NO321456B1 - Method of making paper on a paper machine - Google Patents

Method of making paper on a paper machine Download PDF

Info

Publication number
NO321456B1
NO321456B1 NO19960416A NO960416A NO321456B1 NO 321456 B1 NO321456 B1 NO 321456B1 NO 19960416 A NO19960416 A NO 19960416A NO 960416 A NO960416 A NO 960416A NO 321456 B1 NO321456 B1 NO 321456B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
starch
suspension
paper
sheet
particles
Prior art date
Application number
NO19960416A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO960416D0 (en
NO960416L (en
Inventor
Graham Greenwood
Original Assignee
Ciba Spec Chem Water Treat Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ciba Spec Chem Water Treat Ltd filed Critical Ciba Spec Chem Water Treat Ltd
Publication of NO960416D0 publication Critical patent/NO960416D0/en
Publication of NO960416L publication Critical patent/NO960416L/en
Publication of NO321456B1 publication Critical patent/NO321456B1/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/04Addition to the pulp; After-treatment of added substances in the pulp
    • D21H23/06Controlling the addition
    • D21H23/14Controlling the addition by selecting point of addition or time of contact between components
    • D21H23/16Addition before or during pulp beating or refining
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24Polysaccharides
    • D21H17/28Starch

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

Paper strengthened by starch, typically in amounts of 3 to 15% dry weight, is made by flocculating a cellulosic suspension using a polymeric retention aid which can be dissolved cationic starch but is preferably a synthetic polymer having IV above 4dl/g, shearing the resultant flocculated suspension and reflocculating it by adding bentonite or other microparticulate anionic material, draining the flocculated or reflocculated suspension and drying the resultant wet sheet, wherein insoluble particles of starch are added to the suspension as a slurry of substantially freely dispersed particles in part or all of the aqueous solution of the polymeric retention aid.

Description

Denne oppfinnelse angår fremstilling av papir som er forsterket v.h.a. stivelse. This invention relates to the production of paper which is reinforced by starch.

Det er vanlig praksis å fremstille papir på en papirmaskin ved tilveiebringelse av en celluloseholdig, tynn massesuspensjon, fiokkulering av suspensjonen ved tilsetning av en oppløsning av polymert retensjonsmiddel og derved dannelse av en flokkulert suspensjon, drenering av den fiokkulerte suspensjon gjennom en bevegelig sil for å danne et fuktig ark, og fremføring av arket gjennom en oppvarmet tørkesone og derved dannelse av et tørt ark. Retensjonsmiddelet kan være oppløst kationisk stivelse, men er ofte et syntetisk polymermateriale. Selv om bruken av polymer med ganske lav molekylvekt kan gi noe forbedring av retensjon, er polymeren fortrinnsvis av høy eller svært høy molekylvekt, generelt med en grenseviskositet på over 4 dl/g. It is common practice to produce paper on a paper machine by providing a cellulosic thin pulp suspension, flocculating the suspension by adding a solution of polymeric retention agent thereby forming a flocculated suspension, draining the flocculated suspension through a moving screen to form a moist sheet, and advancing the sheet through a heated drying zone and thereby forming a dry sheet. The retention agent can be dissolved cationic starch, but is often a synthetic polymer material. Although the use of fairly low molecular weight polymer may provide some improvement in retention, the polymer is preferably of high or very high molecular weight, generally with an intrinsic viscosity of over 4 dl/g.

Et vanlig alternativ til denne fremgangsmåte innbefatter avskjæring av den fiokkulerte suspensjon slik at flokkene nedbrytes og deretter tilsetning av en vandig suspensjon av mikropartikulært anionisk materiale og derved gjenfiokkulering av suspensjonen, og deretter drenering av den gjenfiokkulerte suspensjon gjennom silen. Slike fremgangsmåter med bruk av kationisk stivelse og kolloidalt kisel er beskrevet i U.S. patent nr. 4388150, og fremgangsmåter med bruk av kationisk syntetisk polymer og bentonitt er beskrevet i EP-A-235893. Fremgangsmåter hvor det tilsettes lim etter fiokkuleringen med den kationiske polymer er beskrevet i EP-A-499448. Fremgangsmåter med bruk av andre polymerer og suspensjoner egnet til disse er beskrevet i WO95/02088. A common alternative to this method involves cutting off the flocculated suspension so that the flocs are broken down and then adding an aqueous suspension of microparticulate anionic material thereby reflocculating the suspension, and then draining the flocculated suspension through the sieve. Such methods using cationic starch and colloidal silica are described in U.S. Pat. patent no. 4388150, and methods using cationic synthetic polymer and bentonite are described in EP-A-235893. Methods where glue is added after the flocculation with the cationic polymer are described in EP-A-499448. Methods using other polymers and suspensions suitable for these are described in WO95/02088.

Den celluloseholdige, tynne masse er ofte dannet delvis av gjenvunnet papir som kan innbefatte oppløselig stivelse (kationisk eller anionisk elter ikke-ionisk) og slik innbefatter den tynne masse, og det ferdige ark, ofte oppløselig stivelse. F.eks. kan det tørre ark inneholde så mye som 1% stivelse avledet fra gjenvunnet papir. Det er imidlertid ofte ønskelig å tilsette stivelse til den tynne masse. The cellulosic thin pulp is often formed in part from recycled paper which may contain soluble starch (cationic or anionic or non-ionic) and so the thin pulp, and the finished sheet, often contain soluble starch. E.g. the dry sheet may contain as much as 1% starch derived from recycled paper. However, it is often desirable to add starch to the thin mass.

Følgelig kan vannoppløselig kationisk stivelse tilsettes som del av eller som hele oppløsningen av det polymere retensjonsmiddel (se f.eks. U.S. patent nr. 4388150). Mengden som kreves for dette formål er vanligvis ikke mer enn ca. 0,3% Accordingly, water-soluble cationic starch may be added as part or as the entirety of the solution of the polymeric retention agent (see, e.g., U.S. Patent No. 4,388,150). The quantity required for this purpose is usually no more than approx. 0.3%

(tørrvekt stivelse basert på tørrvekten til papir). (dry weight of starch based on the dry weight of paper).

Det er ofte ønskelig å tilsette stivelse for å forsterke papiret. Det er f.eks. særlig ønskelig å innbefatte betydelige mengder stivelse i bølgesjiktspapir og dekkpapir. Disse materialer er vanligvis stort sett ufylte, og økning av deres styrke gjør dem mer egnet til bruk som embaltasjematerialer. Det er også ønskelig å innbefatte betydelige mengder stivelse i fylte ark fordi innbefatning av betydelige mengder fyllstoff ellers ville søke å redusere arkets styrke! It is often desirable to add starch to strengthen the paper. It is e.g. it is particularly desirable to include significant amounts of starch in corrugated paper and covering paper. These materials are usually largely unfilled, and increasing their strength makes them more suitable for use as packaging materials. It is also desirable to include significant amounts of starch in filled sheets because the inclusion of significant amounts of filler would otherwise tend to reduce the sheet's strength!

For å maksimere styrken er det ønskelig å innbefatte stivelse i mengder på så mye som 5 eller 10% eller enda mer, men forsøk på å oppnå dette søker å gjøre fremgangsmåten mindre virkningsfull hva angår energiforbruk og/eller fremstillingstakt, eller kan medføre risiko for uakseptabel økning av det kjemiske oksygenbehov hos effluentet fra prosessen, p.g.a. øket stivelse i effluentet. In order to maximize strength, it is desirable to include starch in amounts of as much as 5 or 10% or even more, but attempts to achieve this tend to make the process less efficient in terms of energy consumption and/or rate of manufacture, or may involve the risk of unacceptable increase in the chemical oxygen demand of the effluent from the process, due to increased starch in the effluent.

Forskjellige kvaliteter av stivelse er hensiktsmessig kommersielt tilgjengelig Various grades of starch are conveniently commercially available

og innbefatter kvaliteter som vanligvis er uoppløselige i den celluloseholdige suspensjon. De kan brukes enten umodifisert eller kjemisk modifisert. Generelt er stivelsen forutoppløst ved høy temperatur for å gjøre stivelsen oppløselig i den celluloseholdige suspensjon. and includes qualities which are usually insoluble in the cellulosic suspension. They can be used either unmodified or chemically modified. In general, the starch is predissolved at a high temperature to make the starch soluble in the cellulosic suspension.

Når det i denne beskrivelse sies at en stivelse er uoppløselig, menes at den When it is said in this description that a starch is insoluble, it is meant that it

er uoppløselig i den celluloseholdige suspensjon og forblir ufortynnet i den celluloseholdige suspensjon. Når det sies at en stivelse er oppløselig, menes at den er oppløselig i den celluloseholdige suspensjon. is insoluble in the cellulosic suspension and remains undiluted in the cellulosic suspension. When it is said that a starch is soluble, it is meant that it is soluble in the cellulosic suspension.

Oppløselig kationisk stivelse er ganske vesentlig for cellulosefibrene i mengder på opp til ca. 1 til 1,5 vektprosent stivelse, basert på papirets tørrvekt. Hvis mengden kationisk stivelse i suspensjonen økes betydelig over dette, kan det være liten eller ingen økning av mengden stivelse som holdes igjen i papiret, og i stedet er det kun en økning av mengden oppløselig kationisk stivelse som er i bakvannet som avvannes gjennom silen. Dette er uønsket fordi det må fjernes før utløp som effluent, p.g.a. det høye kjemiske oksygenbehov det kan skape i effluentet fra fabrikken. Soluble cationic starch is quite essential for the cellulose fibers in amounts of up to approx. 1 to 1.5 percent starch by weight, based on the dry weight of the paper. If the amount of cationic starch in the suspension is increased significantly above this, there may be little or no increase in the amount of starch retained in the paper, and instead only an increase in the amount of soluble cationic starch in the tailwater dewatered through the screen. This is undesirable because it must be removed before discharge as effluent, due to the high chemical oxygen demand it can create in the effluent from the factory.

Den oppløselige kationiske stivelse kan være fremstilt ved kjemisk modifisering av stivelse eller kun ved koking av rå stivelse og tilsetning av en kationisk polymer med lav molekylvekt før, under eller etter kokingen. Egnede kationiske polymerer med lav molekylvekt har grenseviskositet på under 1 dl/g! Eksempler på slike systemer er gitt i CA patent nr. 787294 og U.S. patent nr. 3930877. The soluble cationic starch can be produced by chemical modification of starch or only by boiling raw starch and adding a low molecular weight cationic polymer before, during or after boiling. Suitable cationic polymers with a low molecular weight have an intrinsic viscosity of less than 1 dl/g! Examples of such systems are provided in CA Patent No. 787294 and U.S. Pat. patent no. 3930877.

Når stivelse brukes som et forsterkningsmiddel er det i praksis vanligvis nødvendig også å innbefatte et polymert retensjonsmiddel, og det er utgitt forskjellige publikasjoner vedrørende tilsetning av kombinasjoner av materialer. When starch is used as a reinforcing agent, it is usually necessary in practice to also include a polymeric retention agent, and various publications have been published regarding the addition of combinations of materials.

F.eks. i Tappi, juni 1976,59, 6, sidene 120 til 122, er undersøkt ytelsen til forskjellige to-polymersystemer, innbefattende ytelsen til en blanding av en oppløselig kationisk stivelse og hydrolysen polyakrylamid. I CA patent nr. 1232713 anvendes opp til 1,5% oppløselig kationisk stivelse i kombinasjon med polyetylenoksyd eller kationisk, ikke-ionisk eller anionisk polyakrylamid-retensjonsmiddel med molekylvekt på over 1 million. E.g. in Tappi, June 1976, 59, 6, pages 120 to 122, the performance of various two-polymer systems, including the performance of a mixture of a soluble cationic starch and hydrolyzed polyacrylamide, is investigated. In CA patent no. 1232713, up to 1.5% soluble cationic starch is used in combination with polyethylene oxide or a cationic, non-ionic or anionic polyacrylamide retention agent with a molecular weight of over 1 million.

I Tappi Journal, februar 1984, sidene 104 til 108 er undersøkt virkningen av ulike blandinger av oppløselig kationisk stivelse og polymerer, og det er anført at kationiske stivelser ved 1 vektprosent forbedrer drenering og retensjon, men at drenering påvirkes ugunstig ved høyere nivåer. Det er anført at en ideell polymer for en kartongfabrikk ved tav avskjæring synes å være en kationisk polymer med lav molekylvekt og høy ladningsdensitet, særlig polyetylenimin. In Tappi Journal, February 1984, pages 104 to 108, the effect of various mixtures of soluble cationic starch and polymers is examined, and it is stated that cationic starches at 1% by weight improve drainage and retention, but that drainage is adversely affected at higher levels. It has been stated that an ideal polymer for a paperboard factory in the case of silent cutting appears to be a cationic polymer with a low molecular weight and high charge density, particularly polyethyleneimine.

Under normal kommersiell utøvelse er det funnet at hvis mengden av kationisk stivelse økes over ca. 1 eller 1,5%, er det øket risiko for at den kationiske stivelse vil forstyrre effektiviteten til det polymere retensjonsmiddel. Som et resultat kan retensjon og drenering svekkes med den følge at maskinen må drives saktere eller at produktkvaliteten forringes. In normal commercial practice, it has been found that if the amount of cationic starch is increased above approx. 1 or 1.5%, there is an increased risk that the cationic starch will interfere with the effectiveness of the polymeric retention agent. As a result, retention and drainage may be impaired with the consequence that the machine must be operated more slowly or that product quality is degraded.

