NO333411B1 - Fremstilling av papir og papp - Google Patents
Fremstilling av papir og papp Download PDFInfo
- Publication number
- NO333411B1 NO333411B1 NO20022184A NO20022184A NO333411B1 NO 333411 B1 NO333411 B1 NO 333411B1 NO 20022184 A NO20022184 A NO 20022184A NO 20022184 A NO20022184 A NO 20022184A NO 333411 B1 NO333411 B1 NO 333411B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- suspension
- polymer
- cationic
- anionic
- water
- Prior art date
Links
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 9
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 91
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 80
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 64
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 43
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000006085 branching agent Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims abstract description 22
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 21
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 15
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 50
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 47
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 claims description 33
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 17
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 claims description 16
- 239000000123 paper Substances 0.000 claims description 13
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 11
- -1 aluminum silicates Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 5
- 229940088417 precipitated calcium carbonate Drugs 0.000 claims description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000499 gel Substances 0.000 claims description 4
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229940037003 alum Drugs 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 2
- YZVITDHJYAEQKX-UHFFFAOYSA-K aluminum;trichloride;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Al+3].[Cl-].[Cl-].[Cl-] YZVITDHJYAEQKX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 2
- LVYZJEPLMYTTGH-UHFFFAOYSA-H dialuminum chloride pentahydroxide dihydrate Chemical compound [Cl-].[Al+3].[OH-].[OH-].[Al+3].[OH-].[OH-].[OH-].O.O LVYZJEPLMYTTGH-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 10
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 34
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 19
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 17
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 14
- 239000012986 chain transfer agent Substances 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 10
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 5
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 5
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 238000010528 free radical solution polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- PQUXFUBNSYCQAL-UHFFFAOYSA-N 1-(2,3-difluorophenyl)ethanone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC(F)=C1F PQUXFUBNSYCQAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DPBJAVGHACCNRL-UHFFFAOYSA-N 2-(dimethylamino)ethyl prop-2-enoate Chemical class CN(C)CCOC(=O)C=C DPBJAVGHACCNRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N Dimethylamine Chemical compound CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012726 Water-in-Oil Emulsion Polymerization Methods 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000000746 allylic group Chemical group 0.000 description 2
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N anhydrous methyl chloride Natural products ClC NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 2
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 2
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004985 dialkyl amino alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 2
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 2
- 229940050176 methyl chloride Drugs 0.000 description 2
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 2
- 229940047670 sodium acrylate Drugs 0.000 description 2
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 2
- 238000010557 suspension polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 2
- CWERGRDVMFNCDR-UHFFFAOYSA-N thioglycolic acid Chemical compound OC(=O)CS CWERGRDVMFNCDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003260 vortexing Methods 0.000 description 2
- 239000007762 w/o emulsion Substances 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl prop-2-enoate Chemical compound OCCOC(=O)C=C OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 5-[3-(trifluoromethyl)phenyl]-2h-tetrazole Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=CC(C2=NNN=N2)=C1 KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000018185 Betula X alpestris Nutrition 0.000 description 1
- 235000018212 Betula X uliginosa Nutrition 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000005956 Metaldehyde Substances 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical class CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006322 acrylamide copolymer Polymers 0.000 description 1
- 150000003926 acrylamides Chemical class 0.000 description 1
