenskapene. Fyllstoffer er billigere enn cellulosefibre og kan redusere de totale kostnadene av det ferdige papirprodukt. Videre kan fyllstoffene tørkes lettere enn fibrene, og dermed redusere energiforbruket under papirproduksjonen. In processes for paper production, fillers or opaque pigments are often used to achieve some desirable properties of the paper product, and to achieve a cost saving of the raw materials for the paper. The fillers can increase the opacity, whiteness and printing properties. Fillers are cheaper than cellulose fibers and can reduce the overall cost of the finished paper product. Furthermore, the fillers can be dried more easily than the fibres, thereby reducing energy consumption during paper production.
En essensiell egenskap ved papiret for mange brukere er papirets ugjennomsiktighet. Det er spesielt viktig for skrivepapir, hvor det er ønskelig at minst mulig av den skrevne tekst slår igjennom på baksiden av arket, eller på ark som eventuelt ligger under. For trykking og andre formål må papiret også ha en spesiell grad av hvithet eller glans. For mange typer papir, kan man oppnå akseptable nivåer for optiske egenskaper fra fibermasse alene. For andre produkter er imidlertid de iboende lysreflektive trekk av fibrene utilstrekkelige til å imøtekomme forbrukernes behov. I slike tilfelle tilsetter papirprodusentene fyllstoff. An essential property of the paper for many users is the paper's opacity. It is particularly important for writing paper, where it is desirable that as little as possible of the written text shows through on the back of the sheet, or on sheets that may lie underneath. For printing and other purposes, the paper must also have a special degree of whiteness or gloss. For many types of paper, acceptable levels of optical properties can be achieved from fiber pulp alone. For other products, however, the inherent light-reflective features of the fibers are insufficient to meet consumer needs. In such cases, the paper manufacturers add filler.
Et fyllstoff består av fine partikler av et uløselig stoff, vanligvis med opprinnelse fra et mineral, suspendert i en slurry. På grunn av at overflatearealet er høyt i forhold til vekten (og noen ganger høy brytningsindeks) forårsaker fyllstoffpartiklene lysreflektert stråling i papiret, og derfor øker både ugjennomsikteligheten og hvitheten. Å tilsette fyllstoffer til papirmassen gir en forbedring av de optiske egenskapene av papiret og videre gir det en forbedret glatthet og en forbedret trykkkvalitet. Videre kan det redusere kostnadene å erstatte fibre med et billig fyllstoff. Imidlertid forårsaker tilsettingen av fyllstoff noen nye problemer. A filler consists of fine particles of an insoluble substance, usually of mineral origin, suspended in a slurry. Due to the high surface area to weight ratio (and sometimes high refractive index), the filler particles cause light-reflected radiation in the paper, therefore increasing both opacity and whiteness. Adding fillers to the pulp improves the optical properties of the paper and further improves smoothness and print quality. Furthermore, replacing fibers with a cheap filler can reduce costs. However, the addition of filler causes some new problems.
Et problem forbundet med tilsetning av fyllstoff er at den mekaniske styrke i papiret blir mindre enn hva en kunne forvente ut ifra forholdet mellom bærende fibre og ikke-bærende fyllstoff. Papirets mekaniske styrke kan uttrykkes i sprengningsindeks, riveindeks og strekkindeks. Den vanlige forklaringen på dette er at noen partikler av fyllstoffet blir klemt mellom fibre, og dermed reduseres styrken av fiber-til-fiber hydrogenbindingen. Hydrogenbindingen er den viktigste årsak til papirstyrke. A problem associated with the addition of filler is that the mechanical strength of the paper becomes less than what could be expected based on the ratio between load-bearing fibers and non-load-bearing filler. The paper's mechanical strength can be expressed in burst index, tear index and tensile index. The usual explanation for this is that some particles of the filler are squeezed between fibres, and thus the strength of the fibre-to-fibre hydrogen bond is reduced. The hydrogen bond is the most important cause of paper strength.
Det finnes en praktisk grense for mengden av fyllstoff som kan brukes. Papirets mekaniske egenskaper avhenger primært av hydrogenbindingen mellom de fibrøse elementene. Fyllstoffet akkumuleres på ytterflatene av fibrene. Akkumuleringen av fyllstoff svekker papirets styrke. Videre må man bruke økende mengder av bibeholdelsesmidler for å unngå overflødige tap av pigment gjennom det papirdannende produksjonsutstyr. I samsvar med dette blir ofte fyllstoffkonsentrasjonen begrenset til et innhold av aske på maksimum ca. 10%. There is a practical limit to the amount of filler that can be used. The paper's mechanical properties depend primarily on the hydrogen bonding between the fibrous elements. The filler accumulates on the outer surfaces of the fibers. The accumulation of filler weakens the paper's strength. Furthermore, increasing amounts of retention agents must be used to avoid excess loss of pigment through the paper-forming production equipment. In accordance with this, the filler concentration is often limited to an ash content of a maximum of approx. 10%.
Flere teknikker er blitt brukt for å overvinne problemene med svekket papirstyrke ved økning av mengde fyllstoff. Fremgangsmåtene har gått ut på en overflatemodifikasjon av fyllstoffene, ved bruk av tilsetninger for bibehold av fyllstoffet og dets effekt, og ved bruk av supplerende bindemidler. For eksempel har preflokkulerende fibre og fyllstoff blitt brukt for å øke bibeholdelsen av fyllstoff og redusere tap av papirstyrke. Grovere partikler av pigmenter eller fyllstoff, forårsaket av preflokkuleringsprosedyrer, bibeholdes mer effektivt enn fine partikler av pigmenter. Dermed er det færre inngrep i de indre fiberbindingene. Dette hjelper til å forbedre papirstyrken. Imidlertid blir papirets ugjennomsiktighet svekket ved økende partikkelstørrelse. Kostnadsbesparelsene forbundet med preflokkuleirngsteknikker er umerkbare og de oppveies av ytterligere problemer. Several techniques have been used to overcome the problems of reduced paper strength by increasing the amount of filler. The procedures have involved a surface modification of the fillers, using additives to maintain the filler and its effect, and using supplementary binders. For example, preflocculating fibers and fillers have been used to increase filler retention and reduce paper strength loss. Coarser particles of pigments or fillers, caused by preflocculation procedures, are retained more effectively than fine particles of pigments. This means that there are fewer interventions in the inner fiber bonds. This helps to improve paper strength. However, the opacity of the paper is weakened by increasing particle size. The cost savings associated with preflocculation techniques are imperceptible and are outweighed by additional problems.
Craig, US patent nr. 2,583,548 beskriver en prosess hvor pigmentert celluløs masse dannes ved å presipitere pigmentet i og rundt fibrene. I samsvar med Craig blir tørre celluløse fibre tilsatt til en oppløsning av en reaktant, for eksempel, kalsiumklorid, og suspensjonen blir mekanisk rørt for å skape en gelatinisering av de tørkede fibrene. En annen reaktant, for eksempel, natriumkarbonat, blir tilsatt for å skape presipiteringen av fine, faste partikler, slik som kalsiumkarbonat. Fibrene blir vasket for å fjerne løselige biprodukter (natriumklorid). Craig, US Patent No. 2,583,548 describes a process where pigmented cellulosic pulp is formed by precipitating the pigment in and around the fibers. According to Craig, dry cellulosic fibers are added to a solution of a reactant, for example, calcium chloride, and the suspension is mechanically stirred to create a gelatinization of the dried fibers. Another reactant, for example, sodium carbonate, is added to create the precipitation of fine, solid particles, such as calcium carbonate. The fibers are washed to remove soluble by-products (sodium chloride).
Fremgangsmåten ifølge Craig har betraktelige begrensninger. Nærværet av fyllstoff på fibrenes overflate og effekten av gelatiliseringen på fibrene er ugunstig for papirstyrken. De gelatiniserte fibrene blir så kraftig brutt at presipiteringen av fyllstoff og de gel-dannede fibrene danner en slurry. Derfor har ikke Craig's prosess oppnådd kommersiell suksess til tross for at den ble utviklet for ca. 39 år siden. The procedure according to Craig has considerable limitations. The presence of filler on the surface of the fibers and the effect of gelation on the fibers is unfavorable for paper strength. The gelatinized fibers are so strongly broken that the precipitation of filler and the gel-formed fibers form a slurry. Therefore, Craig's process has not achieved commercial success despite being developed for approx. 39 years ago.
En annen teknikk er beskrevet i US-patent nr. 4.510.020. Denne fremgangsmåten er blitt kalt lumenfyllingsprosessen og den vedrører innplassering av fyllingsmateriale direkte inne i lumenene i fibermasse av bartrær. Lumenfylt masse blir fremstilt ved å røre kraftig i tørr masse av bartrær i en konsentrert suspensjon av fyllstoff. Røringen hjelper fyllstoffet til å bevege seg igjennom tverrgående åpne hulrom i celleveggene av fibrene og inn i lumenene, hvor fyllingsmaterialet blir absorbert i overflaten av hulrommet i lumenene. Etterfølgende vasking av de lumenfylte massefibrene fjerner raskt rester av fyllstoff i ytterkanten av fibrene men bare sakte fra lumenene. Resultatet blir økende bibeholdelse av fyllstoff inne i lumenene, samtidig som man fjerner hindringene for å danne indre fiberbindinger ved å fjerne fyllstoffet på utsiden av fiberlumenene. Resultatet blir økt papirstyrke for mengden av fyllstoff som er tilstede. Lumenfyllingsteknikken fungerer best med fibre som er blitt tørket. Another technique is described in US Patent No. 4,510,020. This method has been called the lumen filling process and it concerns the placement of filling material directly inside the lumens in fibrous pulp of conifers. Lumen-filled pulp is produced by vigorously stirring dry conifer pulp in a concentrated suspension of filler. The agitation helps the filler to move through transverse open cavities in the cell walls of the fibers and into the lumens, where the filler is absorbed into the surface of the cavity in the lumens. Subsequent washing of the lumen-filled pulp fibers quickly removes filler residues at the outer edge of the fibers but only slowly from the lumens. The result is increased retention of filler inside the lumens, while removing the obstacles to forming internal fiber bonds by removing the filler on the outside of the fiber lumens. The result is increased paper strength for the amount of filler present. The lumen filling technique works best with fibers that have been dried.