Når det ønskes å innbefatte en større mengde stivelse enn 1 til 1,5%, innbefatter vanlig teknikk påføring av en umodifisert stivelsesoppløsning på en limpresse ved enden av papirmaskinen, d.v.s. etter delvis eller fullstendig tørking av arket. Påføringen av en oppløsning av stivelse ved dette punkt kan føre til høy pick-up (f.eks. opp til 7 eller 10% er vanlig). Det kan imidlertid føre til at stivelsen konsen-treres mer på overflaten enn i midten av arket, og det har den særlige ulempe at det nødvendiggjør gjentørking av arket, hvilket medfører sløsing med varmeenergi og/eller reduksjon av prosesshastigheten. Det ville derfor være ønskelig å være i stand til å oppnå disse eller høyere stivelsesnivåer uten å forsyne bakvannet med uakseptable nivåer av oppløselig stivelse og uten å måtte gjentørke arket. When it is desired to include a greater amount of starch than 1 to 1.5%, common technique involves applying an unmodified starch solution to a sizing press at the end of the paper machine, i.e. after partial or complete drying of the sheet. The application of a solution of starch at this point can lead to high pick-up (eg up to 7 or 10% is common). However, this can lead to the starch being concentrated more on the surface than in the middle of the sheet, and it has the particular disadvantage that it necessitates re-drying the sheet, which entails a waste of heat energy and/or a reduction in the process speed. It would therefore be desirable to be able to achieve these or higher starch levels without supplying the tailwater with unacceptable levels of soluble starch and without having to re-dry the sheet.

En annen kjent fremgangsmåte for å tilveiebringe vesentlige beholdninger av stivelse i papiret innbefatter påføring av en dusj eller et skum som inneholder uoppløste stivelsespartikler over på det fuktige ark før det fremføres gjennom tørkeme, etterfulgt av koking av stivelsen under tørking. Denne fremgangsmåte har også det fortrinn at den søker å frembringe en høyere konsentrasjon av stivelse på overflaten enn i midten av arket. Dens særlige ulempe er imidlertid at det er svært vanskelig å oppnå jevn påføring av stivelsen ved påføring med dusj eller skum i lengre perioder p.g.a. stivelsessammensetningens tilbøyelighet til å bevirke blokke-ringer i dusj- eller skumpåføringsanordningene. Another known method of providing substantial stocks of starch in the paper involves applying a shower or foam containing undissolved starch particles to the moist sheet before passing it through the dryer, followed by boiling the starch during drying. This method also has the advantage that it seeks to produce a higher concentration of starch on the surface than in the middle of the sheet. Its particular disadvantage, however, is that it is very difficult to achieve even application of the starch when applied with a shower or foam for longer periods due to the tendency of the starch composition to cause blockages in the shower or foam application devices.

I litteraturen er det foreslått forsøk på å innbefatte kaldtvann-uoppiøselig, partikulær stivelse i suspensjonen forut for drenering, men har ikke oppnådd suksess. F.eks. redegjorde Fowler, i Paper, 1978, sidene 74 og 93, for den generelle teknikk for tilsetning av stivelse. Han drøftet de ovennevnte teknikker og anførte også at hvis rå, ukokt stivelse tilsettes suspensjonen etterfulgt av tilsetning av retensjonsmiddel, kan det bare oppnås minimal retensjon av stivelse. Han foreslo at bedre retensjon oppnås hvis stivelsen oppslemmes med bentonitt og tilsettes suspensjonen før retensjonsmiddelet, og han foreslo også at retensjon kan økes ytterligere ved å innbefatte i oppslemmingen en polymer med en ladning som er motsatt av ladningen til retensjonsmiddelet. Attempts to include cold water-insoluble particulate starch in the suspension prior to drainage have been suggested in the literature, but have not met with success. E.g. Fowler, in Paper, 1978, pages 74 and 93, outlined the general technique for adding starch. He discussed the above techniques and also stated that if raw, uncooked starch is added to the suspension followed by the addition of retentive agent, only minimal retention of starch can be achieved. He suggested that better retention is achieved if the starch is slurried with bentonite and added to the suspension before the retention agent, and he also suggested that retention can be increased further by including in the slurry a polymer with a charge opposite to the charge of the retention agent.

I U.S. patent nr. 4347100 beskriver Brucato at mekaniske og termomekaniske tremasseprosesser kan forbedres ved tilsetning av en anionisk overflateaktivt stoff eller en anionisk polymer under tremasseprosessen. Han anfører at tilsetningen av en kationisk polymer bevirker reaksjon med den anioniske polymer og dannelse av en gummiaktig utfelling som bidrar til styrke, og han anbefaler tilsetning av kationisk polymer i en støkiometrisk mengde basert på den anioniske polymer. Han beskriver en titreringsteknikk for å oppnå ønsket støkiometrisk mengde. Han forestår også at det kan oppnås optimal styrke ved å innbefatte ugelatinert stivelse som gelatineres under etterfølgende varmetørking. In the U.S. patent no. 4347100 Brucato describes that mechanical and thermomechanical pulping processes can be improved by adding an anionic surfactant or an anionic polymer during the pulping process. He states that the addition of a cationic polymer causes reaction with the anionic polymer and the formation of a gummy precipitate that contributes to strength, and he recommends the addition of cationic polymer in a stoichiometric amount based on the anionic polymer. He describes a titration technique to achieve the desired stoichiometric amount. He also believes that optimum strength can be achieved by including ungelatinized starch which is gelatinized during subsequent heat drying.

Han anfører at reaksjonen hos den kationiske og anioniske polymer for frembringelse av en gummiaktig utfelling bærer partiklene av stivelse og holder igjen stivelsen i trefibrene. Han sier at massesammensetningen deretter tilføres papirmaskinen der den utformes til et ark og varmetørkes. Dette antyder at stivelsen tilsettes tremassen eller den tykke masse. I alle eksempler hadde tremassen en konsistens på 2,3%, men Brucato antyder at høyere konsistenser er ønskelig. Alle styrker er målt på hånd-ark. Han gir ingen informasjon om hvorvidt fremgangsmåten kunne vært utøvet på en papirmaskin, heller ikke hvordan dette kunne vært utført, og heller ikke hvilken retensjonsgrad som kan oppnås hos stivelse. He states that the reaction of the cationic and anionic polymer to produce a gummy precipitate carries the particles of starch and retains the starch in the wood fibers. He says that the pulp composition is then fed to the paper machine where it is formed into a sheet and heat-dried. This suggests that the starch is added to the wood pulp or the thick pulp. In all examples the wood pulp had a consistency of 2.3%, but Brucato suggests that higher consistencies are desirable. All strengths are measured on hand sheets. He gives no information on whether the method could have been carried out on a paper machine, nor how this could have been carried out, nor what degree of retention can be achieved with starch.

Brucato beskriver i U.S. patent nr. 4609432 en annen fremgangsmåte for å oppnå forsterket papir, denne gang ved bruk av to forskjellige celluloseholdige suspensjoner. 90 til 98% av fibervekten er tilveiebrakt av en første celluloseholdig suspensjon, vanligvis av raffinert fiber, og 2 til 10% av fibervekten er tilveiebrakt ved til denne første suspensjon å tilsette en andre celluloseholdig suspensjon som inneholder et varmefølsomt bindemiddel (så som ukokt stivelse) for binding av fibrene, og en polymer for klebing av bindemiddelet til fibrene i den andre suspensjon. Den andre suspensjon kan f.eks. inneholde de andre cellulosefibere sammen med 20 til 200% ukokt tørr stivelse og 0,01 til 0,1 % kationisk polymer. Den kationiske polymer sies å belegge partiklene av stivelse og klebe dem til fibrene i den andre suspensjon. En typisk prosess anvender en første suspensjon som inneholder 95% av alle fibere og en andre suspensjon som inneholder 5% av fibrene, 0,012% polyetylenimin og 20% stivelse. Et hånd-ark ble dannet av dette og ble deretter tørket, og det viser seg at stivelsen aktiveres under tørkingen. Igjen antydes intet verken om hvordan fremgangsmåten skal utøves på en maskin eller om retensjon. Brucato describes in the U.S. patent no. 4609432 another method for obtaining reinforced paper, this time using two different cellulosic suspensions. 90 to 98% of the fiber weight is provided by a first cellulosic suspension, usually of refined fiber, and 2 to 10% of the fiber weight is provided by adding to this first suspension a second cellulosic suspension containing a heat-sensitive binder (such as uncooked starch) for binding the fibers, and a polymer for gluing the binder to the fibers in the second suspension. The second suspension can e.g. contain the other cellulosic fibers together with 20 to 200% uncooked dry starch and 0.01 to 0.1% cationic polymer. The cationic polymer is said to coat the particles of starch and stick them to the fibers in the second suspension. A typical process uses a first suspension containing 95% of all fibers and a second suspension containing 5% of the fibers, 0.012% polyethyleneimine and 20% starch. A hand sheet was formed from this and then dried, and it turns out that the starch is activated during drying. Again, nothing is implied either about how the method is to be carried out on a machine or about retention.

Brucato nevner samme liste av kationiske polymerer i begge patenter, nemlig polyetyleniminer (som foretrekkes i U.S. patent nr. 4609432), polyamidpolyaminharpikser, ureaformaldehydharpikser, melaminformaldehydharpikser og polyakrylamider. Det synes som om Brucato ønsker å bruke polymerer med lav molekylvekt fordi alle polymerklasser han nevner bortsett fra polyakrylamidene uunngåelig har svært lav molekylvekt, og polyakrylamidet han bruker som eksempel er Separan CP7, et varemerke til Dow Chemical Co., og det antas at dette materiale også har en forholdsvis lav molekylvekt på omtrent 1 million. Brucato mentions the same list of cationic polymers in both patents, namely polyethyleneimines (preferred in U.S. Patent No. 4,609,432), polyamide polyamine resins, urea formaldehyde resins, melamine formaldehyde resins, and polyacrylamides. It seems that Brucato wants to use low molecular weight polymers because all the polymer classes he mentions except the polyacrylamides are inevitably very low molecular weight, and the polyacrylamide he uses as an example is Separan CP7, a trademark of Dow Chemical Co., and it is believed that this material also has a relatively low molecular weight of approximately 1 million.

Det er ikke antydet i noen av Brucatos patenter at det bør brukes noe . ytterligere retensjonsmiddel. Den støkiometriske reaksjon for dannelse av en utfelling i U.S. patent nr. 4347100 vil hindre at den kationiske polymer virker som et effektivt retensjonsmiddel. Den totale mengde polyetylenimin som er brukt i eksemplene i U.S. patent nr. 4609432 kan være tilstrekkelig til å bevirke fiokkulering av den andre suspensjon, men vil være altfor liten til å bevirke fiokkulering av den kombinerte suspensjon. F.eks. er den høyeste dose i eksemplene omtrent 0,002% basert på total fibervekt. It is not suggested in any of Brucato's patents that something should be used. additional retention agent. The stoichiometric reaction to form a precipitate in the U.S. patent no. 4347100 will prevent the cationic polymer from acting as an effective retention agent. The total amount of polyethyleneimine used in the examples in the U.S. patent no. 4609432 may be sufficient to effect flocculation of the second suspension, but will be far too small to effect flocculation of the combined suspension. E.g. is the highest dose in the examples approximately 0.002% based on total fiber weight.

Brucatos fremgangsmåter krever derfor særlig samvirkning mellom kationisk polymer med lav molekylvekt og annet materiale i suspensjonen, og fører ikke til dannelse av en flokkulert eller gjenflokkulert suspensjon av den art som kan oppnås ved bruk av syntetiske polymerer med høy molekylvekt elter kationisk stivelse alternativt etterfulgt av anionisk mikropartikulært materiale. Brucato's methods therefore require particular interaction between low molecular weight cationic polymer and other material in the suspension, and do not lead to the formation of a flocculated or re-flocculated suspension of the kind that can be achieved using high molecular weight synthetic polymers or cationic starch alternatively followed by anionic microparticulate matter.

Det er ønskelig å forsterke stort sett ufylte papirark (innbefattende kartong) som skal brukes som emballasje, men det er også et særlig behov for å innbefatte stivelse som et forsterkningsmiddel i ark som er svært fylt, fordi bruken av en stor mengde fyllstoff søker å svekke arket. Fyllstoffet kan være forut-flokkulert før det tilsettes den celluloseholdige suspensjon. Selv om dette har noen fortrinn, kan det bevirke særlig svekkelse av arket. Det er derfor kjent teknikk å innbefatte vannoppløselig stivelse i den forut-flokkulerte fyllstoff-sammensetning, men dette skaper vanskeligheter ved håndtering av den fiokkulerte suspensjon. It is desirable to reinforce largely unfilled paper sheets (including cardboard) to be used as packaging, but there is also a particular need to include starch as a reinforcing agent in sheets that are heavily filled, because the use of a large amount of filler tends to weaken the sheet. The filler may be pre-flocculated before it is added to the cellulosic suspension. Although this has some advantages, it can cause particular weakening of the sheet. It is therefore known technique to include water-soluble starch in the pre-flocculated filler composition, but this creates difficulties when handling the flocculated suspension.

I GB patent nr. 2223038 innbefattes fyllstoff i en celluloseholdig suspensjon ved tilsetning av en oppslemming av fyllstoff, uoppløselige stivelsespartikler og flokkuleringsmiddel. Selv om mange av fiokkuleringsmidlene som er nevnt har svært lav molekylvekt (f.eks. Magnafioc 1597 er et polyamid), har noen en moderat molekylvekt. Suspenderingsmiddel som f.eks en gummi, en syntetisk organisk polymer, eller en svellende leire (f.eks. bentonitt) kan innbefattes og fortrinnsvis velges suspenderingsmiddelet slik at nettoladningen i sammensetningen reduseres tii nær null. Hvis det f.eks. brukes et kationisk flokkingsmiddel kreves vanligvis et anionisk suspenderingsmiddel. Mengden fyllstoff i sammensetningen er fortrinnsvis 30 til 40%, og mengdene av stivelse og flokkingsmiddel (basert på fyllstoff) er fortrinnsvis henholdsvis 1 til 5% og 0,05 til 0,2%, idet mengden stivelse i det endelige papir sies å være typisk 0,05 til 1,5%. Den resulterende fiokkulerte suspensjon vil inneholde partiklene av stivelse som er innesperret i fyllstoff-flokkene, og den tilsettes den celluloseholdige suspensjon som deretter avvannes og oppvarmes, med påfølgende koking av stivelsen. I eksemplene er mengden av fyllstoff i området fra 7 til 24% og mengden av stivelse er 4% basert på fyllstoff, d.v.s. ca. 0,3 til 1% basert på papir. In GB patent no. 2223038 filler is included in a cellulosic suspension by adding a slurry of filler, insoluble starch particles and flocculant. Although many of the flocculating agents mentioned have very low molecular weight (eg Magnafioc 1597 is a polyamide), some have a moderate molecular weight. Suspending agent such as a rubber, a synthetic organic polymer, or a swelling clay (eg bentonite) can be included and the suspending agent is preferably chosen so that the net charge in the composition is reduced to near zero. If it e.g. If a cationic flocculant is used, an anionic suspending agent is usually required. The amount of filler in the composition is preferably 30 to 40%, and the amounts of starch and flocculant (based on filler) are preferably 1 to 5% and 0.05 to 0.2% respectively, the amount of starch in the final paper being said to be typical 0.05 to 1.5%. The resulting flocculated suspension will contain the particles of starch trapped in the filler flocs, and it is added to the cellulosic suspension which is then dewatered and heated, with subsequent boiling of the starch. In the examples, the amount of filler ranges from 7 to 24% and the amount of starch is 4% based on filler, i.e. about. 0.3 to 1% based on paper.