- 229940048053 acrylate Drugs 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006320 anionic starch Polymers 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- LDHQCZJRKDOVOX-NSCUHMNNSA-N crotonic acid Chemical compound C\C=C\C(O)=O LDHQCZJRKDOVOX-NSCUHMNNSA-N 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- IQDGSYLLQPDQDV-UHFFFAOYSA-N dimethylazanium;chloride Chemical compound Cl.CNC IQDGSYLLQPDQDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000003657 drainage water Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PYGSKMBEVAICCR-UHFFFAOYSA-N hexa-1,5-diene Chemical group C=CCCC=C PYGSKMBEVAICCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 238000010338 mechanical breakdown Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- GKKDCARASOJPNG-UHFFFAOYSA-N metaldehyde Chemical compound CC1OC(C)OC(C)OC(C)O1 GKKDCARASOJPNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012703 microemulsion polymerization Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000012053 oil suspension Substances 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- UIIIBRHUICCMAI-UHFFFAOYSA-N prop-2-ene-1-sulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC=C UIIIBRHUICCMAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910001379 sodium hypophosphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LDHQCZJRKDOVOX-UHFFFAOYSA-N trans-crotonic acid Natural products CC=CC(O)=O LDHQCZJRKDOVOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XFNJVJPLKCPIBV-UHFFFAOYSA-N trimethylenediamine Chemical group NCCCN XFNJVJPLKCPIBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLVXSWCKKBEXTG-UHFFFAOYSA-N vinylsulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C=C NLVXSWCKKBEXTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003170 water-soluble synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
- D21H23/76—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by choice of auxiliary compounds which are added separately from at least one other compound, e.g. to improve the incorporation of the latter or to obtain an enhanced combined effect
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/06—Paper forming aids
- D21H21/10—Retention agents or drainage improvers
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
- D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H17/41—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups
- D21H17/42—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups anionic
- D21H17/43—Carboxyl groups or derivatives thereof
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
- D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H17/41—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups
- D21H17/44—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups cationic
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/66—Salts, e.g. alums
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
- D21H17/675—Oxides, hydroxides or carbonates
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
- D21H17/68—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments siliceous, e.g. clays
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
- D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
- D21H23/04—Addition to the pulp; After-treatment of added substances in the pulp
- D21H23/06—Controlling the addition
- D21H23/14—Controlling the addition by selecting point of addition or time of contact between components
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
- D21H23/76—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by choice of auxiliary compounds which are added separately from at least one other compound, e.g. to improve the incorporation of the latter or to obtain an enhanced combined effect
- D21H23/765—Addition of all compounds to the pulp
Landscapes
- Paper (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
Det er beskrevet en fremgangsmåte for fremstilling av papir eller papp omfattende dannelse av en celluloseformig suspensjon, flokkelering av suspensjonen, drenering av suspensjonen på en sorterer for å danne et ark og deretter tørking av arket, karakterisert ved at suspensjonen flokkuleres ved anvendelse av et flokkuleringssystem omfattende et silisiumholdig materiale og en anioniske, forgrenet vannoppløselig polymer som er dannet fra vannoppløselig etylenisk umettet anionisk monomer eller monomerblanding og forgreningsmiddel, og hvor polymeren har (a) intrinsik viskositet over 1.5 dl/g og /eller saltvanns Brookfield viskositet på over ca 2.0 mPa.s og (b) reologisk oscillasjonsverdi for tan delta ved O.OOSHz på over 0.7 og/eller (c) deionisert SLV viskositetstall som er minst tre ganger det salte SLV viskositetstallet for den tilsvarende uforgrenede polymeren fremstilt i fravær av forgreningsmiddel.
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører fremstilling av papir og papp fra en celluloseformig masse, ved anvendelse av et nytt flokkulerende system.
Under fremstillingen av papir og papp dreneres en celluloseformig tynnmasse på en bevegelig sorterer, (ofte betegnet som en maskinvire) for å danne et ark som deretter tørkes. Det er velkjent å tilsette vannoppløselig polymerer til den celluloseformige suspensjonen, for å bevirke flokkulering av cellulosefaststoffene og fremme dreneringen på den bevegelige sortereren.
For å øke utbyttet av papir, opererer mange moderne papirfremstillingsmaskiner ved høye hastigheter. Som en følge av forøkede maskinhastigheter, er det lagt stor vekt på drenering og retensjonssystemer som tilveiebringer forøket drenering. Imidlertid er det kjent at økning av molekylvekten av et polymert retensjonshjelpemiddel som tilsettes umiddelbart før drenering vil vise tendens til å øke hastigheten til drenering, men skade formasjon. Det er vanskelig å oppnå den optimale balansen mellom retensjon, drenering, tørking og formasjon ved tilsetning av et enkelt polymert retensjonshjelpemiddel, og det er derfor vanlig praksis å tilsette to separate materialer etter hverandre.
EP-A-235893 tilveiebringer en fremgangsmåte hvori en vannoppløselig, i det vesentlige linjær kationisk polymer tilsettes til papirfremstillingsmassen før et "shear" behandlingstrinn og deretter reflokkuleres ved innføring av bentonit etter dette "shear" behandlingstrinnet. Denne fremgangsmåten tilveiebringer forbedret drenering og også god formasjon og retensjon. Denne prosessen, som er kommersialisert av Ciba Speciality Chemicals under betegnelsen "Hydrocol", har vist seg vellykket i mer enn et tiår.