Lumenteknikken har imidlertid ikke vist seg å være økonomisk eller kommersiell levedyktig. Teknikken krever håndtering av store volumer av relativt konsentrerte suspensjoner av fyllstoff som røres ved høye omdreininger over lengre perioder. Videre krever lumenfyllingsteknikken relativt liten partikkelstørrelse på fyllstoffet, slik som titanoksyd, som er et dyrt fyllingsmateriale. Videre vil lumenfyllingsteknikken bare fungere for tørre fibre av bartrær som har et merkbart antall av åpne hulrom. Ettersom lumenene er åpne inn til hulrommene, kan man miste fyllstoff på samme måte som man introduserer det. Videre blir porene i celleveggene ikke fylt ved lumenfyllingsteknikken. However, the lumen technique has not proven to be economically or commercially viable. The technique requires the handling of large volumes of relatively concentrated suspensions of filler which are stirred at high revolutions over long periods. Furthermore, the lumen filling technique requires a relatively small particle size of the filler, such as titanium oxide, which is an expensive filling material. Furthermore, the lumen filling technique will only work for dry conifer fibers that have an appreciable number of open voids. As the lumens are open to the cavities, filler can be lost in the same way as it is introduced. Furthermore, the pores in the cell walls are not filled with the lumen filling technique.
Følgelig er det et behov for å kunne produsere økonomisk papir med høy ugjennomsiktighet og høy styrke ved å bruke så mye fyllstoff som mulig, og å være i stand til å benytte celluløse fibre av masse av alle tresorter (bartrær, løvtrær og ett-årlige planter, slik som sukkerrør). Consequently, there is a need to be able to produce economic paper with high opacity and high strength using as much filler as possible, and to be able to use cellulosic fibers from the pulp of all types of wood (conifers, hardwoods and annuals , such as sugar cane).
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av en fylt fibermasse hvor utgangsmassen er ikke-tørket fibermasse som er dannet fra bartrær, løvtrær, ett-årige planter eller kombinasjoner derav. Fremgangsmåten er karakterisert ved nedsenking av den ikke-tørkede fiber som har et indre celleveggs porevolum som forblir vått etter fiberdannelse, i en første oppløsning hvor den første oppløsning består av et oppløselig salt eller salter, filtrering av den nedsenkede ikke-tørkede fibermassen for å fjerne det oppløselige saltet fra ytterflaten av fiberet og lumenene, videre nedsenking av den ikke-tørkede fibermassen i en annen oppløsning hvor den andre oppløsning består av et oppløselig salt eller salter som er forskjellig fra det oppløselige salt eller saltene fra den første oppløsningen, med det forbehold at det ved den gjensidige påvirkning mellom saltet eller saltene fra den første oppløsningen og saltet eller saltene fra den andre oppløsningen dannes et uoppløselig presipitat som opptrer som et fyllstoff inne i celleveggene av den ikke-tørkede fibermassen, og filtrering og vasking av den fylte ikke-tørkede masse for å danne den fylte fibermasse. The present invention relates to a method for producing a filled fiber mass where the starting mass is non-dried fiber mass that is formed from conifers, broad-leaved trees, annual plants or combinations thereof. The process is characterized by immersing the non-dried fiber having an inner cell wall pore volume that remains wet after fiber formation in a first solution wherein the first solution consists of a soluble salt or salts, filtering the immersed non-dried fiber mass to remove the soluble salt from the outer surface of the fiber and the lumens, further immersing the non-dried fiber mass in another solution where the second solution consists of a soluble salt or salts different from the soluble salt or salts from the first solution, with the proviso that by the mutual influence between the salt or salts from the first solution and the salt or salts from the second solution, an insoluble precipitate is formed which acts as a filler inside the cell walls of the non-dried fiber mass, and filtering and washing the filled non- dried pulp to form the filled fiber pulp.
Videre beskriver oppfinnelsen et fylt papir med høy strekkstyrke, hvor papiret er dannet av fibermasse fremstilt ifølge fremgangsmåten beskrevet ovenfor, hvor så og si alt fyllstoffet er lokalisert inne i celleveggen av fibrene. Furthermore, the invention describes a filled paper with high tensile strength, where the paper is formed from fiber mass produced according to the method described above, where virtually all the filler is located inside the cell wall of the fibers.
Eksempler på uløselige utfellinger eller presipitater som fungerer som fyllstoff omfatter, for eksempel, kalsiumkarbonat, andre presipitater som er oppført i tabell 1, og kombinasjoner av disse. Papirsammensetningen er valgt fra grupper som består av ubleket kraftpapir, bleket kraftpapir, sulfittcellulose (bleket og ubleket) fint papir til trykking, fint skrivepapir, og lett avispapir. Examples of insoluble precipitates or precipitates that act as fillers include, for example, calcium carbonate, other precipitates listed in Table 1, and combinations thereof. The paper composition is selected from groups consisting of unbleached kraft paper, bleached kraft paper, sulphite cellulose (bleached and unbleached), fine paper for printing, fine writing paper and light newsprint.
Papiret blir videre fremstilt ifølge teknikker som er velkjent for fagmann på området. Massen kan brukes direkte for papirproduksjon uten tørking, eller tørkes som fylte papirmassefibre for senere å brukes for papirproduksjon. The paper is further produced according to techniques well known to those skilled in the art. The pulp can be used directly for paper production without drying, or dried as filled pulp fibers to later be used for paper production.
De essensielle trinnene ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er som følger: The essential steps of the method according to the invention are as follows:
1. Å dispergere den ikke-tørkede massen i en første oppløsning, 1. Dispersing the non-dried mass in a first solution,
hvor den første oppløsningen består av oppløselig salt eller salter; 2. Å filtrere den dispergerte, ikke-tørkede massen og videre redispergere den filtrerte ikke-tørkede massen i en ny oppløsning, wherein the first solution consists of soluble salt or salts; 2. To filter the dispersed, non-dried mass and further redisperse the filtered non-dried mass in a new solution,
hvor den nye oppløsningen består av et oppløselig salt eller salter som er forskjellig fra det oppløselige salt eller salter fra den første oppløsningen, og med det forbehold at det ved den gjensidige påvirkning mellom saltet eller saltene fra den første oppløsningen og saltet eller saltene fra den andre oppløsningen danner en uoppløselig utfelling in sjtu som opptrer som et fyllstoff inne i celleveggen eller porene av den ikke-tørkede massen; og where the new solution consists of a soluble salt or salts which is different from the soluble salt or salts from the first solution, and with the proviso that by the mutual influence between the salt or salts from the first solution and the salt or salts from the second the solution forms an insoluble precipitate in sjtu which acts as a filler within the cell wall or pores of the non-dried pulp; and
3. Å filtrere og vaske den fylte ikke-tørkede massen. 3. To filter and wash the filled non-dried mass.
Papiret kan bli dannet direkte med de fylte, ikke-tørkede cellulosefibrene ved hjelp av konvensjonelle teknikker. Alternativt kan den fylte, ikke-tørkede massen tørkes og senere brukes i papirproduksjon. The paper can be formed directly with the filled, non-dried cellulosic fibers using conventional techniques. Alternatively, the filled, non-dried pulp can be dried and later used in paper production.
Ved en annen utførelse blir disse fylte, ikke-tørkede cellulosefibrene slått opp etter at de er fylt under det ikke-tørkede stadiet, eller etter å ha blitt tørket en gang. Dersom fylt masse som ikke er slått opp er tørket, kan papirprodusenten kontrollere spesifikasjonene til oppslåingsprosessen under papirproduksjonen. In another embodiment, these filled, non-dried cellulosic fibers are broken up after being filled during the non-dried stage, or after being dried once. If filled pulp that is not expanded is dried, the paper manufacturer can control the specifications of the expanding process during paper production.
Den ikke-tørkede cellulosen kan skaffes fra løvtrær, bartrær, ett-årlige planter slik som sukkerrør (bagasse), eller kombinasjoner av disse. The non-dried cellulose can be obtained from hardwoods, conifers, annual plants such as sugarcane (bagasse), or combinations thereof.
Foreliggende oppfinnelse er i stand til å fylle fyllstoffet av presipitat-type i celleveggene eller porene som finnes inne i celleveggene av ikke-tørket cellulosefibre, ved indre jn sjtu utfelling av uoppløselige fyllstoffer og pigmenter. Ikke-tørkede cellulosefibre er unike ved at de har relativt store porer lokalisert inne i det indre av celleveggen. Disse porene bryter sammen når fibermassen blir tørket, og blir ikke fullstendig gjenopprettet ved oppbløting av de tørkede fibrene. Derfor kan man optimalt utfelle fyllingsmateriale og fylle i celleveggen som omslutter lumenene bare før fibrene blir tørket. På samme måte kan ikke fylte fibre som er fylt ifølge oppfinnelsens fremgangsmåte og tørket, fylles på nytt ifølge oppfinnelsens fremgangsmåte. The present invention is able to fill the precipitate-type filler in the cell walls or pores found inside the cell walls of non-dried cellulose fibers, by internal jn sjtu precipitation of insoluble fillers and pigments. Undried cellulose fibers are unique in that they have relatively large pores located within the interior of the cell wall. These pores collapse when the fiber mass is dried, and are not completely restored by soaking the dried fibers. Therefore, filling material can be optimally deposited and filled in the cell wall that encloses the lumens just before the fibers are dried. In the same way, filled fibers that have been filled according to the method of the invention and dried cannot be filled again according to the method of the invention.