Følgelig gir ingen av disse detaljerte fremgangsmåter noen praktisk løsning på problemet med å tilveiebringe en hensiktsmessig teknikk som benytter lett tilgjengelig stivelse, som ikke fører til uønsket forurensning av effluent, som er i stand til å gi svært høy pick-up av stivelse i papiret og som ikke innebærer problemene med limpressepåføring eller dusj- eller skumpåføring over på det fuktige ark. Accordingly, none of these detailed methods provide any practical solution to the problem of providing an appropriate technique which utilizes readily available starch, which does not lead to undesirable contamination of the effluent, which is capable of providing a very high pick-up of starch in the paper and which does not involve the problems of adhesive press application or shower or foam application onto the damp sheet.

Så vidt vites har ikke forslagene til Fowler, Brucato og i GB patent nr. 2223038 ført til tilfredsstillende fremgangsmåter for fremstilling av ark som inneholder en stor mengde stivelse som et resultat av å innlemme all stivelsen i suspensjonen forut for drenering. Følgelig gjenstår det problem at hvis store mengder stivelse skal innlemmes må denne tilsettes det fuktige ark ved dusjing eller skum eller ved limpressen, og det gjenstår et viktig behov for å finne en måte å innlemme stivelse i den tynne masse for derved å tillate effektiv og miljømessig akseptabel fremstilling av papir med et høyt stivelsesinnhold. To the best of our knowledge, the proposals of Fowler, Brucato and in GB Patent No. 2223038 have not led to satisfactory methods of making sheets containing a large amount of starch as a result of incorporating all the starch in suspension prior to drainage. Consequently, the problem remains that if large amounts of starch are to be incorporated, this must be added to the moist sheet by showering or foaming or by the glue press, and there remains an important need to find a way to incorporate starch into the thin mass to thereby allow efficient and environmentally acceptable production of paper with a high starch content.

Støtte for den mening at en slik fremgangsmåte ikke er kjent kommer fra det faktum at det, etter denne søknads prioritetsdato, i Nordic Pulp and Paper Research Journal nr. 4 1994, sidene 237 til 241 er anført at fordi stivelse har komet form med diameter på ca. 1 til 40 u, er retensjonen av stivelseskomene svært lav ved tilsetning direkte til papirmasse uten oppløsning eller svelling i vann. I henhold til forslagene i denne artikkel er det mulig å innbefatte store mengder stivelse i hånd-ark i laboratoriet ved i den celluloseholdige suspensjon å innbefatte stivelse med en bestemt flak-form og som er fremstilt ved utfelling i mineralsalter og prosessering av utfellingen. Det er kommersielt uønsket å måtte gjennomgå denne bestemte prosess, og det ville være mye mer hensiktsmessig å være i stand til å oppnå høye stivelsesnivåer i papir fremstilt på en konvensjonell papirmaskin ved bruk av vanlige kornete stivelser og uten å skape vesentlige effluentproblemer p.g.a. for mye drenering av stivelse gjennom silen. Support for the opinion that such a method is not known comes from the fact that, after the priority date of this application, in the Nordic Pulp and Paper Research Journal No. 4 1994, pages 237 to 241 it is stated that because starch has come into shape with a diameter of about. 1 to 40 u, the retention of the starch comets is very low when added directly to pulp without dissolution or swelling in water. According to the proposals in this article, it is possible to include large amounts of starch in hand sheets in the laboratory by including in the cellulose-containing suspension starch with a specific flake shape and which is produced by precipitation in mineral salts and processing of the precipitation. It is commercially undesirable to have to undergo this particular process and it would be much more appropriate to be able to achieve high starch levels in paper produced on a conventional paper machine using common granular starches and without creating significant effluent problems due to too much drainage of starch through the strainer.

Problemet som skal løses med denne oppfinnelse er følgelig tilveiebringelsen av en fremgangsmåte hvor det er mulig å innbefatte stivelse i den tynne masse på The problem to be solved with this invention is therefore the provision of a method where it is possible to include starch in the thin mass of

en slik måte at forholdsvis store mengder stivelse kan tilbakeholdes i papiret uten vesentlig forstyrrelse av effektiv fremstilling av papiret og uten at det skapes uakseptable effluentutløp. such a way that relatively large amounts of starch can be retained in the paper without significantly disrupting the efficient production of the paper and without creating unacceptable effluent discharges.

Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved en fremgangsmåte for fremstilling av papir på en papirmaskin omfattende The objectives of the present invention are achieved by a method for producing paper on a paper machine comprising

tilveiebringelse av en celluloseholdig, tynn massesuspensjon, providing a cellulosic thin pulp suspension,

fiokkulering av suspensjonen ved tilsetning av en vandig oppløsning av polymert retensjonsmiddel valgt fra oppløst kationisk stivelse og syntetisk polymer med grenseviskositet over 4 dl/g og derved dannelse av en flokkulert suspensjon, flocculation of the suspension by adding an aqueous solution of polymeric retention agent selected from dissolved cationic starch and synthetic polymer with an intrinsic viscosity above 4 dl/g and thereby forming a flocculated suspension,

avskjæring av den fiokkulerte suspensjon og gjenfiokkulering av den avskårne suspensjon ved tilsetning av en vandig suspensjon av mikropartikulært anionisk materiale og derved dannelse av en gjenflokkulert suspensjon, shearing off the flocculated suspension and re-flocculating the sheared suspension by adding an aqueous suspension of microparticulate anionic material thereby forming a re-flocculated suspension,

drenering av den gjenfiokkulerte suspensjon gjennom en bevegelig sil for å danne et fuktig ark, og draining the refioculated suspension through a moving screen to form a moist sheet, and

fremføring av arket gjennom en oppvarmet tørkesone og derved dannelse av et tørt ark, kjennetegnet ved at de uoppløselige stivelsespartikler tilsettes den celluloseholdige suspensjon som en oppslemming av stort sett fritt dispergerte partikler i hele eller deler av den vandige oppløsning av det polymere retensjonsmiddel eller i hele eller deler av den vandige suspensjon av mikropartikulært anionisk materiale, og advancing the sheet through a heated drying zone and thereby forming a dry sheet, characterized in that the insoluble starch particles are added to the cellulosic suspension as a slurry of largely freely dispersed particles in all or part of the aqueous solution of the polymeric retention agent or in all or portions of the aqueous suspension of microparticulate anionic material, and

de uoppløselige stivelsespartikler oppvarmes under tørkingen og frigjør oppløselig stivelse i arket i nærvær av fuktighet. the insoluble starch particles are heated during drying and release soluble starch in the sheet in the presence of moisture.

Foretrukne utførelsesformer av fremgangsmåten er videre utdypet i kravene 2 til og med 11. Preferred embodiments of the method are further elaborated in claims 2 to 11 inclusive.

Oppfinnelsen kan utøves med eller uten avskjæringen og gjenflokkuleringen med mikropartikulært anionisk materiale. Hvis gjenflokkuleringstrinnet brukes, kan den partikulære stivelse innbefattes i denne suspensjon av mikropartikulært anionisk materiale, alternativt også med polymert retensjonsmiddel. The invention may be practiced with or without the cutoff and reflocculation with microparticulate anionic material. If the reflocculation step is used, the particulate starch can be included in this suspension of microparticulate anionic material, alternatively also with polymeric retention agent.

For å fremme god retensjon er det nødvendig at partiklene av stivelsen bør være i stand til å samvirke med overflatene til cellulosefibrene og, hvis det er tilstede, det anioniske mikropartikulære materiale. Det er derfor ønskelig at partiklene av stivelse tilsettes som en oppslemming av stort sett uavhengige partikler slik at partiklene kan samvirke med fibrene eller mikropartikulært anionisk materiale stort sett uavhengig av hverandre. In order to promote good retention, it is necessary that the particles of the starch should be able to interact with the surfaces of the cellulose fibers and, if present, the anionic microparticulate material. It is therefore desirable that the particles of starch are added as a slurry of largely independent particles so that the particles can interact with the fibers or microparticulate anionic material largely independently of each other.

De beste resultater oppnås i oppfinnelsen når fremgangsmåten innbefatter de beskrevne avskjærings- og gjenflokkuleringsstadier. The best results are obtained in the invention when the method includes the described cut-off and re-flocculation stages.

Ifølge oppfinnelsen oppnås god retensjon av fiber, stivelsespartikler (og fyllstoff hvis slikt er tilstede) v.h.a. gjenflokkuleringsstadiet. Anvendelsen av avskjæring av den fiokkulerte suspensjon som inneholder cellulosefibrene og partiklene av stivelse fører til nedbryting av flokker i den fiokkulerte suspensjon og gjendispergering av det tidligere fiokkulerte materiale. Som et resultat vil flokker av stivelsespartikler eller av fiber som er fritt for stivelsespartikler søke å brytes opp ved avskjæringen. Følgen av dette er at det oppnås en svært jevn fordeling av de individuelle stivelsespartikler i den gjenfiokkulerte suspensjon, og følgelig i det awannede ark. Som et resultat av denne jevnhet kan gelatineringen under tørkingen utføres mer effektivt og fordelingen av stivelsen i arket både før gelatinering og etter gelatinering kan være jevnere enn hvis fremgangsmåten utøves uten avskjæringen og gjenflokkuleringen. According to the invention, good retention of fibre, starch particles (and filler if present) is achieved, i.a. the reflocculation stage. The application of cutting off the flocculated suspension containing the cellulose fibers and particles of starch leads to the breakdown of flocs in the flocculated suspension and redispersion of the previously flocculated material. As a result, flocks of starch particles or of fiber free of starch particles will tend to break up at the cut. The consequence of this is that a very even distribution of the individual starch particles is achieved in the refioculated suspension, and consequently in the unwatered sheet. As a result of this uniformity, the gelatinization during drying can be carried out more efficiently and the distribution of the starch in the sheet both before gelatinization and after gelatinization can be more uniform than if the process is carried out without the cut-off and reflocculation.

Selv om det foretrekkes at oppslemmingen av det polymere retensjonsmiddel tilsettes i en form hvor stivelsespartiklene er stort sett fritt dispergert i den, kan noe fiokkulering av stivelsesoppslemmingen være akseptabel når den resulterende fiokkulerte celluloseholdige suspensjon avskjæres og deretter gjenflokkuleres, fordi denne avskjæring vil bryte opp opprinnelige flokker i den opprinnelige oppslemming. Oppslemmingen kan innbefatte noe fyllstoff eller fiber. I alle fremgangsmåter ifølge oppfinnelsen består oppslemmingen stort sett bare av det polymere retensjonsmiddel og de uoppløselige stivelsespartikler. Although it is preferred that the slurry of the polymeric retention agent be added in a form in which the starch particles are substantially freely dispersed therein, some flocculation of the starch slurry may be acceptable when the resulting flocculated cellulosic suspension is sheared and then reflocculated, because this shearing will break up initial flocs in the original slurry. The slurry may include some filler or fiber. In all methods according to the invention, the slurry largely consists only of the polymeric retention agent and the insoluble starch particles.

Papiret som fremstilles kan være fylt, og et fortrinn ved oppfinnelsen er at det kan oppnås papir med god styrke selv når det inneholder store mengder fyllstoff, f.eks. mer enn 20 vektprosent eller mer enn 40 vektprosent og sågar opp til 60 vektprosent basert på papirets tørrvekt. Det kan brukes konvensjonelle fyllstoff så som kalsiumkarbonat, sulfat, talkum, kaolin eller andre leirer. The paper produced can be filled, and an advantage of the invention is that paper with good strength can be obtained even when it contains large amounts of filler, e.g. more than 20% by weight or more than 40% by weight and up to 60% by weight based on the dry weight of the paper. Conventional fillers such as calcium carbonate, sulphate, talc, kaolin or other clays can be used.

Et annet svært viktig særtrekk ved oppfinnelsen er at den muliggjør fremstilling av ufylt papir, d.v.s. papir med liten eller ingen tilsiktet tilsetning av fyllstoff. Dette stort sett ufylte papir har generelt et fyllstoffinnhold på ikke mer enn 15, og vanligvis ikke mer enn 10 vektprosent av det tørre ark. Vanligvis vil ethvert fyllstoff som innbefattes stamme fra gjenvunnet papir som brukes til å danne den celluloseholdige suspensjon, men om ønsket kan suspensjonen tilsiktet tilsettes små mengder, f.eks. opp til 5 eller kanskje 10 vektprosent basert på suspensjonens tørrvekt. Oppfinnelsen er derfor av særlig verdi ved fremstilling av bølgesjiktspapir eller dekkpapir. Another very important feature of the invention is that it enables the production of unfilled paper, i.e. paper with little or no intentional addition of filler. This largely unfilled paper generally has a filler content of no more than 15, and usually no more than 10, percent by weight of the dry sheet. Generally, any filler included will be derived from recycled paper used to form the cellulosic suspension, but if desired small amounts may be deliberately added to the suspension, e.g. up to 5 or perhaps 10 percent by weight based on the dry weight of the suspension. The invention is therefore of particular value in the production of corrugated paper or covering paper.