I den senere tid har det vært gjort forskjellige forsøk på å tilveiebringe variasjoner av dette temaet for å gjøre mindre modifikasjoner på en eller flere av komponentene.
US-A-5393381 beskriver en prosess for fremstilling av papir eller papp ved tilsetning av et vannoppløselig, forgrenet kationisk polyakrylamid og en bentonit til den fiberformige suspensjonen av massen. Det forgrenede, kationiske polyakrylamidet fremstilles ved å polymerisere en blanding av akrylamid, kationisk monomer, forgreningsmiddel og kjedeoverføirngsmiddel ved oppløsningspolymerisasjon. US-A-5882525 beskriver en prosess hvori en kationisk forgrenet, vannoppløselig polymer med en oppløsnings kvotient større enn ca 30 % tilføres til en dispersjon av suspenderte faste stoffer, for eksempel en papirfremstillingsmasse, for å frigi vann. Den kationiske, forgrenede, vannoppløselige polymeren fremstilles fra tilsvarende bestanddeler som i US-A-5393381, det vil si ved å polymerisere en blanding av akrylamid, kationisk monomer, forgreningsmiddel og kjedeoverføirngsmiddel.
IWO-A-9829604 er det beskrevet en fremgangsmåte for fremstilling av papir, hvori et kationisk, polymert retensjonshjelpemiddel tilsettes til en celluloseformig suspensjon for å danne flokker, mekanisk nedbrytning av flokken, og deretter reflokkulering av suspensjonen, ved tilsetning av en oppløsning av et andre anionisk, polymert retensjonshjelpemiddel. Det anioniske, polymere retensjonshjelpemiddelet er en forgrenet polymer som er kjennetegnet ved at den har en reologisk oscillasjonsverdi for tan-delta ved 0.005Hz på over 0.7, eller ved at den har et deionisert SLV viskositetstall som er minst 3 ganger det saltede SLV viskositetstallet av den tilsvarende polymeren, fremstilt i fravær av forgreningsmiddel. Fremgangsmåten tilveiebringer signifikante forbedringer i kombinasjonen av retensjon og formasjon sammenlignet med tidligere kjente prosesser.
EP-A-308752 beskriver en fremgangsmåte for fremstilling av papir, hvori en kationisk organisk polymer av lav molekylvekt tilsettes til massesammensetningen, og deretter en kolloidal silika og en ladet akrylamidcopolymer av høy molekylvekt av molekylvekt minst 500.000. Beskrivelsen av polymeren av høy molekylvekt indikerer at de er linjære polymerer.
Både EP-A1-499448 og EP-A1-0608986 beskriver fremgangsmåter for fremstilling av papir omfattende dannelse av en celluloseformig suspensjon, flokkulering av suspensjonen ved tilsats av en vannløselig kationisk polymer, et silisiumholdig anionisk partikulært materiale og en anionisk polymer, drenering av suspensjonen på en vire og tørking av arket.
Imidlertid foreligger det fortsatt et behov for ytterligere forbedrede papirfremstillingsprosesser ved ytterligere å forbedre drenering, retensjon og formasjon. Videre foreligger det fortsatt behov for å tilveiebringe et mer effektivt flokkuleirngssystem for fremstilling av sterkt fylte papir.
I følge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for fremstilling av papir eller papp, omfattende dannelse av en celluloseformig suspensjon, flokkulering av suspensjonen med en vannoppløselig kationisk polymer, røring av formete flokkene, innføring av et silisiumholdig materiale og en anionisk vannoppløselig polymer, drenering av suspensjonen på en sorterer for å danne et ark og deretter tørking av arket, hvori suspensjonen flokkuleres ved anvendelse av et flokkuleringssystem omfattende et silisiumholdig materiale og en anionisk, forgrenet vannoppløselig polymer som er dannet fra vannoppløselig, etylenisk umettet anionisk monomer eller monomerblanding og forgreningsmiddel, og hvori polymeren har
(a) intrinsik viskositet av minst 4 dl/g,
(b) reologisk oscillasjonsverdi for tan delta ved 0.005Hz på over 0.7 og/eller (c) deioniserte SLV viskositetstall som er minst tre ganger det salte SLV viskositetstallet av den tilsvarende, uforgrenede polymeren fremstillt i fravær av forgreningsmiddel, og hvori den vannløslige kationiske polymeren tilføres den celluloseformig suspensjonen, suspensjonen underkastes mekanisk shear-behandling og deretter innføres en anionisk forgrenet polymer og silisiumholdig materiale.