Fyllstoff, slik som pigmenter og ugjennomsiktige presipitater, blir innført i porene i celleveggene av den ikke-tørkede fibermasse ved å utfelle fyllstoffet inne i porene. Dette erstatter fluidinnholdet i porene. Overskudd av fyllstoff blir vasket vekk fra ytterveggen av fiberet og en ubetydelige mengde, hvis noen, av fyllstoffet blir igjen inne i lumene av fiberet. I og med at de ikke-tørkede cellulosefibrene er hule, rørformede strukturer, utvikler fibrene et ekstremt stort overflateareal etter tremassedannelsen og bibeholder det store overflatearealet så lenge det er vått (ikke-tørket). Det store overflatearealet inne i de ikke-tørkede fibrene er lett tilgjengelige for løselige salter som utfelles som papirproduksjonsfyllstoffer. Dette bevarer bindingsevnen i de ytre celluløse lag og innvirker ikke på styrken av det resulterende papir. Figur 1a er en elektron mikrograf med 2142 X forstørrelse som scanner for å vise overflaten av de ikke-tørkede cellulosefibre som er fylt i samsvar med fremgangsmåten i oppfinnelsen med NiC03 uoppløselig presipitat-fyllstoff. Figur 1b er en elektrondispersjonsanalyse (EDAX) av det fylte fiber som viser plassering av Ni og fordeling inne i celleveggen av fiberet. Figur 2a, 2b, og 2c er EDAX-grafer av Ni (07 box) av en NiC03-fylt, ikke-tørket fibermasse som viser henholdsvis overflate av fiberet, celleveggen av fiberet, og fiberlumenene. Fyllstoffet var hovedsakelig tilstede i figur 2b , noe som indikeres ved tilstedeværelsen av nikkel i celleveggen. Figur 3 og 4 illustrerer henholdsvis strekkindeks og sprengningsindeks i papir som inneholder forskjellig mengde av fyllstoff, fremstilt fra ikke-tørket masse av hemlock-gran (et bartre). De fylte sirklene representerer papir som er dannet av fibre som er fylt ifølge fremgangsmåten i foreliggende oppfinnelse, og de åpne sirklene eller firkantene representerer papir som er fremstilt fra fibre som er fylt ifølge en konvensjonell fremgangsmåte, som beskrevet i eksempel 1. De forskjellige symbolene representerer forskjellige fremstillinger ved forskjellige datoer. Figur 5, 6 og 7 illustrerer henholdsvis riveindeks, sprengningsindeks og strekkindeks for forskjellig mengde av fyllstoff i papir som er fremstilt fra masse av rød older (et løvtre). De åpne sirklene og firkantene representerer fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen med CaC03 som fyllstoff, utfelt jn sjtu, hvor, for de åpne firkantene, CaCI2 var det første saltet og Na2C03 var det andre saltet, og for de åpne sirklene, Na2C03 var det første saltet, og CaCI2 var det andre saltet. De fylte trekantene er data for papir som er fremstilt fra en blanding av celleveggsfylte og ikke-fylte fibre i henholdsvis forholdene 1:3, 1:1 og 3:1. De åpne rutene representerer ikke-tørkede cellulosefibre som er fylt ved bruk av konvensjonell teknikk som beskrevet i eksempel 1, av rød older. Betegnelse 'X' representerer masse av rød older som er tørket en gang, og igjen fuktet og fylt ved bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Figurene 8, 9 og 10 illustrerer henholdsvis riveindeks, sprengningsindeks og strekkindeks for papirer med forskjellig mengde fyllstoff som er fremstilt fra masse av gran CTMP (et bartre). De åpne firkantene representerer in sjtu utfelt, ikke-tørkede massefibre som er fylt ved bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. De fylte sirklene representerer ikke-tørkede massefibre som er lastet inn i et fylt papir ved bruk av en konvensjonell prosess slik det er beskrevet i eksempel 1. Figurene 11, 12 og 13 illustrerer henholdsvis riveindeks, sprengningsindeks og strekkindeks for papirer som inneholder forskjellig mengde av fyllstoff som er fremstilt fra masse av bagasse (sukkerrør). De fylte firkantene representerer in sjtu utfelte, ikke-tørkede fibre av masse som altså er fylt ved bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, der de fylte firkantene er bleket masse og de åpne firkantene er ubleket masse. Rutene representerer ikke-tørket cellulose som er fylt ved bruk av en konvensjonell prosess, slik det er beskrevet i eksempel 1, der de fylte rutene er bleket masse og de åpne rutene er ubleket masse. Fillers, such as pigments and opaque precipitates, are introduced into the pores of the cell walls of the non-dried fibrous pulp by precipitation of the filler within the pores. This replaces the fluid content in the pores. Excess filler is washed away from the outer wall of the fiber and a negligible amount, if any, of the filler remains within the lumens of the fiber. Since the non-dried cellulose fibers are hollow, tubular structures, the fibers develop an extremely large surface area after pulp formation and retain the large surface area as long as it is wet (non-dried). The large surface area within the non-dried fibers is readily accessible to soluble salts that precipitate as papermaking fillers. This preserves the binding capacity of the outer cellulosic layers and does not affect the strength of the resulting paper. Figure 1a is an electron micrograph at 2142 X magnification scanning to show the surface of the non-dried cellulose fibers filled in accordance with the method of the invention with NiC03 insoluble precipitate filler. Figure 1b is an electron dispersion analysis (EDAX) of the filled fiber showing the location of Ni and its distribution inside the cell wall of the fiber. Figures 2a, 2b, and 2c are EDAX graphs of Ni (07 box) of a NiCO 3 -filled, non-dried fiber mass showing the surface of the fiber, the cell wall of the fiber, and the fiber lumens, respectively. The filler was mainly present in Figure 2b, which is indicated by the presence of nickel in the cell wall. Figures 3 and 4 illustrate respectively the tensile index and burst index in paper containing different amounts of filler, produced from non-dried pulp of hemlock spruce (a conifer). The filled circles represent paper made from fibers filled according to the method of the present invention, and the open circles or squares represent paper made from fibers filled according to a conventional method, as described in Example 1. The different symbols represent different representations at different dates. Figures 5, 6 and 7 illustrate respectively the tear index, burst index and tensile index for different amounts of filler in paper made from pulp of red alder (a hardwood). The open circles and squares represent the process of the invention with CaC03 as filler, precipitated jn sjtu, where, for the open squares, CaCl2 was the first salt and Na2C03 was the second salt, and for the open circles, Na2C03 was the first salt, and CaCl2 was the other salt. The filled triangles are data for paper made from a mixture of cell wall filled and unfilled fibers in the ratios 1:3, 1:1 and 3:1 respectively. The open squares represent non-dried cellulosic fibers filled using the conventional technique as described in Example 1, of red alder. Designation 'X' represents mass of red alder which has been dried once, and again moistened and filled using the method according to the invention. Figures 8, 9 and 10 respectively illustrate tear index, burst index and stretch index for papers with different amounts of filler which are produced from pulp of spruce CTMP (a conifer). The open squares represent seventy precipitated, non-dried pulp fibers which have been filled using the method according to the invention. The filled circles represent non-dried pulp fibers loaded into a filled paper using a conventional process as described in Example 1. Figures 11, 12 and 13 illustrate respectively the tear index, burst index and tensile index for papers containing different amounts of filler produced from bagasse pulp (sugar cane). The filled squares represent seventy precipitated, non-dried fibers of pulp which are therefore filled using the method according to the invention, where the filled squares are bleached pulp and the open squares are unbleached pulp. The squares represent non-dried cellulose filled using a conventional process, as described in Example 1, where the filled squares are bleached pulp and the open squares are unbleached pulp.
Trekantene representerer bleket masse som er fylt ved bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, og som er tørket en gang. Det dårlige resultatet som oppnås,ved masse som er tørket en gang, indikerer at porer av de ikke-tørkede masse fibrene er nødvendig for å kunne fylle celleveggene i fibrene. The triangles represent bleached pulp which has been filled using the method according to the invention and which has been dried once. The poor result obtained with pulp that has been dried once indicates that pores of the non-dried pulp fibers are necessary to be able to fill the cell walls of the fibers.
Figur 14 sammenligner relative minkende strekkstyrker som funksjon av mengde fyllstoff, ved å sammenligne litteraturdata fra lumenfyllingsteknikken (trekanter eller "x" figurer) med ikke-tørkede fibre fylt ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen når man gjør bruk av masse fra løvtrær som rød older (åpne firkanter), masse fra sukkerrørbagasse (ruter) masse fra bartrær som gran CTMP (fylte sirkler). Figure 14 compares relative decreasing tensile strengths as a function of amount of filler, by comparing literature data from the lumen filling technique (triangles or "x" shapes) with non-dried fibers filled using the method of the invention when using pulp from hardwoods such as red alder ( open squares), pulp from sugar cane bagasse (squares) pulp from conifers such as spruce CTMP (filled circles).
Ikke-tørket masse blir dannet ved å fjerne lignin og hemicellulose fra cellulosefibre fra trær under dannelse av massen. Massen som oppnås er en sammensetning av flere hundre konsentriske lamell av cellulose mikrofibriller. Hver lamell er skilt fra de andre ved vannfylte områder (porer) som varierer i bredde fra ca. 20 til ca. 300 ångstrøm. De største områdene er lokalisert nærmest periferien, mens de smaleste områdene er lokalisert mot lumenene (en sentral kanal av ca. 10 til ca. 20 micron i bredde). Mellomrommene av porene er mer eller mindre samsvarende med tykkelsen av ligninet i cellulosefibre av trær. Porestørrelsen har generelt en normalfordeling i tømmer. Et overraskende resultat ved foreliggende oppfinnelse er at det meste av den første oppløsningen forlater fiberlumenene når fiberet blir filtrert mellom tilsetningen av første og andre oppløsning. Dette er fordi lumenene er åpnere ut mot det ytre miljø enn porene i celleveggen. Derfor blir litt, hvis noe, fyllstoff utfelt in sjtu i lumenene. Den normale fordelingen av porestørrelsen i tømmer er en kurve av logaritmen av porestørrelsen mot porefrekvensen. De ikke-tørkede cellulosefibrene har et overflateareal på ca. 1000 m<2>/g. I løpet av tørkingen reduseres overflatearealet til ca. 1 m<2>/g. Selv om lamell sveller under ny oppbløting, har masse som er oppbløtt på nytt bare et overflateareal på ca. 100 m<2>/g. Dermed ødelegges de fleste porene i den ikke-tørkede tremassen under tørkingen. Undried pulp is formed by removing lignin and hemicellulose from cellulose fibers from trees during formation of the pulp. The mass obtained is a composition of several hundred concentric lamellae of cellulose microfibrils. Each lamella is separated from the others by water-filled areas (pores) that vary in width from approx. 20 to approx. 300 angstroms. The largest areas are located closest to the periphery, while the narrowest areas are located towards the lumens (a central channel of about 10 to about 20 microns in width). The interstices of the pores more or less correspond to the thickness of the lignin in the cellulose fibers of trees. The pore size generally has a normal distribution in timber. A surprising result of the present invention is that most of the first solution leaves the fiber lumens when the fiber is filtered between the addition of the first and second solutions. This is because the lumens are more open to the external environment than the pores in the cell wall. Therefore, little, if any, filler is precipitated into the lumens. The normal distribution of pore size in timber is a curve of the logarithm of the pore size against the pore frequency. The non-dried cellulose fibers have a surface area of approx. 1000 m<2>/g. During drying, the surface area is reduced to approx. 1 m<2>/g. Although lamella swells during re-soaking, pulp that has been re-soaked only has a surface area of approx. 100 m<2>/g. Thus, most of the pores in the non-dried wood mass are destroyed during drying.