En særegen karakteristikk ved oppfinnelsen er at det kan oppnås et høyt stivelsesinnhold i det tørre ark som en følge av innbefatningen av den uoppløste stivelse i den celluloseholdige suspensjon uten å forårsake forurensningsproblemer. Det kan følgelig lett oppnås et innhold på minst 2 eller 3 og typisk 5 og sågar opp til 10 eller 15 vektprosent stivelse i det tørre ark. A distinctive characteristic of the invention is that a high starch content can be achieved in the dry sheet as a result of the inclusion of the undissolved starch in the cellulosic suspension without causing contamination problems. Consequently, a content of at least 2 or 3 and typically 5 and even up to 10 or 15 percent by weight of starch in the dry sheet can easily be achieved.

Det oppnås fortrinnsvis høy retensjon av stivelsespartiklene (f.eks. over 80% eller 90% eller mer), og stivelsespartikler som avvannes i bakvannet kan tolereres idet de kan være uoppløselige i bakvannet og slik kan gjenvinnes og oppfanges ved en etterfølgende gjennomgang gjennom maskinen. Alternativt kan de fjernes ved filtrering før avløp. A high retention of the starch particles is preferably achieved (e.g. over 80% or 90% or more), and starch particles that are dewatered in the tail water can be tolerated as they may be insoluble in the tail water and thus can be recovered and collected during a subsequent passage through the machine. Alternatively, they can be removed by filtration before draining.

Når fremgangsmåten utøves ved drenering av den fiokkulerte suspensjon, kan denne suspensjon være dannet på konvensjonell måte (bortsett fra tilsetningen av stivelse). Den kan f.eks. være fremstilt av et slipe-, mekanisk eller termomekanisk tremasse og den tynne masse, eller den tykke masse som den er dannet fra, kan være behandlet med bentonitt før tilsetning av retensjonsmiddelet. I slike prosesser er retensjonsmiddelet ofte stort sett ikke-ionisk, f.eks. dannet av 0 til 10 molprosent anioniske og/eller kationiske monomerer og 90 til 100 molprosent ikke-ioniske monomerer. Oppfinnelsen er i dette aspekt imidlertid ikke begrenset til bruk av skitne tremasser og innbefatter bruk av enhver egnet kombinasjon av tremasse og retensjonsmiddel med høy molekylvekt (anionisk, ikke-ionisk eller kationisk) eller oppløst kationisk stivelsesretensjonsmiddet. When the method is carried out by draining the flocculated suspension, this suspension may be formed in a conventional manner (except for the addition of starch). It can e.g. be produced from an abrasive, mechanical or thermomechanical wood pulp and the thin pulp, or the thick pulp from which it is formed, can be treated with bentonite before adding the retention agent. In such processes, the retention agent is often largely non-ionic, e.g. formed from 0 to 10 mole percent anionic and/or cationic monomers and 90 to 100 mole percent nonionic monomers. In this aspect, however, the invention is not limited to the use of dirty wood pulps and includes the use of any suitable combination of wood pulp and high molecular weight retention agent (anionic, non-ionic or cationic) or dissolved cationic starch retention agent.

I disse prosesser blir retensjonsmiddelet og stivelsen vanligvis tilsatt etter In these processes, the retention agent and the starch are usually added after

siste punkt for høy avskjæring, f.eks. i eller umiddelbart før innløpskassen. last point for high intercept, e.g. in or immediately before the inlet box.

I den foretrukne fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen blir den fiokkulerte suspensjon utsatt for avskjæring slik at de opprinnelige flokker nedbrytes, og blir deretter gjenflokkulert eller utsatt for superkoagulering ved tilsetning av anionisk mikropartikulært materiale. Avskjæringen kan oppnås kun som et resultat av turbulent strømning fra det punkt hvor retensjonsmiddel tilsettes til det punkt hvor det mikropartikulære materiale tilsettes, men ofte påføres avskjæringen ved fremføring gjennom en anordning som f.eks. en sentersil, blandepumpe eller annet tilsiktet avskjærings-blandestadium. Avskjæringen fører til reduksjon av flokkenes størrelse, f.eks. som beskrevet i EP-A-235893. In the preferred method according to the invention, the flocculated suspension is subjected to shearing so that the original flocs are broken down, and is then reflocculated or subjected to supercoagulation by the addition of anionic microparticulate material. The cut-off can only be achieved as a result of turbulent flow from the point where the retention agent is added to the point where the microparticulate material is added, but often the cut-off is applied by passing through a device such as e.g. a center strainer, mixing pump or other intentional cut-off mixing stage. The cut-off leads to a reduction in the size of the flocks, e.g. as described in EP-A-235893.

Stivelsespartiklene kan deretter tilsettes med det anioniske mikropartikulære materiale. Som et resultat av intim sammenblanding av stivelsespartiklene og dette materiale, synes stivelsespartiklene å bli innesperret i superkoaguleringen som finner sted ved tilsetning av det mikropartikulære materiale, og som et resultat . oppnås god retensjon av stivelsespartiklene. Når stivelsen tilsettes med det mikropartikulære materiale, er oppslemmingen av stivelse og mikropartikulært materiale vanligvis fritt for annen vesentlig faststoff-fase og består vanligvis stort sett bare av vann, det mikropartikulære materiale, stivelsen og dispergeringsmiddel eller andre tilsetninger som nødvendigvis er tilknyttet det mikropartikulære materiale. Forholdet mellom tørrvekt av stivelse og mikropartikulært materiale er generelt i området 5:1 til 100:1, ofte rundt 10:1 til 50:1, etter vekt. The starch particles can then be added with the anionic microparticulate material. As a result of intimate mixing of the starch particles and this material, the starch particles appear to become trapped in the supercoagulation that takes place upon addition of the microparticulate material, and as a result. good retention of the starch particles is achieved. When the starch is added with the microparticulate material, the slurry of starch and microparticulate material is usually free of other substantial solids phase and generally consists largely only of water, the microparticulate material, the starch and dispersant or other additives necessarily associated with the microparticulate material. The ratio of dry weight of starch to microparticulate matter is generally in the range of 5:1 to 100:1, often around 10:1 to 50:1, by weight.

Stivelsespartiklene injiseres typisk i en oppslemming av det mikropartikulære materiale, eller det mikropartikulære materiale injiseres i en oppslemming av stivelsespartiklene, like før tilsetning til den celluloseholdige suspensjon, selv om materialene om ønsket kan være forblandet og den resulterende oppslemming pumpet fra blandestasjonen mot tilsetningspunktet. Tilsetningspunktet er vanligvis i innløpskassen eller ved en annen posisjon etter det siste punkt med betydelig avskjæring fordi det vanligvis er ønskelig at den gjenfiokkulerte eller superkoagulerte struktur ikke bør nedbrytes for mye ved etterfølgende avskjæring forut for drenering. The starch particles are typically injected into a slurry of the microparticulate material, or the microparticulate material is injected into a slurry of the starch particles, just prior to addition to the cellulosic suspension, although if desired the materials may be premixed and the resulting slurry pumped from the mixing station towards the point of addition. The point of addition is usually in the inlet box or at another position after the last point of significant cutoff because it is usually desired that the refioculated or supercoagulated structure should not be too degraded by subsequent cutoff prior to drainage.

Det foretrekkes vanligvis å innføre stivelsespartiklene som en oppslemming i hele eller deler av den vandige oppløsning av retensjonsmiddel. Dette muliggjør at retensjonsmiddelet kan absorberes eller på annen måte festes til overflaten av stivelsespartiklene før partiklene blandes med den celluloseholdige suspensjon. Som en følge av å bruke et retensjonsmiddel med høy molekylvekt, eller den mindre foretrukne oppløste kationiske stivelse, fremmer det absorberte retensjonsmiddel brobygging mellom stivelsespartiklene og cellulosefibrene, og fremmer følgelig retensjon. It is usually preferred to introduce the starch particles as a slurry in all or part of the aqueous solution of retention agent. This enables the retention agent to be absorbed or otherwise attached to the surface of the starch particles before the particles are mixed with the cellulosic suspension. As a result of using a high molecular weight retentive agent, or the less preferred dissolved cationic starch, the absorbed retentive agent promotes bridging between the starch particles and the cellulosic fibers, thereby promoting retention.

Stivelsen kan være for-oppslemmet i den vandige oppløsning av. retensjonsmiddel, men det er stort sett hensiktsmessig å blande den uoppløselige stivelse (vanligvis som en vandig oppslemming) og det vandige retensjonsmiddel etter hvert som de strømmer mot et punkt hvor retensjonsmiddelet tilsettes den celluloseholdige suspensjon. Stivelsen kan f.eks. innføres i polymerstrømmen ved et punkt mellom dén polymere tilskuddsforsyning og det punkt hvor oppløsningen tilsettes den celluloseholdige suspensjon. Det er ofte hensiktsmessig å blande stivelsespartiklene i oppløsningen like forut for det punkt hvor oppløsningen tilsettes den celluloseholdige suspensjon. The starch can be pre-suspended in the aqueous solution of. retention agent, but it is generally convenient to mix the insoluble starch (usually as an aqueous slurry) and the aqueous retention agent as they flow toward a point where the retention agent is added to the cellulosic suspension. The starch can e.g. is introduced into the polymer stream at a point between the polymeric additive supply and the point where the solution is added to the cellulosic suspension. It is often appropriate to mix the starch particles in the solution just before the point where the solution is added to the cellulosic suspension.

Ofte tilveiebringes stivelsen opprinnelig som en oppslemming av 10 til 40 og ofte rundt 20 vektprosent stivelse i vann, og denne oppslemming tilsettes i den polymere oppløsning i de mengder som kreves for å gi den valgte dose polymer og stivelse. Tørrvektforholdet til stivelse:polymer er ofte i området 50:1 til 500:1. Ofte inneholder oppslemmingen fra 1 til 50 (fortrinnsvis 10 til 30) vektprosent stivelsespartikler og 0,01 til 2 vektprosent polymer. Often the starch is initially provided as a slurry of 10 to 40 and often around 20 percent by weight starch in water, and this slurry is added to the polymeric solution in the amounts required to provide the selected dose of polymer and starch. The dry weight ratio of starch:polymer is often in the range of 50:1 to 500:1. Often the slurry contains from 1 to 50 (preferably 10 to 30) weight percent starch particles and 0.01 to 2 weight percent polymer.

Selv om oppslemmingen som tilsettes den celluloseholdige, tynne massesuspensjon kan innbefatte andre materialer, er det stort sett foretrukket og hensiktsmessig at oppslemmingen stort sett bare består av polymeren, stivelsen og vann. Mengden av polymer er stort sett betydelig over mengden som, under forholdsvis statiske forhold, kunne ha vesentlig flokkulerende virkning på stivelsespartiklene. Hvis den valgte mengde polymer tilsettes gradvis til et vandig medium som inneholder den valgte mengde stivelse med forsiktig blanding, kan følgelig noe fiokkulering innledningsvis være synlig for det blotte øye, men ytterligere tilsetning av polymeren, ledsaget av ytterligere blanding, vil resultere i at stivelsespartiklene blir stort sett fritt dispergert ved at de ikke klynges sammen som betydelige flokker. I praksis blir tilsetningen av oppslemmingen av stivelse og polymer normalt ledsaget av avskjæring ved tilsetningspunktet, og dette vil ytterligere fremme partiklenes uavhengige karakter. I lys av den avskjæring som søker å finne sted under tilsetning, og i lys av den foretrukne avskjæring av den fiokkulerte celluloseholdige suspensjon som følger etter tilsetningen av polymeren og partiklene, er litt sammenhoping av partiklene akseptabel. Innesperring av stivelsespartiklene i flokker av fyllstoff eller fiber i oppslemmingen er imidlertid uønsket. Although the slurry added to the cellulosic thin pulp suspension may include other materials, it is generally preferred and appropriate that the slurry consists substantially only of the polymer, the starch and water. The amount of polymer is generally significantly above the amount which, under relatively static conditions, could have a significant flocculating effect on the starch particles. Accordingly, if the selected amount of polymer is gradually added to an aqueous medium containing the selected amount of starch with gentle mixing, some flocculation may initially be visible to the naked eye, but further addition of the polymer, accompanied by further mixing, will result in the starch particles becoming largely freely dispersed in that they do not cluster together as significant flocks. In practice, the addition of the slurry of starch and polymer is normally accompanied by cut-off at the point of addition, and this will further promote the independent nature of the particles. In view of the shearing that tends to occur during addition, and in view of the preferred shearing of the flocculated cellulosic suspension that follows the addition of the polymer and particles, some clumping of the particles is acceptable. Confinement of the starch particles in flocks of filler or fiber in the slurry is, however, undesirable.

Det er viktig at polymeren som tilsettes er et effektivt retensjonsmiddel for den celluloseholdige suspensjon for at polymeren som absorberes over på stivelsespartiklene vil ha hensiktsmessig stofflighet til cellulosefibrene i suspensjonen. Valg av et passende retensjonsmiddel som er stofflig til den celluloseholdige suspensjon kan utføres på vanlig måte. Det kan være anionisk, ikke-ionisk eller kationisk. De beste resultater oppnås vanligvis når retensjonsmiddelet er kationisk og suspensjonen fortrinnsvis er en som det valgte kationiske retensjonsmiddel er stofflig på. It is important that the polymer that is added is an effective retention agent for the cellulose-containing suspension, so that the polymer that is absorbed onto the starch particles will have the appropriate materiality for the cellulose fibers in the suspension. Selection of a suitable retention agent which is material to the cellulosic suspension can be carried out in the usual way. It can be anionic, nonionic or cationic. The best results are usually obtained when the retention agent is cationic and the suspension is preferably one on which the selected cationic retention agent is material.