Det ble overraskende funnet at flokkulering av den celluloseformige suspensjonen ved anvendelse av et flokkuleringssystem som omfatter et silisiumholdig materiale og anionisk forgrenet, vannoppløselig polymer med de spesielle reologiske egenskapene tilveiebringer forbedringer i retensjon, drenering og formasjon sammenlignet med anvendelse av anionisk, forgrenet polymer i fravær av det silisiumholdige materialet, eller det silisiumholdige materialet i fravær av den anioniske forgrenede polymeren.
Det silisiumholdige materialet kan være et hvilket som helst av materialene valgt fra gruppen bestående av silikabaserte partikler, silikamikrogeler, kolloidal silika, silikasoler, silikageler, polysilikater, aluminiumsilikater, polyaluminiumsilikater, borsilikater, polyborsilikater og zeolitter. Dette silisiumholdige materialet kan være i form av et anionisk mikropartikulært materiale. Alternativt kan det silisiumholdige materialet være en kationisk silika.
Hensiktsmessig kan det silisiumholdige materialet velges fra silika og polysilikater. Silika kan for eksempel være en hvilken som helst kolloidal silika, for eksempel som beskrevet i WO-A-8600100. Polysilikatet kan være en kolloidal silikatsyre som beskrevet i US-A-4388150.
Polysilikatene, ifølge oppfinnelsen, kan fremstilles ved å surgjøre en vanndig oppløsning av et alkalimetall silikat. For eksempel kan polykiselsyre mikrogeler, ellers kjent som aktiv silika, fremstilles ved partiell surgjøring av alkalimetall silikat til ca pH 8-9 ved anvendelse av mineralsyre eller surbytteharpiks, syresalter og syregasser. Det kan være ønskelig å elde den nyfremstilte polykiselsyren for å tillate at det dannes tilstrekkelig tredimensjonal nettverkstruktur. Generelt er eldingstiden utilstrekkelig for at polykiselsyren skal gelere. Spesielt foretrukket silisiumholdig materiale omfatter polyaluminiumsilikater. Polyaluminiumsilikatene kan for eksempel være aluminert polykiselsyre, fremstilt ved først å danne polykiselsyremikropartikler og deretter etterbehandle med aluminiumsalter, for eksempel som beskrevet i US-A-5176891. Slike polyaluminiumsilikater består av kiselsyremikropartikler med aluminium lokalisert fortrinnsvis på overflaten.
Alternativt kan polyaluminiumsilikatene være polypartikulære polykiselsyremikrogeler av overflate areal over 1000m<2>/g dannet ved omsetning av et alkalimetallsilikat med syre og vannoppløselig aluminiumsalter, for eksempel som beskrevet i US-A-5482693. Typisk kan polyaluminiumsilikatet ta et målforhold aluminiumoksyd-silisiumdioksyd på mellom 1:10 og 1:1500.
Polyaluminiumsilikater kan dannes ved å surgjøre en vanndig oppløsning av alkalimetallsilikat til pH 9 eller 10 ved å anvende konsentrert svovelsyre inneholdende 1.5 til 2.0 vekt % av et vannoppløselig aluminiumsalt, for eksempel aluminiumsulfat. Den vanndige oppløsningen kan eldes tilstrekkelig for at den tredimensjonale mikrogelen skal dannes. Typisk eldes polyaluminiumsilikatet i opp til to og en halv time før fortynning av det vanndige polysilikatet til 0.5 vekt % silisiumoksyd.
Det silisiumholdige materialet kan være et kolloidalt borsilikat, for eksempel som beskrevet i WO-A-9916708. Det kolloidale borsilikatet kan fremstilles ved å bringe en fortynnet vanndig oppløsning av et alkalimetallsilikat i kontakt med en kationiskbytteharpiks for å fremstille en kiselsyre og deretter danne en rest (heel) ved å blande sammen en fortynnet vanndig oppløsning av et alkalimetallborat med et alkalimetallhydroksyd for å danne en vanndig oppløsning inneholdende 0.01 til 30 % B2O3, som har en pH fra 7 til 10.5.