Sammensetningen og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen avhenger av de spesielle egenskapene av ikke-tørket masse eller dens likevekter. Den ikke-tørkede massen har et stort indre overflateareal på ca. 1.000 m<2>/g som et resultat av det til-svarende indre celleveggs porevolum på ca. 1.2 mL/g. De indre celleveggsporene blir i hovedsak tapt ved ødeleggelse under tørkingen. Alt som måtte være plassert inne i porene under tørkingen blir sittende i porene når porene ødelegges under tørkingen. The composition and the method according to the invention depend on the special properties of non-dried pulp or its equilibria. The non-dried mass has a large internal surface area of approx. 1,000 m<2>/g as a result of the corresponding inner cell wall pore volume of approx. 1.2 mL/g. The inner cell wall grooves are mainly lost by destruction during drying. Anything that may have been placed inside the pores during drying remains in the pores when the pores are destroyed during drying.
Vi har vist at dersom ikke-tørket cellulose i det vesentlige blir behandlet med en første oppløsning som inneholder et oppløselig salt, slik som kalsiumklorid, og filtrert for å fjerne det oppløselige saltet fra ytterflaten av fiberet og lumenene, og så tilsettes et annet oppløselig salt, slik som natriumkarbonat, blir fyllstoffet, kalsiumkarbonat, dannet inne i porene men ikke inne i lumenene. Denne prosessen er egnet for andre fyllingsmaterialer når fyllstoffet er et uoppløselig presipitat som er dannet ved interaksjon av to eller flere oppløselige salter. Når fyllstoffet er plassert inne i celleveggen ved in sjtu-prosessen, reduseres forstyrrelsen av hydrogenbindingene mellom fibrene. Som en konsekvens av dette blir styrken av papiret som fremstilles ved bruk av denne in situ-utfellingen, bedre enn styrken på papir som er fremstilt ved bruk av vanlig (konvensjonell) kombinasjon av fibre og den samme mengde av fyllstoff. Den konvensjonelle blandingen av fyllstoff og fiber plasserer fyllstoffet mellom fibrene. Videre vil det slitende fyllstoffet ha mindre kontakt med produksjonsutstyret i papirmaskinen hvis fyllstoffet er plassert inne i celleveggen på fiberet slik det er ifølge foreliggende oppfinnelse. Dette vil resultere i at det blir mindre slitasje av produksjonsutstyret i papirmaskinen i et gitt tidsrom. I tillegg blir det mindre anledning for fyllstoffet til å støve fra papirarket fordi fyllstoffet er lokalisert stort sett inne i celleveggen av fibrene istedenfor på utsiden av fibrene. We have shown that if essentially non-dried cellulose is treated with a first solution containing a soluble salt, such as calcium chloride, and filtered to remove the soluble salt from the outer surface of the fiber and the lumens, and then another soluble salt is added , such as sodium carbonate, the filler, calcium carbonate, is formed inside the pores but not inside the lumens. This process is suitable for other filler materials when the filler is an insoluble precipitate formed by the interaction of two or more soluble salts. When the filler is placed inside the cell wall during the insjtu process, the disruption of the hydrogen bonds between the fibers is reduced. As a consequence, the strength of the paper produced using this in situ precipitation is better than the strength of paper produced using the usual (conventional) combination of fibers and the same amount of filler. The conventional mixture of filler and fiber places the filler between the fibers. Furthermore, the abrasive filler will have less contact with the production equipment in the paper machine if the filler is placed inside the cell wall of the fiber as it is according to the present invention. This will result in less wear and tear on the production equipment in the paper machine in a given period of time. In addition, there is less opportunity for the filler to dust from the paper sheet because the filler is located mostly inside the cell wall of the fibers instead of on the outside of the fibers.
En annen fordel ved fremgangsmåten og sammensetningen ifølge foreliggende oppfinnelse er at større mengder av fyllstoff benyttes for å fremstille papir samtidig som man opprettholder styrken i det resulterende papiret. Papirfyllstoffet trenger ikke inkorporerende klebende polymerer for å opprettholde papirstyrken. Derfor kan papir som er fremstilt ifølge fremgangsmåten ved foreliggende oppfinnelse uten klebende fyllstoff ha større mengder av fyllstoff enn konvensjonelt fremstilt papir, og likevel opprettholde like gode eller bedre styrkekarakteristika. Another advantage of the method and composition according to the present invention is that larger amounts of filler are used to produce paper while maintaining the strength of the resulting paper. The paper filler does not need incorporating adhesive polymers to maintain paper strength. Therefore, paper produced according to the method of the present invention without adhesive filler can have larger amounts of filler than conventionally produced paper, and still maintain equally good or better strength characteristics.
Siden fyllstoff er generelt mer økonomisk enn cellulosefibre, gir fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen et økonomisk fortrinn ved lavere utgifter til utgangsmaterialer til den ferdige papirsammensetningen. Det er også mindre energikrevende og mer økonomisk å tørke fyllstoff enn å tørke fibre. Dermed vil reduserte energiutgifter ved papirproduksjon bli oppnådd ved å redusere tørkekostnadene. Since filler is generally more economical than cellulose fibres, the method according to the invention provides an economic advantage in terms of lower expenditure on starting materials for the finished paper composition. It is also less energy-intensive and more economical to dry filler than to dry fibres. Thus, reduced energy expenditure in paper production will be achieved by reducing drying costs.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen anvender ikke-tørket masse og utfeller fyllingsmaterialet in situ. Ikke-tørkede masser blir fylt ved etterfølgende å nedsenke den ikke-tørkede massen i oppløsninger som består av et oppløselig salt eller salter. De ikke-tørkede massene blir først nedsenket i en første oppløsning i omtrent fem minutter eller mindre. Den første oppløsningen består av et oppløselig salt eller salter, og benyttes for å erstatte vannet inne i porene i celleveggen og i lumenene med en oppløsning som inneholder det oppløselige salt eller salter av den første oppløsningen. De ikke-tørkede cellulosefibrene blir så filtrert og vasket, noe som gjør at saltet eller saltene fra den første oppløsningen fjernes fra ytterkanten og lumenene i fibrene. Den andre oppløsning som inneholder forskjellig oppløselig salt eller salter blir tilsatt til de filtrerte fibrene. Interaskjonen av saltet eller saltene fra den første oppløsningen inne i porene av celleveggen av de ikke-tørkede cellulosefibrene, og det oppløselige salt eller salter fra den andre oppløsningen danner et uoppløselig presipitat som faller ut fra oppløsningen inne i porene i celleveggen til de ikke-tørkede cellulosefibrene. Presipitatet inne i celleveggen av de ikke-tørkede cellulosefibrene opptrer som et fyllstoff. Når fibrene blir tørket eller blir brukt til å fremstille papir og senere tørket, opptrer det uoppløselige presipitat som papirfyllstoff. De fylte, ikke-tørkede cellulosefibrene blir deretter filtrert og vasket og brukt til å fremstille papir. Alternativt kan de fylte fibrene bli tørket og sendt til papirfabrikken som tørr masse. The method according to the invention uses non-dried pulp and precipitates the filling material in situ. Non-dried masses are filled by subsequently immersing the non-dried mass in solutions consisting of a soluble salt or salts. The non-dried masses are first immersed in a first solution for about five minutes or less. The first solution consists of a soluble salt or salts, and is used to replace the water inside the pores of the cell wall and in the lumens with a solution containing the soluble salt or salts of the first solution. The non-dried cellulosic fibers are then filtered and washed, which causes the salt or salts from the first solution to be removed from the outer edge and lumens of the fibers. The second solution containing different soluble salt or salts is added to the filtered fibers. The interaction of the salt or salts from the first solution inside the pores of the cell wall of the non-dried cellulose fibers and the soluble salt or salts from the second solution forms an insoluble precipitate which precipitates from the solution inside the pores of the cell wall of the non-dried the cellulose fibers. The precipitate inside the cell wall of the non-dried cellulose fibers acts as a filler. When the fibers are dried or are used to make paper and later dried, the insoluble precipitate acts as a paper filler. The filled, non-dried cellulose fibers are then filtered and washed and used to make paper. Alternatively, the filled fibers can be dried and sent to the paper mill as dry pulp.
Cellulosefibre blir ofte slått opp til spesielle blandinger som et ledd i papirproduksjonen. Cellulosefibrene slås opp før dannelsen av papiret. Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelsen tillater at fibrene slås opp enten før eller etter fyllingen av fibrene. De ikke-tørkede cellulosefibrene kan bli fylt, tørket og så slått opp før de blir brukt til å danne papir. Cellulose fibers are often broken up into special mixtures as part of paper production. The cellulose fibers are broken up before the formation of the paper. The method according to the present invention allows the fibers to be broken up either before or after the filling of the fibers. The non-dried cellulose fibers can be filled, dried and then beaten up before being used to form paper.
Rekkefølgen av de oppløselige saltene i den første eller den andre oppløsningen er ikke viktig i prosessen. Det som er viktig er at saltet eller saltene i den første og andre oppløsningen er forskjellige, og at de danner et uoppløselig presipitat under interaksjon. Eksempel på hvite (ugjennomsiktige) og forskjellige fargede presipitater er angitt i tabell 1. The order of the soluble salts in the first or second solution is not important in the process. What is important is that the salt or salts in the first and second solutions are different and that they form an insoluble precipitate during interaction. Examples of white (opaque) and various colored precipitates are given in Table 1.
En fagmann på området vil ha kunnskap om hvilke salter som danner hvert av presipitatene. An expert in the field will have knowledge of which salts form each of the precipitates.