Det er vanligvis hensiktsmessig og foretrukket at stivelsen tilsettes som. en oppslemming med alt retensjonsmiddel som skal brukes til fiokkulering av suspensjonen, alternativt forut for avskjæring og gjenfiokkulering, men hvis ønsket kan oppslemmingen bare blandes med en del, f.eks. minst 5 og ofte minst 25 vektprosent, typisk opp til 50 eller 75 vektprosent, av den totale mengde retensjonsmiddel. Hvis retensjonsmiddel tilsettes delvis blandet med partikulær stivelse og delvis fritt for stivelse, kan forskjellige retensjonsmidler med høy molekylvekt brukes til de to tilsetninger forutsatt at de er kompatible, eller det samme materiale kan brukes til hver tilsetning. It is usually appropriate and preferred that the starch is added as. a slurry with all the retention agent to be used for flocculation of the suspension, alternatively prior to cut-off and re-flocculation, but if desired the slurry can only be mixed with a part, e.g. at least 5 and often at least 25 percent by weight, typically up to 50 or 75 percent by weight, of the total amount of retention agent. If retentive agent is added partially mixed with particulate starch and partially free of starch, different high molecular weight retentive agents may be used for the two additions provided they are compatible, or the same material may be used for each addition.

Polymer av koagulerende type med lav molekylvekt kan hvis nødvendig tilsettes på et tidligere stadium på kjent måte, men dette regnes ikke som et retensjonsmiddel i forbindelse med foreliggende oppfinnelse. Polymer of the coagulating type with a low molecular weight can, if necessary, be added at an earlier stage in a known manner, but this is not considered a retention agent in connection with the present invention.

Slike koagulerende polymerer har vanligvis grenseviskositet under 3 dl/g og ofte under 1 dl/g. De kan ha høy kationisk ladningsdensitet, fortrinnsvis over 4, og ofte over 5, meg/g. Polymeren med lav molekylvekt er fortrinnsvis dannet av tilbakevendende enheter hvorav minst 70%, og generelt minst 90% er kationisk. Foretrukne polymerer er homopolymerer av dialyldimetylammoniumklorid og kopolymerer av dette med lav molekylvekt med en liten mengde (vanligvis under 30% og fortrinnsvis under 10%) akrylamid, homopolymerer med lav molekylvekt av dialkylaminoalkyl(met) -akrylamid eller -akrylat kvaternært salt eller syretilsetningssalt og kopolymerer av disse med små mengder (generelt under 30% og fortrinnsvis under 10%) akrylamid, polyetyleniminer, polyaminer, eptklorhydirndiamin-kondensasjonsprodukter, dicyandiamid-polymerer og andre konvensjonelle kationiske koagulerende polymerer med lav molekylvekt. Such coagulating polymers usually have an intrinsic viscosity below 3 dl/g and often below 1 dl/g. They may have a high cationic charge density, preferably above 4, and often above 5, meg/g. The low molecular weight polymer is preferably formed from recurring units of which at least 70%, and generally at least 90%, are cationic. Preferred polymers are low molecular weight homopolymers of diallyldimethylammonium chloride and copolymers thereof with a small amount (usually below 30% and preferably below 10%) of acrylamide, low molecular weight homopolymers of dialkylaminoalkyl(meth)-acrylamide or -acrylate quaternary salt or acid addition salt and copolymers of these with small amounts (generally below 30% and preferably below 10%) of acrylamide, polyethyleneimines, polyamines, heptchlorohydrindiamine condensation products, dicyandiamide polymers and other conventional low molecular weight cationic coagulant polymers.

Retensjonsmiddelet som den partikulære stivelse blandes med før tilsetning til den celluloseholdige suspensjon kan være oppløselig kationisk stivelse, og følgelig kan systemet bestå av uoppløselige stivelsespartikler (vanligvis kjemisk umodifiserte uoppløselige stivelsespartikler) oppslemmet i en oppløsning av kationisk stivelse. Det foretrekkes imidlertid stort sett at retensjonsmiddelet er en syntetisk polymer. The retention agent with which the particulate starch is mixed prior to addition to the cellulosic suspension may be soluble cationic starch, and thus the system may consist of insoluble starch particles (usually chemically unmodified insoluble starch particles) suspended in a solution of cationic starch. However, it is generally preferred that the retention agent is a synthetic polymer.

De foretrukne retensjonsmidler for bruk i oppfinnelsen er polymerer med grenseviskositet på over 4 dl/g og vanligvis over 6 dl/g, eksempelvis 8-15 dl/g eller 8-20 dl/g eller høyere. The preferred retention agents for use in the invention are polymers with an intrinsic viscosity of over 4 dl/g and usually over 6 dl/g, for example 8-15 dl/g or 8-20 dl/g or higher.

I denne beskrivelse måles grenseviskositet ved 25°C i 1M natriumklorid bufret ved phi 7 ved bruk av et "suspended lever viskosimeter. In this specification, intrinsic viscosity is measured at 25°C in 1M sodium chloride buffered at phi 7 using a "suspended liver viscometer".

Ikke-ioniske retensjonsmidler som kan brukes innbefatter polyakrylamid eller annen polymer av vannoppløselig etylenisk umettet monomer eller monomerblanding, og polyetylenoksyd. Nonionic retention agents that can be used include polyacrylamide or other polymer of water-soluble ethylenically unsaturated monomer or monomer mixture, and polyethylene oxide.

Egnede anioniske retensjonsmidler er polymerer av anionisk etylenisk umettet sulfonisk etler karboksylisk monomer så som akrytsyre (vanligvis som et natriumsalt eller annet vannoppløselig salt) alternativt kopolymerisert med ikke-ionisk etylenisk umettet monomer som f.eks. akrylamid. Følgelig kan den anioniske polymer dannes av f.eks. 3 til 50 molprosent, ofte 3 til 20 molprosent anionisk monomer så som natriumakrylat idet likevekten er akrylamid. Suitable anionic retention agents are polymers of anionic ethylenically unsaturated sulfonic ether carboxylic monomer such as acrylic acid (usually as a sodium salt or other water-soluble salt) alternatively copolymerized with nonionic ethylenically unsaturated monomer such as e.g. acrylamide. Consequently, the anionic polymer can be formed from e.g. 3 to 50 mole percent, often 3 to 20 mole percent anionic monomer such as sodium acrylate, the balance being acrylamide.

Det kan brukes amfoteriske polymerer som inneholder både anioniske og kationiske monomerenheter, vanligvis med akrylamid eller annen ikke-ionisk monomer. Amphoteric polymers containing both anionic and cationic monomer units can be used, usually with acrylamide or other nonionic monomer.

Kationiske polymerer foretrekkes. Cationic polymers are preferred.

Den eller hver av de kationiske polymerer med høy molekylvekt er vanligvis en kopolymer av etylenisk umettet kationisk monomer, idet likevekten er annen vannoppløselig, stort sett ikke-ionisk etylenisk umettet monomer så som akrylamid. Mengden av kationisk monomer er vanligvis minst 2 eller 3 molprosent. Generelt er den ikke mer enn 20 molprosent, men den kan være opp til 50 molprosent eller mer. Polymeren kan være helt vannoppløselig eller den kan være i form av små partikler av delvis oppløselig tverrbundet polymer som beskrevet i EP-A-202780. The or each of the high molecular weight cationic polymers is usually a copolymer of ethylenically unsaturated cationic monomer, the balance being another water soluble, largely nonionic ethylenically unsaturated monomer such as acrylamide. The amount of cationic monomer is usually at least 2 or 3 mole percent. Generally, it is not more than 20 mole percent, but it can be up to 50 mole percent or more. The polymer may be completely water-soluble or it may be in the form of small particles of partially soluble cross-linked polymer as described in EP-A-202780.

Det eller hvert av de kationiske, polymeriske retensjonsmidler med høy molekylvekt har typisk en teoretisk kationisk ladningsdensitet på ikke mer enn omtrent 3 meq/g, ofte ikke mer enn omtrent 2 meq/g. Stort sett er den minst omtrent 0,1, eller vanligvis minst omtrent 0,5, meg/g. Den teoretiske kationiske ladningsdensitet er i denne beskrivelse den ladningsdensitet som oppnås ved beregning fra monomersammensetningen som er ment å brukes til dannelse av polymeren. The or each of the high molecular weight cationic polymeric retention agents typically has a theoretical cationic charge density of no more than about 3 meq/g, often no more than about 2 meq/g. Generally, it is at least about 0.1, or usually at least about 0.5, meg/g. In this description, the theoretical cationic charge density is the charge density obtained by calculation from the monomer composition that is intended to be used to form the polymer.

Egnede kationiske monomerer innbefatter dialkylaminoalkyl(met) -akrylater og •akrylamider som syretilsetnings- eller kvatemærsalter. Hver av alkylgruppene kan inneholde 1-4 karbonatomer og aminoalkylgruppen kan inneholde 1-8 karbonatomer. Særlig foretrekkes dialkylaminoetyl(met)akrylater eller akrylamider og dialkylamino-1,3-propyl(met)akrylamider. Suitable cationic monomers include dialkylaminoalkyl(meth)acrylates and acrylamides as acid addition or quaternary salts. Each of the alkyl groups can contain 1-4 carbon atoms and the aminoalkyl group can contain 1-8 carbon atoms. Particularly preferred are dialkylaminoethyl (meth)acrylates or acrylamides and dialkylamino-1,3-propyl (meth)acrylamides.

Selv om det vanligvis foretrekkes at retensjonsmiddelet har grénseviskositet på over 8 dl/g, kan det i noen tilfeller være ønskelig å bruke som retensjonsmiddelet en kopolymer av dialyldimetylammoniumklorid og akrylamid og som har grenseviskositet på minst 4 dl/g, selv om det kan være praktisk ugjennomførbart å fremstille en slik polymer med verdien for grenseviskositet (IV) på 8 dl/g og høyere som foretrekkes for andre polymerer. Although it is usually preferred that the retention agent has an intrinsic viscosity of more than 8 dl/g, in some cases it may be desirable to use as the retention agent a copolymer of diallyldimethylammonium chloride and acrylamide and which has an intrinsic viscosity of at least 4 dl/g, although it may be practical unfeasible to produce such a polymer with the value for limit viscosity (IV) of 8 dl/g and higher which is preferred for other polymers.

Den totale mengde polymert retensjonsmiddel er vanligvis 0,01 til 1%, generelt 0,02 til 0,1% (200 til 1000 gram pr. tonn tørrvekt av suspensjon). Når prosessen innbefatter avskjæring og gjenfiokkulering med mikropartikulært materiale er mengden retensjonsmiddel stort sett i området 0,01 til 0,06% eller 0,1%, men når prosessen utøves kun med fiokkulering etterfulgt av drenering, d.v.s. uten avskjæringen og gjenflokkuleringen, er mengden vanligvis i området 0,04 til 0,15%, ofte 0,06 til 0,1%. The total amount of polymeric retention agent is usually 0.01 to 1%, generally 0.02 to 0.1% (200 to 1000 grams per ton dry weight of suspension). When the process includes cut-off and re-flocculation with microparticulate material, the amount of retention agent is generally in the range of 0.01 to 0.06% or 0.1%, but when the process is carried out only with fiocculation followed by drainage, i.e. without the cutoff and reflocculation, the amount is usually in the range of 0.04 to 0.15%, often 0.06 to 0.1%.

Mengden avhenger bl.a. av valget av celluloseholdig tynn masse. Denne kan være dannet av en hensiktsmessig tremasse eller blanding av tremasser. Den tynne masse har typisk et cellulosefiber-innhold på 0,2 til 2,0, vanligvis 0,3 til 1,5 vektprosent. The amount depends on, among other things of the choice of cellulose-containing thin pulp. This can be formed from a suitable wood pulp or mixture of wood pulps. The thin pulp typically has a cellulose fiber content of 0.2 to 2.0, usually 0.3 to 1.5 percent by weight.

Retensjonsmiddelet med grenseviskositet på over 4 dl/g (eller kationisk stivelse) og den mengde av det som brukes i prosessen må være slik at det gis god retensjon av fiberfinpartikler og fyllstoff (hvis tilstede). Valg av retensjonsmiddelet og mengden av det kan utføres på konvensjonell måte ved å utføre prosessen under fravær av stivelse med forskjellige mengder av forskjellige retensjonsmidler, for derved å velge en effektiv kombinasjon av retensjonsmiddel og mengden av det for den bestemte celluloseholdige suspensjon som er under behandling. Denne test bør naturligvis utføres med påfølgende tilsetning av mikropartikulært anionisk materiale når den totale prosess innbefatter bruk av dette materiale. Når den opprinnelige celluloseholdige suspensjon innbefatter anionisk avfall, kan det være ønskelig å behandle suspensjonen innledningsvis med et kationisk koaguleringsmiddel og/eller bentonitt, for derved å redusere den mengde polymerisk retensjonsmiddel som kreves. The retention agent with a limit viscosity of over 4 dl/g (or cationic starch) and the quantity of it used in the process must be such that good retention of fine fiber particles and filler (if present) is provided. Selection of the retention agent and its amount can be accomplished in a conventional manner by carrying out the process in the absence of starch with different amounts of different retention agents, thereby selecting an effective combination of retention agent and its amount for the particular cellulosic suspension being treated. This test should of course be carried out with the subsequent addition of microparticulate anionic material when the overall process includes the use of this material. When the original cellulosic suspension includes anionic waste, it may be desirable to initially treat the suspension with a cationic coagulant and/or bentonite, thereby reducing the amount of polymeric retention agent required.