Den anioniske forgrenede polymeren dannes fra en vannoppløselig monomerblanding omfattende minst en anionisk eller potensielt anionisk, etylenisk umettet monomer og en liten mengde forgreningsmiddel, for eksempel som beskrevet i WO-A-9829604. Generelt dannes polymeren fra en blanding av 5 til 100 vekt % anionisk vannoppløselig monomer og 0 til 95 vekt % ikke-ionisk vannoppløselig monomer.
Typisk har de vannoppløselige monomerene en oppløselighet i vann på minst 5g/100cc. Den anioniske monomeren er fortrinnsvis valgt fra gruppen bestående av akrylsyre, metakrylsyre, maleinsyre, krotonsyre, itakonsyre, 2-akrylamid-2-metylpropansulfatsyre, allylsylfonsyre og vinylsylfonsyre og alkalimetall- eller amoniumsalter derav. Den ikke-ioniske monomeren er fortrinnsvis valgt fra gruppen bestående av akrylamid, metakrylamid, N-vinylpyrrolidon og hydroksyetylakrylat. En spesiell foretrukket monomerblanding omfatter akrylamid og natriumakrylat.
Forgreningsmiddelet kan være et hvilket som helst kjemisk materiale som forårsaker forgrening ved reaksjon gjennom karboksyl- eller andre sidehengende grupper (for eksempel et epoksyd, silan, flerverdig metall eller formaldehyd). Fortrinnsvis er forgreningsmiddelet en polyetylenisk umettet monomer som er innbefattet i monomerblandingen hvorfra polymeren dannes. De påkrevde mengdene av forgreningsmiddel vil variere avhengig av det spesifikke forgreningsmiddelet. Når det følgelig anvendes på polyetylenisk umettede akryliske forgreningsmidler, så som metylenbisakrylamid er den molare mengden vanligvis under 30 molar ppm og fortrinnsvis under 20 ppm. Generelt er den under 10 ppm og mest foretrukket under 5 ppm. Den optimale mengden av forgreningsmiddel er fortrinnsvis fra rundt 0.5 til 3 eller 3.5 molar ppm, eller sågar 3.8 ppm, men i noen tilfeller kan det være ønskelig å bruke 7 eller 10 ppm. Fortrinnsvis er forgreningsmiddelet vannoppløselig. Typisk kan det være et difunksjonelt material så som metylenbisakrylamid, eller det kan være trifunksjonelt, tetrafunksjonelt, eller høyere funksjonelt tverrbindende middel, for eksempel tetra-ally-lammoniumklorid. Siden Allylisk monomer generelt viser tendens til å ha lave reaktivitetsforhold, polymeriserer de mindre lett, og det er følgelig standard praksis når det anvendes polyetylenisk umettede allyliske forgreningsmidler, så som tetra-allyl-ammoniumklorid og anvendes høye nivåer, for eksempel 5 til 30 eller sågar 35 molar ppm, eller endog 38 ppm og så mye som 70 eller 100 ppm.
Det kan også være ønskelig å innbefatte et kjedeoverføringsmiddel i monomerblandingen. Når kjedeoverføringsmiddelet er innbefattet kan det benyttes i en mengde på minst 2 ppm ved vekt, og kan også innbefattes i en mengde på opptil 200 ppm ved vekt. Typisk kan mengden av kjedeoverføringsmiddel være i området 10 til 50 ppm ved vekt. Kjedeoverføringsmiddelet kan være et hvilket som helst egnet kjemisk stoff, for eksempel natriumhypofositt, 2-merkaptoetanol, eplesyre eller trioglykolsyre. Fortrinnsvis fremstilles imidlertid den anioniske forgrenede polymeren i fravær av tilsatt kjedeoverføirngsmiddel.
Den anioniske forgrenede polymeren er generelt i form av en vann-i-olje emulsjon eller dispersjon. Typisk fremstilles polymerene ved reversfase-emulsjonpolymerisasjon for å danne en reversfase-emulsjon. Dette produktet tar vanligvis en partikkelstørrelse med minst 95 vekt % under 10 um og fortrinnsvis minst 90 vekt % under 2 nm, for eksempel i vesentlig over 100 nm og spesielt i det vesentlige i området 500 nm til 1 nm. Polymerene kan fremstilles ved konvensjonelle reversfase-emulsjons- eller mikroemulsjonspolymerisasjonsteknikker.