Foretrukne eksempler på oppløselige salter som kan forme uoppløselige presipitater inkluderer CaCI2 og Na2Si03, som danner presipitatet CaSi03 (et ugjennomsiktig hvitt fyllstoff); BaCI2 og Na2S04 danner BaS04 (et hvitt, ugjennomsiktig fyllstoff); og CaCI2 og Na2C03, som danner CaC03 (et ugjennomsiktig, hvitt fyllstoff). Det bør bemerkes at det er mulig å erstatte et natriumkation med et kaliumkation i hvilket som helst av de oppløselige saltene. Eksempler på grønne presipitat-fyllstoffer er NiC03 som er dannet ved å kombinere de vannoppløselige saltene NiCI2 og Na2C03; kobberkarbonat (CuC03), fra kobberklorid (Cu2CI2) og natriumkar-bonat; og kromfosfat (CrP04), fra kromklorid (CrCI3) og natriumfosfat (NagPOJ. Det foretrukne presipitat-fyllingsmateriale er kalsiumkarbonat (CaC03). Kalsiumkarbonat kan dannes, for eksempel, ved at man har en oppløsning av kalsiumklorid og en annen oppløsning av natrium eller kaliumkarbonat. I alle de uopppløselige presipitatene som blir dannet, er rekkefølgen av de oppløselige saltene som benyttes ikke viktig. Preferred examples of soluble salts which can form insoluble precipitates include CaCl 2 and Na 2 SiO 3 , which form the precipitate CaSiO 3 (an opaque white filler); BaCl2 and Na2SO4 form BaSO4 (a white, opaque filler); and CaCl2 and Na2CO3, which form CaCO3 (an opaque, white filler). It should be noted that it is possible to replace a sodium cation with a potassium cation in any of the soluble salts. Examples of green precipitate fillers are NiC03 which is formed by combining the water-soluble salts NiCI2 and Na2C03; copper carbonate (CuCO 3 ), from copper chloride (Cu 2 Cl 2 ) and sodium carbonate; and chromium phosphate (CrP04), from chromium chloride (CrCI3) and sodium phosphate (NagPOJ. The preferred precipitate filler material is calcium carbonate (CaC03). Calcium carbonate can be formed, for example, by having a solution of calcium chloride and another solution of sodium or potassium carbonate .In all the insoluble precipitates that are formed, the order of the soluble salts used is not important.
Konsentrasjonen av salt eller salter i den vandige oppløsningen kan variere fra ca. 1 % til ca. 40%, avhengig av løseligheten av saltet i et vandig system, temperaturen i prosessen, og mengden av fyllstoff som ønskes. Det er foretrukket at konsentrasjonen av salt eller salter i den vandige oppløsningen bør være så mettet som løselighetsfaktorene og temperaturen av prosessen tillater, for å maksimere mengden av fyllstoff i det resulterende ikke-tørkede cellulosefiber. Når man bruker fargede eller pigmenterte fyllstoff-presipitater, er det ønskelig å ikke maksimere mengden av fyllstoff i celleveggen av de ikke-tørkede fibrene. The concentration of salt or salts in the aqueous solution can vary from approx. 1% to approx. 40%, depending on the solubility of the salt in an aqueous system, the temperature of the process, and the amount of filler desired. It is preferred that the concentration of salt or salts in the aqueous solution should be as saturated as the solubility factors and temperature of the process allow, in order to maximize the amount of filler in the resulting non-dried cellulosic fiber. When using colored or pigmented filler precipitates, it is desirable not to maximize the amount of filler in the cell wall of the non-dried fibers.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gir mulighet for å forbedre bibeholdelsen av mekaniske egenskaper av ikke-tørket masse når celleveggen er fylt med in situ presipitert fyllstoff. Når ikke-tørket masse blir fylt med NiC03, dannet fra de oppløselige saltene NiCI2 og NaC03, kan nikkelpresipitatet bli synliggjort ved elektrondispersjon-analyse (EDAX). The method according to the invention provides an opportunity to improve the retention of mechanical properties of non-dried pulp when the cell wall is filled with in situ precipitated filler. When non-dried pulp is filled with NiC03, formed from the soluble salts NiCl2 and NaC03, the nickel precipitate can be visualized by electron dispersion analysis (EDAX).
Fylt, ikke-tørket masse ble vasket med vann. Mikroskopiske observasjoner av den vaskede, ikke-tørkede massen indikerte at denne prosedyren ikke var effektiv nok for fullstendig å kunne fjerne overskudd av fyllingsmateriale fra fibrene. Arkdannelse, tørking, og lufting ble utført i samsvar med TAPPI standarder. Se TAPPI Official Test Method T 205 om-81 fra The American National Standard, april I982. Filled, non-dried pulp was washed with water. Microscopic observations of the washed, non-dried pulp indicated that this procedure was not effective enough to completely remove excess filler material from the fibers. Sheet formation, drying, and airing were carried out in accordance with TAPPI standards. See TAPPI Official Test Method T 205 om-81 from The American National Standard, April I982.
Figur 1a viser lokaliseringen av nikkel, og figur 1b viser nikkelfordelingen. De hvite flekkene i figur 1b representerer nikkel og den høye tettheten av hvite prikker gjør det mulig å synliggjøre celleveggen i fiberet. Figur 2a, 2b og 2c viser forskjellige aspekter ved bindingspunkter av ikke-tørket cellulosefiber som er fylt med nikkelkarbonat som fyllingsmateriale ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Figur 2a viser overflaten av de fylte, ikke-tørkede massefibrene ved stort sett ingen forekomst av nikkel i den tredje boksen fra høyre. Figur 2b viser et høyt nikkelinnhold, i og med den høye toppen i tredje boks fra høyre, for celleveggsarealet av fibrene. Figur 2c viser nikkelkonsentrasjonen i lumenene av de fylte ikke-tørkede cellulosefibre, med svært liten nikkelforekomst. Figure 1a shows the localization of nickel, and Figure 1b shows the nickel distribution. The white spots in figure 1b represent nickel and the high density of white dots makes it possible to make the cell wall in the fiber visible. Figures 2a, 2b and 2c show different aspects of binding points of non-dried cellulose fiber which is filled with nickel carbonate as filling material in the method according to the invention. Figure 2a shows the surface of the filled, non-dried pulp fibers with virtually no presence of nickel in the third box from the right. Figure 2b shows a high nickel content, including the high peak in the third box from the right, for the cell wall area of the fibres. Figure 2c shows the nickel concentration in the lumens of the filled non-dried cellulose fibers, with very little nickel occurrence.
Papir som er fremstilt fra ikke-tørkede fibre som er blitt fylt i celleveggsporene med presipitatfyllingsmaterialet, kan anvendes til mange formål. I det følgende angis noen av de største bruksområdene, men det er også mange spesialprodukter som blir produsert i mindre kvanta. Paper made from non-dried fibers that have been filled in the cell wall grooves with the precipitate filling material can be used for many purposes. In the following, some of the largest areas of use are indicated, but there are also many special products that are produced in smaller quantities.
Fine papirer er en stor klasse av papirer som blir brukt til trykking og skriving. Generelt inneholder fine papirer fyllstoffer. En fordel ved å benytte de fylte, ikke-tørkede cellulose som er fylt inne i celleveggene, i papirmaskiner som produserer fine papirer istedenfor å benytte vanlig blandinger av separate fibre og fyllstoffer, er en høyere grad av bibeholdelse av fyllingsmateriale inne i fibrene. Dette fører til bedre kontroll med egenskaper og renere forhold ved papirmaskinen. I tillegg til at papiret blir sterkere enn et papir som er konvensjonelt fylt med den samme konsentrasjonen av fyllingsmateriale, viser papiret som er fremstilt ved celleveggsfylling mindre "tosidighet". Tosidighet forårsakes av ulik fordeling av fyllstoff igjennom tykkelsen av arket. Videre er det en mindre tendens til at fyllstoffet støver fra arket under prosesser som fukting og kutting. Fine papers are a large class of papers used for printing and writing. In general, fine papers contain fillers. An advantage of using the filled, non-dried cellulose that is filled inside the cell walls, in paper machines that produce fine papers instead of using the usual mixtures of separate fibers and fillers, is a higher degree of retention of filling material inside the fibers. This leads to better control of properties and cleaner conditions at the paper machine. In addition to making the paper stronger than a paper conventionally filled with the same concentration of filler material, the paper produced by cell wall filling exhibits less "two-sidedness". Double-sidedness is caused by different distribution of filler through the thickness of the sheet. Furthermore, there is a smaller tendency for the filler to dust from the sheet during processes such as wetting and cutting.
Ubleket kraftpapirmasse blir brukt til papirprodukter som papirposer og innpakningspapir på grunn av dets høye styrke. Imidlertid har det en lav grad av hvithet som gjør det både lite attraktivt og dårlig egnet til skrivepapir. Ikke-tørket, ubleket kraftmassfibre med fylte cellevegger forbedrer hvitheten av papiret som produseres, og man mister mindre styrke ved bruk av denne metoden enn ved konvensjonelle fyllingsteknikker og ved bruk av tørkede cellulosefibre. Unbleached kraft paper pulp is used for paper products such as paper bags and wrapping paper due to its high strength. However, it has a low degree of whiteness which makes it both unattractive and poorly suited for writing paper. Undried, unbleached kraft fibers with filled cell walls improve the whiteness of the paper produced, and less strength is lost using this method than with conventional filling techniques and using dried cellulose fibers.
Det meste avispapiret blir i dag fremstilt fra en blanding av mekanisk og kjemisk cellulose uten fyllstoff. Et krav til slike produkter er at de skal holde en lav basisvekt (cellulosevekt pr. enhet areal). En av barrierene for å oppnå merkbar minking i basisvekt er at slike forandringer også reduserer ugjennomsiktigheten av papiret. Fyllstoffer er i dag ikke tilsatt for å oppveie dette tapet i ugjennomsiktighet av forskjellige grunner, inkludert tapet av styrke som det forårsaker i papiret og sølet det gir i papirproduksjonsoperasjonen. Ved å bruke celleveggsfylte, ikke-tørkede massefibre, blir avispapirproblemene minket og avistrykking kan foregå med økende grad av ugjennomsiktighet. Most newsprint today is produced from a mixture of mechanical and chemical cellulose without fillers. A requirement for such products is that they must maintain a low basis weight (cellulose weight per unit area). One of the barriers to achieving a noticeable reduction in basis weight is that such changes also reduce the opacity of the paper. Fillers are not currently added to offset this loss in opacity for various reasons, including the loss of strength it causes in the paper and the mess it introduces in the papermaking operation. By using cell wall-filled, non-dried pulp fibres, newsprint problems are reduced and newspaper printing can take place with an increasing degree of opacity.
De følgende eksemplene skal illustrere fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen og sammensetningen som fremstilles ved bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. The following examples shall illustrate the method according to the invention and the composition which is produced using the method according to the invention.