Mengden av retensjonsmiddel vil alltid være større enn den mengde som kreves for utfelling eller samvirkning med anionisk oppløselig materiale i den celluloseholdige suspensjon. Hvis retensjonsytelsen plottes mot polymerdose i en typisk kombinasjon, vil en se at retensjon vil bli dårlig etter hvert som dosen øker, og vil øke bare gradvis ved lave verdier, men vil deretter øke vesentlig over et . forholdsvis lite doseområde, og vil så ikke øke ytterligere i noe betydelig omfang. Den dose hvor retensjon ble markert forbedret er en indikasjon på behovet hos denne suspensjon for dette retensjonsmiddel, og ifølge oppfinnelsen bør den totale mengde av dette retensjonsmiddel være ved eller over den mengde hvor retensjon har øket vesentlig. Følgelig er denne mengde over den støkiometriske mengde som kreves for reaksjon med et anionisk polymermateriale i den celluloseholdige suspensjon og en tremasse som den er dannet av. Generelt er suspensjonen fremstilt uten tilsiktet tilsetning av anioniske polymermaterialer. The amount of retention agent will always be greater than the amount required for precipitation or interaction with anionic soluble material in the cellulosic suspension. If the retention performance is plotted against polymer dose in a typical combination, one will see that retention will become poor as the dose increases, and will increase only gradually at low values, but will then increase significantly above a . relatively small dose range, and will not increase further to any significant extent. The dose where retention was markedly improved is an indication of the need in this suspension for this retention agent, and according to the invention the total amount of this retention agent should be at or above the amount where retention has increased significantly. Accordingly, this amount is above the stoichiometric amount required for reaction with an anionic polymeric material in the cellulosic suspension and a wood pulp from which it is formed. In general, the suspension is prepared without the intentional addition of anionic polymer materials.

Ved å si at den celluloseholdige suspensjon er flokkulert menes at den har den tilstand som er typisk hos en celluloseholdig suspensjon som er blitt behandlet med et effektivt retensjonsmiddel med høy molekylvekt i en effektiv mengde. By saying that the cellulosic suspension is flocculated, it is meant that it has the condition typical of a cellulosic suspension that has been treated with an effective high molecular weight retention agent in an effective amount.

I foretrukne fremgangsmåter er retensjonssystemet valgt og optimalisert (ved bruk av polymer med høy grenseviskositet eller oppløst kationisk stivelse) for retensjons-, drenerings-og tørkeegenskaper på konvensjonell måte, og den partikulære stivelse injiseres i polymeroppløsningen med ingen vesentlig endring i det optimale retensjonssystem. In preferred methods, the retention system is selected and optimized (using high intrinsic viscosity polymer or dissolved cationic starch) for retention, drainage and drying properties in a conventional manner, and the particulate starch is injected into the polymer solution with no significant change in the optimal retention system.

Stivelsen i partiklene må forbli stort sett uoppløst før oppstart av drenering av suspensjonen, fordi oppløst stivelse ellers sannsynligvis vil avvannes fra suspensjonen. En enkel måte å bestemme hvorvidt partiklene er opprettholdt stort sett uoppløst eller ikke er å titrere dreneringsvannet for oppløst stivelse. Hvis mengden oppløst stivelse i dreneringsvannet er tilstrekkelig lav (etter at det er tatt i betraktning oppløst stivelse innført med fibrene fra f.eks. gjenvunnet papir), indikerer dette at partiklene er opprettholdt stort sett uoppløst. F.eks. bør mengden av oppløst stivelse i dreneringsvannet fortrinnsvis representere mindre enn 20%, fortrinnsvis mindre enn 10% og helst mindre enn 5% av mengden av partikulær stivelse i suspensjonen etter fradrag av oppløselig stivelse som stammer fra andre steder. The starch in the particles must remain largely undissolved before starting to drain the suspension, because dissolved starch is otherwise likely to be dewatered from the suspension. A simple way to determine whether or not the particles are maintained largely undissolved is to titrate the drainage water for dissolved starch. If the amount of dissolved starch in the drainage water is sufficiently low (after taking into account dissolved starch introduced with the fibers from e.g. recycled paper), this indicates that the particles are maintained largely undissolved. E.g. the amount of dissolved starch in the drainage water should preferably represent less than 20%, preferably less than 10% and preferably less than 5% of the amount of particulate starch in the suspension after deduction of soluble starch originating elsewhere.

En måte å sørge for at partiklene forblir stort sett uoppløst forut for drenering er å innføre stivelsen i ugelatinert, stort sett vann-uoppløselig form og å opprettholde forholdene i suspensjonen slik at det ikke finner sted vesentlig gelatinering forut for oppstart av drenering. I en slik prosess er det nødvendig å gelatinere stivelsen under drenerings- og tørkestadiene. One way to ensure that the particles remain largely undissolved prior to drainage is to introduce the starch in ungelatinized, largely water-insoluble form and to maintain the conditions in the suspension so that significant gelatinization does not take place prior to the start of drainage. In such a process, it is necessary to gelatinize the starch during the draining and drying stages.

I konvensjonelle prosesser fullføres drenering ved temperaturer over omgivelsestemperatur, og tørking utføres med tilførsel av varme. Ved passende valg av drenerings- og tørkeforhoIdene og av kvaliteten til ugelatinert stivelse, er det mulig å oppnå hensiktsmessig gelatinering under tørkestadiet, mens arket fremdeles er fuktig. Det kan være ønskelig å tilføre det fuktige ark tilsiktet oppvarming, sågar før endelig drenering er fullført, slik at det forvarmes forut for inngang til tørkestadiene. Det fuktige ark kan f.eks. fremføres under en damphette eller varmer, f.eks. en Devroniser (varemerke), og denne kan lette full gelatinering og oppløsning av stivelsen. In conventional processes, drainage is completed at temperatures above ambient, and drying is accomplished with the application of heat. By appropriate selection of the drainage and drying conditions and of the quality of ungelatinized starch, it is possible to achieve appropriate gelatinization during the drying stage, while the sheet is still moist. It may be desirable to supply the moist sheet with intentional heating, even before final drainage is completed, so that it is preheated prior to entering the drying stages. The damp sheet can e.g. performed under a fume hood or heater, e.g. a Devroniser (trademark), and this can facilitate full gelatinization and dissolution of the starch.

Det å avskjære den fiokkulerte suspensjon før gjenfiokkulering vil nødvendigvis søke å bryte opp flokker eller sammenhopinger av stivelsespartikler, og slik vil denne foretrukne prosess søke å resultere i at stivelsespartiklene blir mer jevnt fordelt som monopartikler gjennom arket. Som et resultat vil det finne sted grundigere gelatinering av disse partikler enn når klynger av partikler er tilstede i arket, og dette er et viktig fortrinn ved de foretrukne fremgangsmåter ifølge oppfinnelsen, som innbefatter avskjæring og gjenfiokkulering av den fiokkulerte suspensjon. Cutting off the flocculated suspension prior to reflocculation will necessarily tend to break up flocks or aggregates of starch particles, and so this preferred process will tend to result in the starch particles being more evenly distributed as monoparticles throughout the sheet. As a result, more thorough gelatinization of these particles will take place than when clusters of particles are present in the sheet, and this is an important advantage of the preferred methods of the invention, which include cutting off and reflocculating the flocculated suspension.

Det er nødvendig å gelatinere stivelsespartiklene mens det fremdeles er noe fuktighet i arket for å tillate gelatinering å fortsette tilfredsstillende og for å tillate partiklene å. spres i arket for derved å søke å danne en film i arket, i motsetning til kun punktbindinger. Som et resultat av at stivelsen gelatinerer i nærvær av fuktighet, vil den søke å vandre mellom fibrene slik at det oppnås mer jevn fordeling av stivelsen på, rundt og mellom papirfibrene. Mengden av fuktighet som bør være igjen i arket når stivelsen oppløses kan være ganske liten, og trenger bare å være tilstrekkelig til å tillate vandring av den gelatinerte stivelse tilstrekkelig til å gi passende fordeling av stivelsen gjennom arket. It is necessary to gelatinize the starch particles while there is still some moisture in the sheet to allow gelatinization to proceed satisfactorily and to allow the particles to disperse in the sheet to thereby tend to form a film in the sheet, as opposed to just point bonds. As a result of the starch gelatinizing in the presence of moisture, it will seek to migrate between the fibers so that more uniform distribution of the starch on, around and between the paper fibers is achieved. The amount of moisture that should remain in the sheet when the starch dissolves can be quite small, and need only be sufficient to allow migration of the gelatinized starch sufficient to provide adequate distribution of the starch throughout the sheet.

For å lette oppnåelse av hurtig gelatinering, kan det være ønskelig å bruke en stivelse som naturlig har en lav gelatineringstemperatur eller som er blitt modifisert til reduksjon av dens gelatineringstemperatur, forutsatt at den forblir stort sett uoppløst forut for drenering. To facilitate the achievement of rapid gelatinization, it may be desirable to use a starch which naturally has a low gelatinization temperature or which has been modified to reduce its gelatinization temperature, provided that it remains substantially undissolved prior to drainage.

Vanligvis er stivelsen en ukokt, rå stivelse som f.eks. rå mais, potet, kom, hvete eller tapiokastivelse. Usually, the starch is an uncooked, raw starch such as e.g. raw corn, potato, com, wheat or tapioca starch.

Forgelatinert eller forkokt (og derfor oppløselig) stivelse kan innbefattes som uoppløselige partikler. I stedet for å være avhengig av uoppløseligheten til ugelatinerte stivelsespartikler og den påfølgende koking som finner sted i prosessen, kan følgelig oppløsningen av forkokt stivelse i suspensjonens partikler forhindres ved å beskytte stivelsen med en vann-ugjennomtrengelig mantel eller matrise som oppløses under den påfølgende drenering eller tørking. Ethvert materiale som gir tilstrekkelig vann-ugjennomtrengelighet for å hindre vesentlig oppløsning av stivelsen forut for drenering kan brukes, under forutsetning av at mantelen eller matrisen vil oppløses for å frigi stivelsen under drenering og/eller tørking. Pregelatinized or precooked (and therefore soluble) starch may be included as insoluble particles. Accordingly, instead of relying on the insolubility of ungelatinized starch particles and the subsequent boiling that takes place in the process, the dissolution of preboiled starch in the particles of the suspension can be prevented by protecting the starch with a water-impermeable mantle or matrix that dissolves during the subsequent drainage or drying. Any material that provides sufficient water impermeability to prevent substantial dissolution of the starch prior to drainage may be used, provided that the jacket or matrix will dissolve to release the starch during drainage and/or drying.

Mantelen eller matrisen trenger ikke gi langvarig vann-ugjennomtrengelighet. F.eks. kan en sakte oppløsende mantel eller matrise være tilstrekkelig til å beskytte stivelsen fordi det fremdeles kan være utilstrekkelig tid for oppløsning av den inne-sperrede stivelsespartikkel i innløpskassen selv om mantelen oppløses delvis i innløpskassen. The mantle or matrix need not provide long-term water impermeability. E.g. a slowly dissolving jacket or matrix may be sufficient to protect the starch because there may still be insufficient time for dissolution of the entrapped starch particle in the inlet box even if the jacket partially dissolves in the inlet box.

Mantelen eller matrisen kan være et termoplastmateriale med et smeltepunkt slik at for tidlig oppløsning av mantelen eller matrisen forhindres. Den normale temperatur til suspensjonen som fører til innløpskassen er f.eks. typisk i området 40-50°C og omgivelsestemperaturen rundt dreneringssilen er typisk i samme område. Hvis partiklene er forsynt med et belegg eller en matrise som har en smeltetemperatur omtrent ved eller over innløpskassens temperatur, vil det stort sett ikke finne sted noen smelting før innløpskassen og det meste av smeltingen og stort sett all oppløsningen av stivelsen vil ikke finne sted før det meste av dreneringen er fullført. Egnede termoplastmaterialer som kan brukes innbefatter hydrokarbonvokser. The sheath or matrix may be a thermoplastic material with a melting point such that premature dissolution of the sheath or matrix is prevented. The normal temperature of the suspension leading to the inlet box is e.g. typically in the range 40-50°C and the ambient temperature around the drainage strainer is typically in the same range. If the particles are provided with a coating or matrix having a melting temperature approximately at or above the inlet box temperature, substantially no melting will occur before the inlet box and most of the melting and substantially all of the dissolution of the starch will not occur until most of the drainage is complete. Suitable thermoplastic materials that can be used include hydrocarbon waxes.

I stedet for å bruke en mantel eller matrise av termoplast, kan det brukes en pH-følsom mantel eller matrise. Den kokte stivelse kan f.eks. være innkapslet eller på annen måte beskyttet av polymer som er vann-uoppløselig og ikke-svellbar ved pH-verdien til stivelsesdispersjonen som tilveiebringes til fabrikken, og denne dispersjon tilsettes innløpskassen som er ved en pH hvor polymeren sveller eller oppløses. F.eks. kan den beskyttende polymer være en kopolymer av vannoppløselige og vann-uoppløselige etylenisk umettede monomerer så som metakrylsyre eller annen vann-oppløselig monomer og etylakrylat eller annen vann-uoppløselig monomer. Fremstillingen av pH-følsomme polymerer av denne generelle art ved olje-i-vann-emulsjon-polymerisering er velkjent. Instead of using a thermoplastic sheath or matrix, a pH-sensitive sheath or matrix can be used. The cooked starch can e.g. be encapsulated or otherwise protected by polymer which is water-insoluble and non-swellable at the pH of the starch dispersion supplied to the factory, and this dispersion is added to the inlet box which is at a pH where the polymer swells or dissolves. E.g. the protective polymer may be a copolymer of water-soluble and water-insoluble ethylenically unsaturated monomers such as methacrylic acid or other water-soluble monomer and ethyl acrylate or other water-insoluble monomer. The preparation of pH-sensitive polymers of this general nature by oil-in-water emulsion polymerization is well known.

Fremgangsmåter for innlemmelse av en aktiv ingrediens i partikler av en beskyttende matrise eller i en mantel er velkjent og kan brukes i oppfinnelsen. F.eks. kan blandingen av stivelsen og beskyttende materiale dusjtørkes eller et "coacervate" belegg kan dannes rundt stivelsespartikler. Methods for incorporating an active ingredient into particles of a protective matrix or into a mantle are well known and can be used in the invention. E.g. the mixture of the starch and protective material can be shower dried or a "coacervate" coating can form around starch particles.