Tan-delta ved 0.005 Hz verdien oppnås ved anvendelse av et "Controlled Stress Rheometer" i oscillasjon modus på en 1.5 vekt % vanndig oppløsning av polymer i deionisert vann etter tromling i to timer. Under forløpet av dette arbeidet anvendes en "Carrimed CSR 100" utstyrt med en 6 cm akrylisk konus, med en P58' konusvinkel og en 58 um trunkeringsverdi (Item ref 5664). Et prøvevolum på ca 2-3 cc anvendes. Temperatur kontrolleres ved 20.0 "C ± 0.1 "C ved anvendelse av Peltier platen. En vinkelfortrengning på 5 X IO"<4> radian er anvendt over et frekvenssveip fra 0.005Hz til 1Hz i 12 trinn på en logaritmisk basis. G' og G" målinger registreres og anvendes for å beregne tan-delta (G"/G') verdier. Verdien av tan-delta er forholdet mellom taps (viscous) modul G" til lagrings (elastic) modul G' innenfor systemet.
Ved lave frekvenser (0.005Hz) antas det at deformasjonshastigheten av prøven er tilstrekkelig lav til å muliggjøre liniært eller forgreinet sammenfiltrede kjeder og frafiltrering. Nettverks- eller tverrbundedesystemer har permanent sammenfiltring av kjedene og viser lave verdier for tan-delta over et vidt område av frekvenser. Derfor anvendes lavfrekvens (for eksempel 0.005Hz) målinger for å karakterisere polymeregenskapene i det vanndige miljøet.
De anioniske forgrenede polymerene bør ha en tan delta verdi med 0.005Hz på over 0.7. Foretrukne anionisk forgrenede polymerer har en tan-delta verdi på 0.8 ved 0.005Hz. Fortrinnsvis er intrinsik viskositet minst 2 dl/g, for eksempel minst 4 dl/g, spesielt minst 5 eller 6 dl/g. Det kan være ønskelig å tilveiebringe polymerer av vesentlig høyere molekylvekt, som viser intrinsik viskositeter så høye som 16 eller 18 dl/g. Imidlertid har mest foretrukne polymerer intrinsik viskositeter i området 7 til 12 dl/g, spesielt 8 til 10 dl/g.
Den foretrukne, forgrenede anioniske polymeren kan også karakteriseres ved referanse til den tilsvarende polymeren fremstilt under de samme polymerisasjonsbetingelsene, men i fravær av forgreningsmiddel (det vil si den "uforgrenede polymeren"). Den uforgrenede polymeren har generelt en intrinsik viskositet på minst 6 dl/g og fortrinnsvis minst 8 dl/g. Ofte er den 16 til 30 dl/g. Mengden av forgreningsmiddel er vanligvis slik at intrinsik viskositet reduseres med 10 til 70 %, eller i noen tilfeller opp til 90 % av den opprinnelige verdien (uttrykt i dl/g) for den uforgrenede polymeren referert til ovenfor.
SaltvannsBrookfield- viskositeten av polymeren måles ved å fremstille en 0.1 vekt % vanndig oppløsning av aktiv polymer i IM NaCl vanndig oppløsning med 25 °C ved anvendelse av Brookfield viskosemeter utstyrt med en UL adaptor ved 6 opm. Følgelig vil pulverisert polymer eller en reversfase polymer først bli oppløst i deionisert vann for å danne en konsentrert oppløsning, og denne konsentrerte oppløsningen fortynnes med IM vanndig NaCl. Saltvannsoppløsningsviskositeten er generelt over 2.0mPa.s og er vanligvis minst 2.2, og fortrinnsvis minst 2.5mPa.s. Generelt er den ikke mer enn 5mPa.s og verdier på 3 til 4 er vanligvis foretrukket. Disse måles alle ved 60 opm.
SLV-viskositetstallene anvendt for å karakterisere den anionisk forgrenede polymeren bestemmes ved å anvende et "glass suspended level" viskosemeter ved 25 "C, idet viskosemeteret er valgt for å være egnet i henhold til viskositeten av oppløsningen. Viskositetstallet er r|-T|<>/r|°hvor r| og r|° er viskotitetsresultatene for henholdsvis vanndige polymeroppløsninger og oppløsningsmiddel blindprøver. Dette kan også referereres til som spesifik viskositet. Det deioniserte SLV viskositetstallet er tallet oppnådd for en 0.05 % vanndig oppløsning av polymeren fremstilt i deionisert vann. Det salte SLV viskositetstallet er tallet oppnådd for en 0.05 vanndig polymer oppløsning, fremstilt i IM natriumklorid.