EKSEMPEL 1 EXAMPLE 1
Dette eksemplet illustrerer en sammenligning hvor man benytter ikke-tørket cellulose fra hemlock-gran (bartre) og sammenligner egen-skapene av papiret som er fremstilt ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen med en konvensjonell fremgangsmåte. I hvert tilfelle ble tremassen slått opp til 400 CSF før den ble behandlet. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ble en prøve av ikke-tørket masse (10 g) dispergert med 5%, 10%, 20%, eller 35% oppløsning av CaCI2 i 500 mL vann. Etter 30 minutter ble de CaCI2-impregnerte fibrene samlet opp ved filtrering under redusert trykk og videre dispergert i en mettet løsning av Na2C03 (1000 mL). Etter en time ble dispersjonen filtrert i en 200 filterkabel og så vasket med vann til filtratet var klart. This example illustrates a comparison where non-dried cellulose from hemlock fir (softwood) is used and compares the properties of the paper produced by the method according to the invention with a conventional method. In each case the wood pulp was beaten up to 400 CSF before being treated. In the method according to the invention, a sample of non-dried pulp (10 g) was dispersed with a 5%, 10%, 20%, or 35% solution of CaCl2 in 500 mL of water. After 30 minutes, the CaCl2-impregnated fibers were collected by filtration under reduced pressure and further dispersed in a saturated solution of Na2CO3 (1000 mL). After one hour, the dispersion was filtered through a 200 filter cable and then washed with water until the filtrate was clear.
Den ikke-tørkede massen som ble brukt for å fremstille konven-sjonelt fylt papir, ble også vasket i en 200 filterkabel fem ganger ved 0.5% konsistens. PH-verdien for den konvensjonelt fylte massen ble justert ved bruk av NaOH til 8.0. Et bibeholdelsesmiddel (Reten 210, Hercules Corp.) ble tilsatt med forskjellige verdier (0.5 til 1.5 Ib./tonn masse) for å oppnå passende bibeholdelse av den kommersielle CaC03 slurryen. Røringen foregikk i et minutt. The non-dried pulp used to make conventional filled paper was also washed in a 200 filter cable five times at 0.5% consistency. The pH value of the conventionally filled mass was adjusted using NaOH to 8.0. A retention agent (Reten 210, Hercules Corp.) was added at various rates (0.5 to 1.5 Ib./ton mass) to achieve adequate retention of the commercial CaCO 3 slurry. The stirring took place for one minute.
Det ble fremstilt ark ved bruk av både den konvensjonelle massen og fyllstoffblandinger og celleveggsfylte, ikke-tørket masse ved bruk av TAPPI standard arkproduksjonsforhold. Mengden av fyllstoff (CaC03) i arkene ble kalkulert ved mengden aske, som ble bestemt ved standard TAPPI prosedyre, bortsett fra temperaturen av ovnen som er 575°C. Sheets were produced using both the conventional pulp and filler mixtures and cell wall filled, non-dried pulp using TAPPI standard sheet production conditions. The amount of filler (CaCO 3 ) in the sheets was calculated by the amount of ash, which was determined by the standard TAPPI procedure, except for the temperature of the furnace which is 575°C.
I figur 3 og 4, er papiret som ble fremstilt ut ifra den celleveggsfylte, ikke-tørke massen vist ved de fylte sirklene. Papiret som er fremstilt ved konvensjonelle teknikker er vist ved åpne sirkler. In Figures 3 and 4, the paper produced from the cell wall-filled, non-dry pulp is shown by the filled circles. The paper produced by conventional techniques is shown by open circles.
Figur 3 viser effekten av fyllstoffnivået på strekkindeksen på konvensjonelle og celleveggsfylte, ikke-tørkede masser. Disse data indikerer at ved lik CaC03 fyllstoff-konsentrasjon, har arkene som er fremstilt med fibre som er fylt ved å benytte fremgangsmåten ved foreliggende oppfinnelse, strekkegenskaper som er høyere enn de for ark som er fremstilt ved en konvensjonell prosess. Figure 3 shows the effect of filler level on the tensile index of conventional and cell wall-filled, non-dried pulps. These data indicate that at equal CaCO3 filler concentration, the sheets produced with fibers filled using the method of the present invention have tensile properties that are higher than those of sheets produced by a conventional process.
Liknende sammenligningsdata er oppnådd i figur 4, hvor sprengningsstyrken er målt. Figur 4 er en kurve som viser sprengningsindeksen mot fyllstoffkonsentrasjonen i papir av begge typer fylt papir. Disse data demonstrerer de forbedrede sprengningsstyrkeverdiene som er oppnådd ved å bruke fibre som er fylt ved å benytte fremgangs-måten ifølge oppfinnelsen. Disse data indikerer at ved like nivå av fyllstoffkonsentrasjon, tillater fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen at mer fyllstoff blir tilsatt for å gi den samme papirstyrken eller den gir et forbedret styrkenivå ved samme konsentrasjon av fyllstoff. Fylt papir blir solgt for omtrent $1.000/tonn eller $0,50/lb når cellulosen koster $500/tonn og fyllstoffet koster $200/tonn. Dermed representerer enhver prosent av fyllstoff som kan erstatte mengden av fiber i papirarket en merkbar kostnadsbesparing i produksjonen på omtrent $3-$4/tonn for papirprodusenten. Videre krever fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ikke bibeholdelseshjeip, og dermed kan fremstillingen av papir forbedres. Dermed vil bruk av kraft-tremasse av bartrær som utgangsmateriale i fremgangsmåten ved fremstilling av papir ifølge foreliggende oppfinnelse forbedre styrkeegenskapene av papiret som fremstilles. Similar comparison data is obtained in Figure 4, where the burst strength is measured. Figure 4 is a curve showing the burst index against the filler concentration in paper of both types of filled paper. These data demonstrate the improved burst strength values obtained by using fibers filled using the method of the invention. These data indicate that at the same level of filler concentration, the method according to the invention allows more filler to be added to give the same paper strength or it gives an improved level of strength at the same concentration of filler. Filled paper sells for about $1,000/ton or $0.50/lb when the pulp costs $500/ton and the filler costs $200/ton. Thus, any percentage of filler that can replace the amount of fiber in the paper sheet represents a noticeable cost savings in production of approximately $3-$4/ton for the paper manufacturer. Furthermore, the method according to the invention does not require retention aids, and thus the production of paper can be improved. Thus, the use of kraft wood pulp of conifers as starting material in the process for producing paper according to the present invention will improve the strength properties of the paper that is produced.
EKSEMPEL 2 EXAMPLE 2
Dette eksemplet illustrerer en sammenligning av forskjellige mekaniske egenskaper av papir som er fremstilt ved bruk av ikke-tørkede, celleveggsfylte celluloser fra rød older, mot ikke-tørket rød older-cellulose, kombinert med fyllstoff ved konvensjonelle midler mot fibermasse av rød older som er fylt ifølge fremgangsmåten ved oppfinnelsen og som er tørket en gang. I hvert tilfelle ble den ikke-tørkede cellulosen slått opp til 400 mL CSF før fyllingen av fyllstoff ved hver av teknikkene. Metodene som er brukt for å fylle cellulose fra rød older ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen eller ved kombinasjon med konvensjonelle teknikker, er beskrevet i eksempel 1. Kalsiumkarbonat ble tilsatt som en slurry ved den konvensjonelle teknikken og utfelt in sjtu ved bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Konsentrasjonen av fyllstoff ble bestemt ut ifra mengden av aske. This example illustrates a comparison of different mechanical properties of paper made using undried red alder cell wall filled celluloses versus undried red alder cellulose combined with filler by conventional means versus filled red alder pulp according to the method of the invention and which has been dried once. In each case, the non-dried cellulose was beaten up to 400 mL of CSF prior to the filling of filler by each of the techniques. The methods used to fill cellulose from red alder by the method according to the invention or by combination with conventional techniques are described in example 1. Calcium carbonate was added as a slurry by the conventional technique and precipitated in sjtu using the method according to the invention. The concentration of filler was determined based on the amount of ash.
Figurene 5, 6 og 7 sammenligner henholdsvis riveindeks, sprengningsindeks, og strekkindeks ved sammenligning av ikke-tørket masse av rød older som er fylt ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen og ved bruk av konvensjonell teknikk. I hver av illustrasjonene indikerer askemengden mengden av fyllstoff i papiret. Derfor er det i hver av figurene mulig å sammenligne riveindeks, sprengningsindeks og strekkindeks av det fremstilte papiret fra hver type av fylte fiberet med lik fyllstoff-konsentrasjon. Figures 5, 6 and 7 respectively compare tear index, burst index and tensile index when comparing non-dried pulp of red alder which is filled by the method according to the invention and by using conventional technique. In each of the illustrations, the amount of ash indicates the amount of filler in the paper. Therefore, in each of the figures it is possible to compare the tear index, burst index and tensile index of the manufactured paper from each type of filled fiber with the same filler concentration.
I figur 5, 6 og 7 representerer den øverste linjen med høyest verdier for riving, sprengning og strekking papir som er fremstilt av fibre som er fylt ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Firkantene representerer ikke-tørkede fibre av masse som er fylt i rekkefølgen først tilsetning av kalsiumklorid løsning, etterfulgt av natriumkarbonat, og sirklene har omvendt rekkefølge med først natriumkarbonat og så kalsiumklorid. Den nedre linjen med de X-formede punktene representerer fibre som er fylt ved framgangsmåten ifølge oppfinnelsen og tørket en gang. Den nedre linjen med rutene representerer konvensjonelt fylte, ikke-tørkede masser. In Figures 5, 6 and 7, the top line with the highest values for tearing, bursting and stretching represents paper which is produced from fibers filled by the method according to the invention. The squares represent non-dried pulp fibers filled in the order of first addition of calcium chloride solution, followed by sodium carbonate, and the circles have the reverse order with first sodium carbonate and then calcium chloride. The lower line with the X-shaped dots represents fibers filled by the method of the invention and dried once. The lower line of squares represents conventionally filled, non-dried masses.
I hvert tilfelle var styrken av papiret som ble fremstilt, slik det er målt ved riveindeks, sprengningsindeks og strekkindeks, høyere for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ved bruk av ikke-tørkede massefibre. Videre er rekkefølgen av tilsetningen av de to oppløsningene ikke viktig. In each case, the strength of the paper produced, as measured by tear index, burst index and tensile index, was higher for the process of the invention using non-dried pulp fibers. Furthermore, the order of addition of the two solutions is not important.
EKSEMPEL 3 EXAMPLE 3
Dette eksemplet illustrerer en sammenligning av ikke-tørkede cellulosefibre av gran CTMP som er fylt ved bruk av fremgangs-måten ifølge oppfinnelsen eller konvensjonelle teknikker. De ikke-tørkede fibrene ble slått opp til 400 mL CSF. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen og den konvensjonelle fremgangsmåten som er brukt for å fylle fibrene, er beskrevet i eksempel 1. Figurene 8, 9 og 10 illustrerer henholdsvis riveindeks, sprengningsindeks og strekkindeks for papir som er fremstilt fra ikke-tørkede massefibre av gran CTMP og som er fylt ved bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, og ved bruk av konvensjonell teknikk. I hver av de tre figurene er fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen illustrert ved firkanter og den konvensjonelle blandingsprosessen ved sirkler. This example illustrates a comparison of non-dried spruce CTMP cellulosic fibers filled using the process of the invention or conventional techniques. The non-dried fibers were resuspended in 400 mL of CSF. The method according to the invention and the conventional method used to fill the fibers are described in example 1. Figures 8, 9 and 10 respectively illustrate the tear index, burst index and tensile index for paper which is made from non-dried pulp fibers of spruce CTMP and which is filled using the method according to the invention, and using conventional techniques. In each of the three figures, the method according to the invention is illustrated by squares and the conventional mixing process by circles.