Mengden stivelse som innbefattes i arket vil normalt være minst 0,05% og vanligvis minst 0,2% tørrvekt. De største fortrinn ved prosessen oppnås når mengden er over 2 eller 3, f.eks. 5,10 eller sågar opp til 12 eller 15 vektprosent. Et fortrinn ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er imidlertid at prosessen kan drives enten ved høye stivelseslaster eller lave stivelseslaster kun ved å endre mengden av stivelse, uten å gjøre betydelige endringer i resten av prosessen. The amount of starch included in the sheet will normally be at least 0.05% and usually at least 0.2% dry weight. The greatest advantages of the process are achieved when the quantity is above 2 or 3, e.g. 5.10 or even up to 12 or 15 percent by weight. An advantage of the method according to the invention, however, is that the process can be operated either at high starch loads or low starch loads only by changing the amount of starch, without making significant changes to the rest of the process.

Partiklenes størrelse er stort sett minst 90 vektprosent under 100 p, fortrinnsvis under 50 u, ofte 5 til 50 u. Stivelsespartiklene kan ha en størrelse på minst 90 vektprosent opp til 10 u, generelt 5-10 u. Stivelsen er fortrinnsvis komet, slik at alle tre dimensjoner i store trekk kan være like. The size of the particles is mostly at least 90 percent by weight below 100 p, preferably below 50 u, often 5 to 50 u. The starch particles can have a size of at least 90 percent by weight up to 10 u, generally 5-10 u. The starch is preferably comet, so that all three dimensions can be roughly the same.

Det anioniske mikropartikulære eller kolloidale materiale (når det brukes) er fortrinnsvis bentonitt, d.v.s. en uorganisk svellende leire, f.eks. som beskrevet i EP-A-235893. Det kan imidlertid kolloidalt kisel (som f.eks. beskrevet i U.S. 4643801), polysilikat-mikrogel (som f.eks. beskrevet i EP-A-359552), polykiselsyre-mikrogel som beskrevet i EP-A-348366, eller aluminium-modifiserte varianter av disse. I stedet for å bruke uorganisk anionisk kolloidalt materiale, kan det brukes organisk materiale. Det er følgelig mulig å bruke en anionisk organisk polymerholdig emulsjon. De emulsjonerte polymerpartikler kan være uoppløselige fordi de er dannet av en kopolymer av f.eks. en vann-oppløselig anionisk polymer og én eller flere uoppløselige monomerer så som etylakrylat, men fortrinnsvis er den polymerholdige emulsjon en tverrbundet mikroemulsjon av vannoppløselig monomerrnateriale, Partikkelstørrelsen hos det kolloidale materiale er generelt under 2 p, fortrinnsvis under 1 u og helst under 0,1 u. The anionic microparticulate or colloidal material (when used) is preferably bentonite, i.e. an inorganic swelling clay, e.g. as described in EP-A-235893. However, colloidal silica (such as described in U.S. 4643801), polysilicate microgel (such as described in EP-A-359552), polysilicic acid microgel as described in EP-A-348366, or aluminum- modified versions of these. Instead of using inorganic anionic colloidal material, organic material can be used. It is therefore possible to use an anionic organic polymer-containing emulsion. The emulsified polymer particles can be insoluble because they are formed from a copolymer of e.g. a water-soluble anionic polymer and one or more insoluble monomers such as ethyl acrylate, but preferably the polymer-containing emulsion is a cross-linked microemulsion of water-soluble monomer material. The particle size of the colloidal material is generally below 2 µm, preferably below 1 µm and most preferably below 0.1 u.

Mengden av kolloidalt materiale (tørrvekt basert på tørrvekt av den celluloseholdige suspensjon) er generelt minst 0,03% og vanligvis minst 0,1%. Den kan være opp til f.eks. 2%, men er stort sett under 1%. Valget og mengden av det anioniske kolloidale materiale bør være slik at det bevirker det som ofte benevnes "superkoagulering". The amount of colloidal material (dry weight based on the dry weight of the cellulosic suspension) is generally at least 0.03% and usually at least 0.1%. It can be up to e.g. 2%, but is mostly below 1%. The selection and amount of the anionic colloidal material should be such as to effect what is often referred to as "supercoagulation".

Det anioniske mikropartikulære eller kolloidale materiale tilsettes fortrinnsvis suspensjonen etter siste punkt med høy avskjæring, f.eks. ved innløpskassen, og suspensjonen kan deretter avvannes på konvensjonell måte. The anionic microparticulate or colloidal material is preferably added to the suspension after the last high cut-off point, e.g. at the inlet box, and the suspension can then be dewatered in a conventional manner.

Opprinnelig valg av egnede materialer kan gjøres på grunnlag av forsøk med konvensjonelt laboratorieapparat som f.eks. en "Britt"-krukke og en hånd-ark-teknikk, men kommersiell drift av prosessen utføres på en papirmaskin hvor den celluloseholdige, tynne masse tilveiebringes på konvensjonell måte, generelt ved at tykk masse fortynnes med bakvann, og mates mot en innløpskasse gjennom egnet apparat så som en blandepumpe og sentersil, og tømmes ut fra innløpskassen over på en bevegelig sil. The initial choice of suitable materials can be made on the basis of experiments with conventional laboratory equipment such as e.g. a "Britt" jar and a hand-sheet technique, but commercial operation of the process is carried out on a paper machine where the cellulosic thin pulp is provided in a conventional manner, generally by diluting thick pulp with tail water, and is fed towards a head box through suitable device such as a mixing pump and center strainer, and is emptied from the inlet box onto a movable strainer.

Denne sil kan beveges med konvensjonelle silhastigheter som normalt overskrider 100 meter pr. minutt og som typisk er i området 700 til 1500 meter pr. minutt. This sieve can be moved at conventional sieve speeds which normally exceed 100 meters per second. minute and which is typically in the range of 700 to 1500 meters per minute.

Maskinen vil innbefatte en tørkesone på konvensjonell måte, men et fortrinn ved oppfinnelsen er at det ikke er nødvendig at maskinen er utstyrt med en limpresse eller med annen innretning for tilføring av stivelse til det fuktige ark eller til det tørkede ark. The machine will include a drying zone in a conventional manner, but an advantage of the invention is that it is not necessary for the machine to be equipped with a glue press or other device for supplying starch to the moist sheet or to the dried sheet.

Hvis ønsket kan imidlertid ytterligere stivelse tilføres det fuktige ark eller det tørkede ark på konvensjonell måte. If desired, however, additional starch may be added to the moist sheet or the dried sheet in a conventional manner.

Det følgende er eksempler. The following are examples.

Eksempel 1 Example 1

Et fabrikkforsøk ble utført på en Fourdriniermaskin som fremstiller bølgesjiktspapir ved 600 m/min av 100% returmassesammensetning. En kationisk polymer av akrylamid med 10 molprosent kationisk akrylat, IV 12 dl/g, ble tilsatt den tynne masse foran sentersilen ved et dosenivå på 800 g/tonn. En 20% oppslemming av rå stivelse ble tilsatt polymeriedningen like før tilsetningen av polymeren i den tynne masse, i tilstrekkelige mengder til å gi 5% stivelse på tørrvekt av papir. Bentonitt ble tilsatt den tynne masse etter sentersilen og like før innløpskassen, ved et dosenivå på 0,5%. A factory trial was carried out on a Fourdrinier machine which produces corrugated sheet paper at 600 m/min from 100% recycled pulp composition. A cationic polymer of acrylamide with 10 mole percent cationic acrylate, IV 12 dl/g, was added to the thin mass in front of the center sieve at a dosage level of 800 g/ton. A 20% slurry of raw starch was added to the polymer feed just prior to the addition of the polymer to the thin stock, in sufficient amounts to provide 5% starch by dry weight of paper. Bentonite was added to the thin mass after the center sieve and just before the inlet box, at a dosage level of 0.5%.

Analyse av stivelse som var holdt igjen i arket viste at over 95% av den tilsatte stivelse var holdt igjen i arket. Oppvarmingen under maskinens tørkestadier brakte stivelsen til å gelatineres under tørkingen. Analysis of starch retained in the sheet showed that over 95% of the added starch was retained in the sheet. The heating during the drying stages of the machine caused the starch to gelatinize during drying.

Eksempel 2 Example 2

Dekkpapir med en vekt på omtrent 140 gram pr. kvadratmeter ble fremstilt på en Fourdriniermaskin i en prosess hvor det som retensjonsmiddel ble brukt en vandig oppløsning av en polymer av akrylamid med 10 molprosent dimetylaminoetylakrylat-kvaternærsalt [DMAEAq], med IV 12 dl/g, i en dose på 850 g/tonn i topplaget og 790 g/tonn i bunnlaget, tilsatt før sentersilen, samt bentonitt i en dose på 5 kg/t i både topp- og bunnlaget tilsatt etter sentersilen. Suspensjonen innbefattet gjenvunnet papir og det ble funnet at stivelsesinnholdet i arket, uten tilsiktet tilsetning av stivelse, varierte mellom omtrent 0.9 og 1,2%. Covering paper with a weight of approximately 140 grams per square meters was produced on a Fourdrinier machine in a process where an aqueous solution of a polymer of acrylamide with 10 mole percent dimethylaminoethyl acrylate quaternary salt [DMAEAq], with IV 12 dl/g, was used as a retention agent, in a dose of 850 g/ton in the top layer and 790 g/tonne in the bottom layer, added before the center sieve, as well as bentonite in a dose of 5 kg/h in both the top and bottom layers added after the center sieve. The suspension included recycled paper and it was found that the starch content of the sheet, without the intentional addition of starch, varied between approximately 0.9 and 1.2%.

Partikulær råpotet-stivelse ble deretter injisert som en oppslemming i polymer-mateledningen i en dose på 1,42% basert på suspensjonens tørrvekt. Da stabile forhold var gjenopprettet, var mengden av stivelse i arket 2,49%, hvilket indikerer stort sett fullstendig retensjon av den partikulære stivelse. Particulate raw potato starch was then injected as a slurry into the polymer feed line at a dose of 1.42% based on the dry weight of the suspension. When stable conditions were restored, the amount of starch in the sheet was 2.49%, indicating substantially complete retention of the particulate starch.

Da mengden av partikulær stivelse i suspensjonen ble øket til 3,11%, ble mengden i arket hevet til 4,34%, og da mengden i suspensjonen ble hevet til 3,50%, ble mengden i arket hevet til 4,55%, hvilket igjen indikerer stort sett fullstendig retensjon. When the amount of particulate starch in the suspension was increased to 3.11%, the amount in the sheet was raised to 4.34%, and when the amount in the suspension was raised to 3.50%, the amount in the sheet was raised to 4.55%, which again indicates largely complete retention.

Sprengstyrken ble øket med ca. 35% og CMT-verdien med ca. 20%. The explosive strength was increased by approx. 35% and the CMT value by approx. 20%.

Eksempel 3 Example 3

For å utføre midlertidig siling av egnede materialkombinasjoner ble en returmassesammensetning tildannet av 60% avispapir, 30% kartong og 10% magasin og ble gjort til tremasse i en laboratorie-desintegrator i 20 minutter og deretter fortynnet til dannelse av en 0,5% tynn massesuspensjon ved 25°C. Den ble etterlatt for kondisjonering i 24 timer. Den hadde pH på 7,5 til 7,7. To perform temporary screening of suitable material combinations, a recycled pulp composition was formed from 60% newsprint, 30% cardboard and 10% magazine and was pulped in a laboratory disintegrator for 20 minutes and then diluted to form a 0.5% thin pulp suspension at 25°C. It was left to condition for 24 hours. It had a pH of 7.5 to 7.7.

500 ml tynn masse ble plassert i en "Britt Dynamic Drainage Jar" forsynt med en maskinvaier med røreren innstilt på 1500 o/min. Den nødvendige mengde av en 20% stivelsesoppslemming ble blandet med den nødvendige mengde av en 0,5% oppløsning av polymer og tilsatt dreneringskrukken. Etter omrøring i 60 sekunder ved 1500 o/min ble røreren saktnet til 800 o/min og den nødvendige mengde av bentonittoppslemming ble tilsatt. Etter 10 sekunders blanding ble bakvannet oppsamlet i 30 sekunder. 500 ml of thin stock was placed in a "Britt Dynamic Drainage Jar" fitted with a machine wire with the stirrer set at 1500 rpm. The required amount of a 20% starch slurry was mixed with the required amount of a 0.5% solution of polymer and added to the drainage jar. After stirring for 60 seconds at 1500 rpm, the stirrer was slowed to 800 rpm and the required amount of bentonite slurry was added. After 10 seconds of mixing, the tailwater was collected for 30 seconds.

Det oppsamlede bakvann ble kokt ved 100°C i 30 minutter, volumet gjentilpasset det opprinnelige volum og prøven sentrifugert for å fjerne fiber. Surnet kaliumjodid/-jod-reagens ble tilsatt og det blå stivelse/jod-kompleks ble vurdert optisk og sammenliknet med en kalibreringsgraf for å gi en indikasjon på vannets stivelsesinnhold. P.g.a. de bestemte analyseteknikker som ble brukt, er verdiene mer indikerende for relative verdier enn absolutte verdier, men økning av verdien indikerer øket retensjon. The collected tailwater was boiled at 100°C for 30 minutes, the volume returned to the original volume and the sample centrifuged to remove fiber. Acidified potassium iodide/iodine reagent was added and the blue starch/iodine complex was assessed optically and compared to a calibration graph to give an indication of the water's starch content. Because of. the particular analysis techniques used, the values are more indicative of relative values than absolute values, but increasing the value indicates increased retention.