Det deionierte SLV viskositetstallet er fortrinnsvis minst 3 og generelt minst 4, for eksempel opp til 7, 8 eller høyere. Best resultater oppnås når det er over 5. Fortrinnsvis er det høyere enn det deioniserte SLV viskositetstallet for den uforgrenede polymeren, det vil si polymeren fremstilt under de samme polymerisasjonsbetingelsene, men i fravær av forgreningsmidlet (og som derfor har høyere vesentlig viskositet). Dersom det deioniserte SLV viskositetstallet ikke er høyere enn det deioniserte SLV viskositetstallet av den uforgrenede polymeren, er det fortrinnsvis minst 50 % og vanligvis minst 75 % av det deioniserte SLV viskositetstallet av den uforgrenede polymeren. Det salte SLV viskositetstallet er vanligvis under 1. Det deioniserte SLV viskositetstallet er ofte minst 5 ganger, og fortrinnsvis minst 8 ganger, det salte SLV viskositetstallet.
Ifølge oppfinnelsen kan komponentene av flokkuleringssystemet kombineres i en blanding og innføres i den celluloseformige suspensjonen som en enkel sammensetning. Alternativt kan den anioniske forgrenede polymeren og det silisiumholdige materialet innføres separat, men samtidig. Fortrinnsvis innføres imidlertid det silisiumholdige materialet og den anionisk forgrenede polymeren trinnvis mest foretrukket når det silisiumholdige materialet innføres i suspensjonen og deretter den anionisk forgrenede polymeren.
I en foretrukket form av oppfinnelsen, tilsettes den vannoppløselige, anioniske forgrenede polymeren og det silisiumholdige materialet til den celluloseformige suspensjonen, hvilken suspensjon er forbehandlet med et kationisk materiale. Den kationiske forbehandlingen kan være ved inkorporering av kationiske materialer i suspensjonen ved et hvilket som helst punkt før tilsetningen av den anionisk forgrenede polymeren og silisiumholdig materiale. Følgelig kan den kationiske behandlingen være umiddelbar før tilsetning av den anionisk forgrenede polymeren og silisiumholdig materiale, selv om det kationiske materiale fortrinnsvis innføres i suspensjonen tilstrekkelig tidlig til at det kan fordeles igjennom den celluloseformige suspensjonen før enten den anionisk forgrenede polymeren, eller det silisiumholdige materialet tilsettes. Det kan være ønskelig å tilsette det kationiske materialet før ett av blande, sorterings- eller virvelsorteirngstrinnene og i noen tilfeller før massesuspensjonen fortynnes. Det kan sågar være fordelaktig å tilsette det kationiske materialet i blandebeholderen eller blandekassen, eller sågar i en eller flere av komponentene av den celluloseformige suspensjonen, for eksempel belagt utskudd eller fyllstoffsuspensjoner, for eksempel utfelte kalsiumkarbonatoppslemminger.
Det kationiske materialet kan være et hvilket som helst antall av kationiske arter, så som vannoppløselig kationisk organisk polymerer, eller uorganiske materialer, så som alum, polyaluminiumklorid, aluminiumkloridtrihydrat og aluminiumklorhydrat. De vannoppløselige, kationiske organiske polymerene kan være naturlige polymerer, så som kationisk stivelse eller syntetiske kationske polymerer. Spesielt foretrukket er kationiske materiale som koagulerer eller flokkulerer de celluloseformige fibrene og andre komponenter av den celluloseformige suspensjonen.
Ifølge et annet foretrukket trekk ved oppfinnelsen omfatter flokkuleringssystemet minst tre flokkulerende komponenter. Dette foretrukne systemet anvender følgelig en vannoppløselig forgrenet anionisk polymer, silisiumholdig materiale og minst ett ytterligere flokkuleringsmiddel/koaguleringsmiddel.