Et karakteristisk forhold ved cellulose av gran CTMP er at verdiene for strekking, sprengning og rivning minker fortere med askemengden (det vil si økning av mengde fyllstoff). For hver styrkeparameter viser papiret som er fremstilt fra ikke-tørkede cellulosefibre og fylt ifølge oppfinnelsen, økt styrke sammenlignet med papir der fibrene ble fylt ved konvensjonelle teknikker. A characteristic of cellulose from spruce CTMP is that the values for stretching, bursting and tearing decrease faster with the amount of ash (that is, increase in the amount of filler). For each strength parameter, the paper made from non-dried cellulose fibers and filled according to the invention shows increased strength compared to paper where the fibers were filled by conventional techniques.
EKSEMPEL 4 EXAMPLE 4
Dette eksemplet sammenligner bagasse-cellulose fra sukkerrørfibre hvor sammenligningen foregår mellom blekede og ublekede, ikke-tørkede masser som er fylt ifølge oppfinnelsen og blekede masser som er fylt ifølge konvensjonell teknikk. Prosessene som er brukt for å fremstille hvert papir og måten for å kombinere fibre og fyllstoffer er beskrevet i Eksempel 1. This example compares bagasse cellulose from sugarcane fibers where the comparison takes place between bleached and unbleached, non-dried pulps filled according to the invention and bleached pulps filled according to conventional techniques. The processes used to make each paper and the way to combine fibers and fillers are described in Example 1.
Figurene 11, 12 og 13 illustrerer henholdsvis riveindeks, sprengningsindeks og strekkindeks for hver av de tre papirtypene. Firkantene illustrerer fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, hvor data for papir som er fremstilt fra blekede, ikke-tørkede fibre er indikert ved fylte firkanter, og ublekede, ikke-tørkede fibre ved åpne firkanter. Data for papir som er fremstilt fra ikke-tørkede bagassefibre som er fylt ved bruk av konvensjonelle fremgangsmåter, er illustrert ved trekantene. Data for papir som er fremstilt fra blekede, ikke-tørkede massefibre er vist ved fylte ruter og ublekede, ikke-tørkede fibre ved åpne ruter. Papir som er fremstilt fra bleket masse og fylt ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen og deretter tørket en gang, er vist ved trekantene. Figures 11, 12 and 13 illustrate respectively the tear index, burst index and tensile index for each of the three paper types. The squares illustrate the method of the invention, where data for paper made from bleached, non-dried fibers is indicated by filled squares, and unbleached, non-dried fibers by open squares. Data for paper made from non-dried bagasse fibers filled using conventional methods are illustrated by the triangles. Data for paper made from bleached, non-dried pulp fibers are shown by filled squares and unbleached, non-dried fibers by open squares. Paper produced from bleached pulp and filled by the method according to the invention and then dried once is shown by the triangles.
Som vist i figurene 11, 12 og 13 oppviser papir som er framstilt fra ikke-tørket bagasse-cellulose og fylt ifølge oppfinnelsen, forbedrede styrkeegenskaper for hver av konsentrasjonene av fyllstoff som er testet. As shown in Figures 11, 12 and 13, paper made from non-dried bagasse cellulose and filled according to the invention exhibits improved strength properties for each of the concentrations of filler tested.
EKSEMPEL 5 EXAMPLE 5
Dette eksemplet illustrerer en sammenligning av strekkstyrken i papiret når man benytter fibre som er fylt ifølge fremgangsmåten i oppfinnelsen med lumenfyllingsprosessen som er beskrevet i US-patent nr. 4.510.020 som tidligere er omtalt. Figur 14 illustrerer den relative senkning i strekkstyrke av papir uttrykt i prosent mot fyllstoffmengden uttrykt i prosent, av ikke-tørket masse av rød older, ikke-tørket masse av bagasse og ikke-tørket masse av gran CTMP som er fylt ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, sammenlignet med lumen-fyllingsteknikkene ved bruk av bartrær som de i Miller et al. i Proceedings 1983 TAPPI International Paper Physics Conference, Harwichport, s. 237 ("Miller et al"), and Green et al., Pulp & Paper Canada, 83: T203 (1982) ("Green et al"). This example illustrates a comparison of the tensile strength in the paper when using fibers which are filled according to the method of the invention with the lumen filling process which is described in US patent no. 4,510,020 which was previously mentioned. Figure 14 illustrates the relative decrease in tensile strength of paper expressed as a percentage against the amount of filler expressed as a percentage, of red alder undried pulp, bagasse undried pulp and spruce CTMP undried pulp filled by the method of the invention, compared to the lumen-filling techniques using conifers such as those in Miller et al. in Proceedings 1983 TAPPI International Paper Physics Conference, Harwichport, p. 237 ("Miller et al"), and Green et al., Pulp & Paper Canada, 83: T203 (1982) ("Green et al").
Store mengder av fyllstoff ble fylt inne i fibrene på ikke-tørkede massefibre av løvtrær ved bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen og sammenlignet med Green et al.'s data for bartrær og med Miller et al.'s data for bartrær. Imidlertid bør det bemerkes at Miller et al. utførte sine forsøk med inklusjon av 2% PEI. PEI (polyetyleneimin) er et polykationisk polymer som kan danne ioniske bindinger mellom fibrene i papiret og dermed opptre som styrket papir. PEI vil fungere på den måten at de svært fine fyllstoffpartiklene flokkulerer inne i lumenene. Opphopningen av fyllstoffpartikler til store mengder forbedrer bibeholdelsen av fyllstoff inne i lumene, noe som minimaliserer tapet av fyllstoff. Vi oppnådde nesten 40% fylling av fyllstoff i ikke-tørket bagasse-cellulose, men på bekostning av mekaniske egenskaper. Den relative minkingen av strekkstyrke ved bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen viser det samme mønstret som Green et al.'s data ved bruk av fibre fra bartrær. Miller et al.'s forsøk viste bedre resultater. Men tilstedeværelsen av 2 % PEI kan ha bidratt vesentlig til styrken av det resulterende papir. Large amounts of filler were filled into the fibers of non-dried hardwood pulp fibers using the method of the invention and compared to Green et al.'s data for conifers and to Miller et al.'s data for conifers. However, it should be noted that Miller et al. performed their experiments with the inclusion of 2% PEI. PEI (polyethyleneimine) is a polycationic polymer that can form ionic bonds between the fibers in the paper and thus act as strengthened paper. PEI will work in such a way that the very fine filler particles flocculate inside the lumens. The accumulation of filler particles into large quantities improves the retention of filler within the lumens, which minimizes the loss of filler. We achieved almost 40% filling of filler in non-dried bagasse cellulose, but at the expense of mechanical properties. The relative decrease in tensile strength using the method according to the invention shows the same pattern as Green et al.'s data using fibers from conifers. Miller et al.'s trial showed better results. However, the presence of 2% PEI may have contributed significantly to the strength of the resulting paper.
I figur 14 indikerer de åpne sirklene ikke-tørkede masser fra rød older som er fylt ifølge fremgangsmåten i oppfinnelsen, de åpne rutene representerer bagassemasse som er fylt ved bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, de fylte sirklene represen-terer ikke-tørkede masser av gran CTMP som er fylt ifølge foreliggende oppfinnelse, de fylte trekantene representerer data ifølge Miller et al.'s forsøk og X-figurene representerer data ifølge Green et al.'s forsøk. In Figure 14, the open circles indicate non-dried masses from red alder that are filled according to the method of the invention, the open squares represent bagasse mass that is filled using the method of the invention, the filled circles represent non-dried masses of spruce CTMP which are filled according to the present invention, the filled triangles represent data according to Miller et al.'s experiments and the X figures represent data according to Green et al.'s experiments.
EKSEMPEL 6 EXAMPLE 6
Dette eksemplet illustrerer hvordan ikke-tørket masse av eukalyptus (masse av et løvtre) kan bli fylt med aluminiumshydroksyd in situ. Masse fra eukalyptus ble dispergert i en første oppløsning som inneholdt det oppløselige saltet aluminiumsulfat. Den første oppløsningen inneholdt en mettet konsentrasjon av aluminiumsulfat ved romtemperatur. Den første oppløsningen ble fjernet i løpet av 5 minutter ved filtrering av massen. Dette fjerner også den første oppløsningen fra massens lumen. This example illustrates how undried pulp of eucalyptus (pulp of a hardwood tree) can be filled with aluminum hydroxide in situ. Pulp from eucalyptus was dispersed in a first solution containing the soluble salt aluminum sulfate. The first solution contained a saturated concentration of aluminum sulfate at room temperature. The first solution was removed within 5 minutes by filtering the mass. This also removes the first solution from the pulp lumen.
En annen oppløsning som inneholdt 20% (w/v) natrium hydroksyd ble brukt for å dispergere massefibrene. Denne dannede aluminiumshydroksyden felles stort sett ut i celleveggen av fibrene. Papiret ble fremstilt av fibre som er fylt med aluminiumshydroksyd som fyllstoff. Mengden av fyllstoff i papiret var 9% som ble bestemt ved askemengden av Al203 (alumina). Another solution containing 20% (w/v) sodium hydroxide was used to disperse the pulp fibers. This formed aluminum hydroxide is mostly deposited in the cell wall of the fibres. The paper was made from fibers filled with aluminum hydroxide as a filler. The amount of filler in the paper was 9%, which was determined by the ash amount of Al 2 O 3 (alumina).
EKSEMPEL 7 EXAMPLE 7
Dette eksemplet illustrerer effekten av fylte, ikke-tørkede fibre som er slått opp, og effekten av forskjellige oppslåingsforhold. Ikke-tørket masse av eukalyptus (løvtre) ble fylt med CaC03 ved bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Ikke-tørket masse som ikke var slått opp hadde en Canadian Standard Freeness (CSF) på 570 mL. En prøve av de fylte, ikke-tørkede massefibrene ble først slått opp ved 10.000 omdreininger i en PFI mølle (oppslåingsapparatur). This example illustrates the effect of filled, non-dried fibers that have been beaten up and the effect of different beating conditions. Undried pulp of eucalyptus (hardwood) was filled with CaCO 3 using the method according to the invention. Undried pulp that was not broken up had a Canadian Standard Freeness (CSF) of 570 mL. A sample of the filled, non-dried pulp fibers was first beaten up at 10,000 revolutions in a PFI mill (beating up apparatus).