I en første rekke av tester ble polymer (akrylamid med 10 molprosent dimetylaminoetylakrylat-kvaternærsalt, IV 12 dl/g) tilsatt ved 750 gran pr. tonn fiber, bentonitt ved 2000 gram pr. tonn fiber og stivelse 80 kg pr. tonn fiber (8%). Følgen-de resultater ble oppnådd. In a first series of tests, polymer (acrylamide with 10 mole percent dimethylaminoethyl acrylate quaternary salt, IV 12 dl/g) was added at 750 grains per tonnes of fibre, bentonite at 2000 grams per tonnes of fiber and starch 80 kg per tonnes of fiber (8%). The following results were obtained.

Disse resultater indikerer at de beste resultater oppnås når stivelse blandes med polymeren (etterfulgt av bentonitten). Brukbar retensjon oppnås også når polymeren tilsettes separat og stivelsen deretter tilsettes med bentonitten. Tilsetning av stivelsen alene før eller etter polymeren, gir dårlige resultater. These results indicate that the best results are obtained when starch is mixed with the polymer (followed by the bentonite). Usable retention is also achieved when the polymer is added separately and the starch is then added with the bentonite. Adding the starch alone before or after the polymer gives poor results.

Eksempel 4 Example 4

Det ble gjentatt en prosess stort sett som i Eksempel 3, der det ble gjort sammenlikning av retensjonen (målt som i Eksempel 3) ved 4%, 6% og 8% stivelse når det ikke er noe polymer og bentonitt (regulering) eller når stivelsen tilsettes med 750 g/t polymer etterfulgt av 2000 g/t bentonitt. A process largely as in Example 3 was repeated, where a comparison was made of the retention (measured as in Example 3) at 4%, 6% and 8% starch when there is no polymer and bentonite (regulation) or when the starch is added with 750 g/t polymer followed by 2000 g/t bentonite.

Mengden av tilsatt stivelse basert på volumet av suspensjonen ved mengdene 4%, 6% og 8% basert på vekten av fiber var henholdsvis 200,300 og 400 ppm. The amount of added starch based on the volume of the suspension at the amounts of 4%, 6% and 8% based on the weight of fiber was 200, 300 and 400 ppm respectively.

Eksempel 5 Example 5

Det ble brukt en prosess i det store og hele som beskrevet i Eksempel 3, bortsett fra at i de tre tester som ble utført ved bruk av polymer under fravær av anionisk mikropartikulært materiale, ble stivelsen tilsatt med polymeroppløsningen i dreneringskrukken med røreren innstilt på 800 o/min, og etter 10 sekunders blanding ble bakvannet oppsamlet i 30 sekunder. Stivelsesretensjon ble målt som i Eksempel 3. A process was used broadly as described in Example 3, except that in the three tests conducted using polymer in the absence of anionic microparticulate matter, the starch was added with the polymer solution in the drain pan with the stirrer set at 800° /min, and after 10 seconds of mixing, the tailwater was collected for 30 seconds. Starch retention was measured as in Example 3.

Resultatene var som følger: The results were as follows:

Disse resultater viser tydelig den svært forbedrede retensjon som kan oppnås ved bruk av kationisk polymer med høy IV sammenliknet med kationiske polymerer med lav molekylvekt. De viser også at det kan oppnås gode resultater ved bruk av polykiselsyre som det anioniske mikropartikulære materiale, men direkte sammenlikning mellom de to tester med det kationiske polyakrylamid er ikke fullt ut pålitelig p.g.a. de ulike forhold som ble brukt under testene. These results clearly demonstrate the greatly improved retention that can be achieved using high IV cationic polymers compared to low molecular weight cationic polymers. They also show that good results can be achieved using polysilicic acid as the anionic microparticulate material, but direct comparison between the two tests with the cationic polyacrylamide is not fully reliable due to the various conditions used during the tests.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av papir på en papirmaskin, omfattende tilveiebringelse av en celluloseholdig, tynn massesuspensjon, fiokkulering av suspensjonen ved tilsetning av en vandig oppløsning av polymert retensjonsmiddel valgt fra oppløst kationisk stivelse og syntetisk polymer med grenseviskositet (IV) over 4 dl/g og derved dannelse av en flokkulert suspensjon, avskjæring av den fiokkulerte suspensjon og gjenfiokkulering av den avskårne suspensjon ved tilsetning av en vandig suspensjon av mikropartikulært anionisk materiale og derved dannelse av en gjenflokkulert suspensjon, drenering av den gjenfiokkulerte suspensjon gjennom en bevegelig sil for å danne et fuktig ark, og fremføring av arket gjennom en oppvarmet tørkesone og derved dannelse av et tørt ark, karakterisert ved at de uoppløselige stivelsespartikler tilsettes den celluloseholdige suspensjon som en oppslemming av stort sett fritt dispergerte partikler i hele eller deler av den vandige oppløsning av det polymere retensjonsmiddel eller i hele eller deler av den vandige suspensjon av mikropartikulært anionisk materiale, og de uoppløselige stivelsespartikler oppvarmes under tørkingen og frigjør oppløselig stivelse i arket i nærvær av fuktighet.1. Process for producing paper on a paper machine, comprising providing a cellulosic, thin pulp suspension, flocculation of the suspension by adding an aqueous solution of polymeric retention agent selected from dissolved cationic starch and synthetic polymer with an intrinsic viscosity (IV) above 4 dl/g and thereby forming a flocculated suspension, shearing off the flocculated suspension and re-flocculating the sheared suspension by adding an aqueous suspension of microparticulate anionic material thereby forming a re-flocculated suspension, draining the refioculated suspension through a moving screen to form a moist sheet, and advancing the sheet through a heated drying zone and thereby forming a dry sheet, characterized in that the insoluble starch particles are added to the cellulosic suspension as a slurry of largely freely dispersed particles in all or part of the aqueous solution of the polymeric retention agent or in all or part of the aqueous suspension of microparticulate anionic material, and the insoluble starch particles are heated during drying and release soluble starch in the sheet in the presence of moisture. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anioniske mikropartikulære materiale er valgt fra uorganiske svellende leirer, kolloidalt kisel, polysilikat-mikrogeler, polykiselsyre-mikrogeler og aluminium-modifisert kolloidalt kisel, aluminium-modifisert polysilikat-mikrogel og aluminium-modifisert polykiselsyre-mikrogel.2. Method according to claim 1, characterized in that the anionic microparticulate material is selected from inorganic swelling clays, colloidal silicon, polysilicate microgels, polysilicic acid microgels and aluminum-modified colloidal silicon, aluminum-modified polysilicate microgel and aluminum-modified polysilicic acid microgel. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at papiret er et fylt papir.3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the paper is a filled paper. 4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at papiret er stort sett ufylt papir.4. Method according to claim 1 or 2, characterized by the fact that the paper is largely unfilled paper. 5. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at stivelsen i partiklene er ugelatinert slik at stort sett ingen oppløsning av stivelse i suspensjonen finner sted forut for drenering, og stivelsen gelatineres under dreneringen og/eller tørkingen.5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the starch in the particles is ungelatinized so that virtually no dissolution of starch in the suspension takes place prior to drainage, and the starch is gelatinized during the drainage and/or drying. 6. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at retensjonsmiddelet er et syntetisk polymermateriale med grenseviskositet på minst 4 dl/g.6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the retention agent is a synthetic polymer material with a limit viscosity of at least 4 dl/g. 7. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at retensjonsmiddelet er et syntetisk polymermateriale med grenseviskositet på minst 8 dl/g.7. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the retention agent is a synthetic polymer material with an intrinsic viscosity of at least 8 dl/g. 8. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det polymere retensjonsmiddel er kationisk.8. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the polymeric retention agent is cationic. 9. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 3 eller kravene 5 til 8, karakterisert ved at arket inneholder 20 til 60 vektprosent fyllstoff.9. Method according to one of claims 1 to 3 or claims 5 to 8, characterized in that the sheet contains 20 to 60 percent by weight filler. 10. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1,2,4-8, karakterisert ved at arket er et stort sett ufylt ark som er bølgesjiktspapir eller dekkpapir.10. Method according to one of claims 1,2,4-8, characterized in that the sheet is a largely unfilled sheet which is corrugated paper or cover paper. 11. Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at mengden av stivelse i arket er fra 2 til 15%.11. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the amount of starch in the sheet is from 2 to 15%.
NO19960416A 1994-06-01 1996-01-31 Method of making paper on a paper machine NO321456B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9410965A GB9410965D0 (en) 1994-06-01 1994-06-01 Manufacture of paper
PCT/GB1995/001259 WO1995033096A1 (en) 1994-06-01 1995-06-01 Manufacture of paper

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO960416D0 NO960416D0 (en) 1996-01-31
NO960416L NO960416L (en) 1996-03-25
NO321456B1 true NO321456B1 (en) 2006-05-15

Family

ID=10756015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19960416A NO321456B1 (en) 1994-06-01 1996-01-31 Method of making paper on a paper machine

Country Status (21)

Country Link
EP (2) EP0711370B1 (en)
JP (1) JP3801629B2 (en)
KR (1) KR100385038B1 (en)
AT (2) ATE325925T1 (en)
AU (1) AU688911B2 (en)
BR (1) BR9506248A (en)
CA (1) CA2167803C (en)
DE (2) DE69525018T2 (en)
DK (2) DK0711370T3 (en)
ES (2) ES2170149T3 (en)
FI (1) FI120631B (en)
GB (1) GB9410965D0 (en)
IL (1) IL113973A (en)
IN (1) IN190864B (en)
MX (1) MX9600430A (en)
NO (1) NO321456B1 (en)
NZ (1) NZ287496A (en)
PT (2) PT711370E (en)
TW (1) TW275654B (en)
WO (1) WO1995033096A1 (en)
ZA (1) ZA954520B (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5876563A (en) * 1994-06-01 1999-03-02 Allied Colloids Limited Manufacture of paper
GB9624031D0 (en) * 1996-11-19 1997-01-08 Allied Colloids Ltd Manufacture of paper
GB2323100B (en) * 1996-11-29 2001-06-06 Cellcat Gmbh Polysaccharide particles, method for producing them and their use
GB9719472D0 (en) * 1997-09-12 1997-11-12 Allied Colloids Ltd Process of making paper
US5942087A (en) * 1998-02-17 1999-08-24 Nalco Chemical Company Starch retention in paper and board production
US6099689A (en) * 1998-02-17 2000-08-08 Nalco Chemical Company Production of paper and board products with improved retention, drainage and formation
ID28511A (en) * 1998-08-28 2001-05-31 Ciba Spec Chem Water Treat Ltd PAPER MAKING
DE10326738B4 (en) * 2003-06-13 2010-08-19 Papiertechnische Stiftung Method for introducing starch as a bulk additive and for spraying in the production of paper, board and cardboard
KR20150063561A (en) * 2012-10-05 2015-06-09 스페셜티 미네랄스 (미시간) 인코포레이티드 Filler suspension and its use in the manufacture of paper
PL3260597T3 (en) 2016-06-22 2019-11-29 Buchmann Ges Mit Beschraenkter Haftung Multi-layer fibre product with an inhibited migration rate of aromatic or saturated hydrocarbons and method for producing the same
CN114150527B (en) * 2021-12-17 2023-04-25 杭州绿邦科技有限公司 Retention and filter aid

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2729561A (en) * 1952-08-26 1956-01-03 John C Marrone Blowing dry starch into a papermaking furnish
US4347100A (en) * 1981-05-21 1982-08-31 The Chemithon Corporation Strength of paper from mechanical or thermomechanical pulp
GB8822577D0 (en) * 1988-09-26 1988-11-02 Blue Circle Ind Plc Papermaking filler compositions
EP0499448A1 (en) * 1991-02-15 1992-08-19 Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Limited Production of paper
US5126014A (en) * 1991-07-16 1992-06-30 Nalco Chemical Company Retention and drainage aid for alkaline fine papermaking process

Also Published As

Publication number Publication date
NO960416D0 (en) 1996-01-31
TW275654B (en) 1996-05-11
GB9410965D0 (en) 1994-07-20
DK1143068T3 (en) 2006-09-11
WO1995033096A1 (en) 1995-12-07
JP3801629B2 (en) 2006-07-26
AU688911B2 (en) 1998-03-19
IL113973A (en) 2000-06-01
ATE325925T1 (en) 2006-06-15
CA2167803A1 (en) 1995-12-07
DE69525018T2 (en) 2002-08-22
DE69534985D1 (en) 2006-06-14
EP1143068A2 (en) 2001-10-10
DE69534985T2 (en) 2006-11-02
KR100385038B1 (en) 2004-08-06
ATE212091T1 (en) 2002-02-15
EP0711370B1 (en) 2002-01-16
ES2170149T3 (en) 2002-08-01
CA2167803C (en) 2005-11-01
MX9600430A (en) 1998-06-30
IL113973A0 (en) 1995-10-31
ES2262578T3 (en) 2006-12-01
AU2622795A (en) 1995-12-21
EP1143068B1 (en) 2006-05-10
FI120631B (en) 2009-12-31
DE69525018D1 (en) 2002-02-21
ZA954520B (en) 1996-06-03
EP0711370A1 (en) 1996-05-15
FI960396A (en) 1996-03-25
NO960416L (en) 1996-03-25
JPH09501208A (en) 1997-02-04
FI960396A0 (en) 1996-01-29
PT711370E (en) 2002-06-28
EP1143068A3 (en) 2004-04-28
PT1143068E (en) 2006-07-31
IN190864B (en) 2003-08-30
BR9506248A (en) 1996-04-23
DK0711370T3 (en) 2002-04-22
NZ287496A (en) 1998-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5876563A (en) Manufacture of paper
CA2671973C (en) Swollen starch compositions for use in papermaking
US6238520B1 (en) Manufacture of paper
AU722170B2 (en) Processes of making paper and materials for use in this
US20150197892A1 (en) Filler suspension and its use in the manufacture of paper
NO178470B (en) Process for producing sheets or webs containing cellulose fibers
NO321456B1 (en) Method of making paper on a paper machine
EP2148001B1 (en) Pulping of cellulosic material in the presence of a cationic polymer
AU2006201187B2 (en) Swollen starch compositions for use in papermaking
MXPA96000430A (en) Manufacture of pa