CSF-verdien var 416 mL. Massen ble dannet til et første grovt ark ved filtrering i en kabel. Askeinnholdet av det første arket var 43%. Massen ble så redispergert i vann og filtrert for å danne et nytt ark. Askeinnholdet av det andre arket var 38%. Denne prosessen med redispersjon og filtrering ble gjentatt tre ganger til. Askemengden av det tredje, fjerde og femte arket var henholdsvis 34%, 36% og 34%. Det viser at bare ca. 7 - 9% av fyllstoffet ble lokalisert på utsiden av celleveggen, til og med etter oppslåing ved 10.000 omdreininger. Det viser at fyllstoffet hovedsakelig oppholder seg i celleveggen under oppslåingen. The CSF value was 416 mL. The pulp was formed into a first coarse sheet by filtering in a cable. The ash content of the first sheet was 43%. The pulp was then redispersed in water and filtered to form a new sheet. The ash content of the second sheet was 38%. This process of redispersion and filtration was repeated three more times. The ash content of the third, fourth and fifth sheet was 34%, 36% and 34% respectively. It shows that only approx. 7 - 9% of the filler was located on the outside of the cell wall, even after beating at 10,000 revolutions. It shows that the filler mainly stays in the cell wall during the opening.
Hele prosedyren ble gjentatt; bortsett fra at denne gangen ble den ikke-tørkede fibermassen slått opp ved 20.000 omdreininger slik det er beskrevet over. CSF-verdien var 366 mL. Det første filtrerte arket hadde 46% fyllstoff, det andre arket 41% fyllstoff og det tredje arket 38% fyllstoff. Bare ca. 8% av fyllstoffet var lokalisert på utsiden av celleveggen selv etter oppslåing ved 20.000 omdreininger. The entire procedure was repeated; except that this time the non-dried fiber mass was spun up at 20,000 revolutions as described above. The CSF value was 366 mL. The first filtered sheet had 46% filler, the second sheet 41% filler and the third sheet 38% filler. Only approx. 8% of the filler was located on the outside of the cell wall even after beating at 20,000 revolutions.
I relasjon til dette er det kjent at massefibre som er fylt ved lumenfyllingsteknikken vil miste mesteparten av fyllstoffet etter oppslåing. Foreliggende oppfinnelse mister ingen betydelig mengde av fyllstoffet under oppslåingen. In relation to this, it is known that pulp fibers which are filled by the lumen filling technique will lose most of the filler after turning up. The present invention does not lose any significant amount of the filler during the turning.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US38499289A | 1989-07-24 | 1989-07-24 | |
PCT/US1990/004138 WO1991001409A1 (en) | 1989-07-24 | 1990-07-24 | Cell wall loading of never-dried pulp fibers |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO920327D0 NO920327D0 (en) | 1992-01-24 |
NO920327L NO920327L (en) | 1992-01-24 |
NO177542B true NO177542B (en) | 1995-06-26 |
NO177542C NO177542C (en) | 1995-10-04 |
Family
ID=23519593
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO920327A NO177542C (en) | 1989-07-24 | 1992-01-24 | Process for producing a filled fiber pulp, as well as high tensile paper filled paper |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0484398B1 (en) |
JP (1) | JPH03152295A (en) |
AT (1) | ATE111988T1 (en) |
AU (1) | AU6141790A (en) |
CA (1) | CA2063567C (en) |
DE (1) | DE69012821T2 (en) |
FI (1) | FI100196B (en) |
NO (1) | NO177542C (en) |
WO (1) | WO1991001409A1 (en) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5223090A (en) * | 1991-03-06 | 1993-06-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Method for fiber loading a chemical compound |
US5275699A (en) * | 1992-10-07 | 1994-01-04 | University Of Washington | Compositions and methods for filling dried cellulosic fibers with an inorganic filler |
KR19980024075A (en) * | 1996-09-16 | 1998-07-06 | 퀴오그 매뉴엘 | Method of passivating cationic dyes, anionic dyes and pigment dispersions using insoluble metal salts |
US5928470A (en) * | 1997-11-07 | 1999-07-27 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Method for filling and coating cellulose fibers |
CA2424377C (en) | 2000-10-04 | 2013-07-09 | Donald J. Merkley | Fiber cement composite materials using sized cellulose fibers |
AU2001295055B2 (en) | 2000-10-04 | 2006-11-02 | James Hardie Technology Limited | Fiber cement composite materials using cellulose fibers loaded with inorganic and/or organic substances |
WO2002032830A2 (en) | 2000-10-17 | 2002-04-25 | James Hardie Research Pty Limited | Fiber cement composite material using biocide treated durable cellulose fibers |
WO2007115379A1 (en) | 2006-04-12 | 2007-10-18 | James Hardie International Finance B.V. | A surface sealed reinforced building element |
DE102007018726A1 (en) * | 2007-04-20 | 2008-10-23 | Voith Patent Gmbh | Process for forming fillers, especially calcium carbonate in a pulp suspension |
CN104179069B (en) * | 2014-08-18 | 2016-09-14 | 武汉地质资源环境工业技术研究院有限公司 | The papermaking process that a kind of Plant fiber of suppression decays |
CN108461784A (en) * | 2016-12-10 | 2018-08-28 | 中国科学院大连化学物理研究所 | A kind of Alkaline Zinc iron liquid galvanic battery |
US11440214B2 (en) | 2017-04-03 | 2022-09-13 | University Of Maryland, College Park | Flexible wood structures and devices, and methods for fabricating and use thereof |
US20180356127A1 (en) | 2017-06-09 | 2018-12-13 | University Of Maryland, College Park | Wood-based solar thermal devices, and methods for fabrication and use thereof |
CA3074600A1 (en) * | 2017-09-15 | 2019-03-21 | University Of Maryland, College Park | Delignified wood materials, and methods for fabricating and use thereof |
BR112022025014A2 (en) * | 2020-06-12 | 2022-12-27 | Specialty Minerals Michigan Inc | MINERALIZED ORGANIC FIBERS ON SURFACE AND MANUFACTURING METHODS THEREOF |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2599093A (en) * | 1948-03-17 | 1952-06-03 | Vanderbilt Co R T | Pigmented cellulose fiber |
US2583548A (en) * | 1948-03-17 | 1952-01-29 | Vanderbilt Co R T | Production of pigmented cellulosic pulp |
US4510020A (en) * | 1980-06-12 | 1985-04-09 | Pulp And Paper Research Institute Of Canada | Lumen-loaded paper pulp, its production and use |
SE455318B (en) * | 1985-01-15 | 1988-07-04 | Mo Och Domsjoe Ab | SET OF PAPER CONTAINING CLAY OR OTHER FILLERS |
-
1990
- 1990-07-24 EP EP90911505A patent/EP0484398B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-07-24 CA CA002063567A patent/CA2063567C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-07-24 AT AT90911505T patent/ATE111988T1/en active
- 1990-07-24 DE DE69012821T patent/DE69012821T2/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-07-24 JP JP2196040A patent/JPH03152295A/en active Pending
- 1990-07-24 WO PCT/US1990/004138 patent/WO1991001409A1/en active IP Right Grant
- 1990-07-24 AU AU61417/90A patent/AU6141790A/en not_active Abandoned
-
1992
- 1992-01-23 FI FI920287A patent/FI100196B/en active
- 1992-01-24 NO NO920327A patent/NO177542C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69012821T2 (en) | 1995-02-16 |
WO1991001409A1 (en) | 1991-02-07 |
NO177542C (en) | 1995-10-04 |
ATE111988T1 (en) | 1994-10-15 |
JPH03152295A (en) | 1991-06-28 |
FI920287A0 (en) | 1992-01-23 |
AU6141790A (en) | 1991-02-22 |
EP0484398A1 (en) | 1992-05-13 |
DE69012821D1 (en) | 1994-10-27 |
NO920327D0 (en) | 1992-01-24 |
EP0484398B1 (en) | 1994-09-21 |
FI100196B (en) | 1997-10-15 |
CA2063567C (en) | 2000-12-26 |
NO920327L (en) | 1992-01-24 |
CA2063567A1 (en) | 1991-01-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1152266A (en) | Lumen-loaded paper pulp, its production and use | |
US5096539A (en) | Cell wall loading of never-dried pulp fibers | |
AU2019257445B2 (en) | 3D-formable sheet material | |
KR101920037B1 (en) | Process for the production of nano-fibrillar cellulose suspensions | |
US4952278A (en) | High opacity paper containing expanded fiber and mineral pigment | |
NO177542B (en) | Process for producing a filled fiber pulp, as well as high tensile paper filled paper | |
SK87293A3 (en) | Method for fiber loading a chemical compound | |
RU2309212C2 (en) | Bleached mechanical pulp and method for producing the same | |
NO161334B (en) | PAPER PRODUCT AND PROCEDURE FOR PAPER MAKING. | |
KR20120094393A (en) | Method for manufacturing lignocellulosic fillers for papermaking and the lignocellulosic fillers prepared thereby | |
Smook | Overview of the pulp and paper industry from a chemical industry perspective | |
US5332473A (en) | Vesiculated polymer granules and paper made therefrom | |
EP0419206B1 (en) | Vesiculated polymer granules and paper made therefrom | |
JPS6035480B2 (en) | Method of manufacturing paper containing starch fibers | |
El‐Taraboulsi et al. | Rapid nitric acid cooking of rice straw | |
US2081267A (en) | Bleached cellulosic product | |
WO2023111803A1 (en) | Cellulose-based gas barrier film | |
Klungness et al. | Novel lightweight, high-opacity papers made from mechanical pulps | |
Matyumza | Improved filler retention by co-flocculation of fines and filler particles. | |
MXPA00004339A (en) | Method for filling and coating cellulose fibers | |
NZ235366A (en) | Alkaline paper and composition, with improved physical properties | |
Dimic-Misic et al. | The effect of micro and nanofibrillated cellulose water uptake on high filler content composite paper properties and furnish dewatering | |
JPH10183489A (en) | Patterned paper |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |
Free format text: LAPSED IN JANUARY 2002 |