Den ytterligere flokkuleringsmiddel/koaguleringsmiddel komponenten tilsettes fortrinnsvis før, enten til det silisiumholdige materialet eller et anionisk forgrenet polymer. Typisk er det ytterligere flokkuleringsmidlet en naturlig eller syntetisk polymer eller annet materiale som er i stand til å forårsake flokkulering/koagulering av fibrene og andre komponenter av den celluloseformige suspensjonene. Det ytterligere flokkuleringsmiddelet/koaguleringsmiddelet kan være en kationisk, ikke-ionisk, anionisk eller amfoter, naturlig eller syntetisk polymer. Det kan være en naturlig polymer, så som naturlig stivelse, kationisk stivelse, anionisk stivelse eller amfoter stivelse. Alternativt kan det være en hvilken som helst vannoppløselig syntetisk polymer som fortrinnsvis viser ionisk karakter. De foretrukne, ioniske vannoppløselige polymerene har kationisk eller potensielt kationisk funksjonalitet. For eksempel kan den kationiske polymeren omfatte frie aminogrupper som blir kationiske når de innføres i en celluloseformig suspensjon med en tilstrekkelig lav pH for å protonere frie aminogrupper. Fortrinnsvis bærer imidlertid de kationiske polymerene en permanent kationisk ladning, så som kvaternære ammoniumgrupper.
Det ytterligere flokkuleringsmiddelet/koaguleringsmidlet kan anvendes i tillegg til det kationiske forbehandlingstrinnet beskrevet ovenfor. I et spesielt foretrukket system, er den kationiske forbehandlingen også det ytterlige flokkuleirngsmidlet/koaguleringsmidlet. Følgelig omfatter denne foretrukne prosessen tilsetning av et kationisk flokkuleringsmiddel/koaguleringsmiddel til den celluloseformige suspensjonen eller til en eller flere av suspensjonskomponentene derav, for kationisk å forbehandle den celluloseformige suspensjonen. Suspensjonen underkastet deretter ytterligere flokkuleirngstrinn omfattende tilsetning av den vannoppløselige, anionisk forgrenede polymeren og det silisiumholdige materialet.
Det kationiske flokkuleringsmidlet/koaguleringsmidlet er hensiktsmessig en vannoppløselig polymer som for eksempel kan være en polymer av relativt lav molekylvekt og relativt høy kationisitet. For eksempel kan polymeren være en homopolymer av en hvilken som helst etylenisk umettet kationisk monomer polymerisert for å tilveiebringe en polymer med en vesentlig viskositet opptil 3 dl/g. Homopolymerer av diallyl, dimethyl ammoniumklorid er foretrukket. Polymeren av lav molekylvekt og høy kationisitet kan være en addisjonspolymer dannet ved kondensasjon av aminer med andre egnede di- eller tri-funksjonelle species. For eksempel kan polymeren dannes ved omsetning av ett eller flere aminer valgt fra dimetylamin, trimetyl og etylendiamin osv. og epihalohydrin, i det epiklorhydrin er foretrukket.
Fortrinnsvis er det kationiske flokkuleringsmidlet/koaguleringsmidlet en polymer som er dannet fra en vannoppløselig etylenisk umettet kationisk monomer eller blanding av monomerer, hvori minst en av monomerene i blandingen er kationisk eller potensielt kationisk. Med vannoppløselig menes at monomeren har en oppløselighet i vann på minst 5g/100cm<3>. Den kationiske monomeren velges fortrinnsvis fra dialyldialkylammoniumklorider, syreaddisjonssalter eller kvaternære ammoniumsalter av enten dialkylaminoalkyl (met) akrylat, eller dialkylaminoalkyl (met) akrylamider. Den kationiske monomeren kan polymerisers alene eller kopolymeriseres med vannoppløselige ikke-ioniske, kationiske eller anioniske monomerer. Mer foretrukket av slike polymerer en intrinsik viskositet på minst 3 dl/g, for eksempel så høyt som 16 eller 18 dl/g, men vanligvis i området 7 eller 8 til 14 eller 15 dl/g.
Spesielt foretrukne kationiske polymerer omfatter kopolymerer av metylklorid kvaternære ammoniumsalter av dimetylaminoetylakrylat eller metakrylate. Den vannoppløselige kationiske polymeren kan være en polymer med en reologisk oscillasjonsverdi for tan delta ved 0.005Hz på over 1.1 (definert ved fremgangsmåten gitt her) for eksempel som tilveiebrakt i den samtidige patent søknaden basert på prioritets US søknaden med nr. 60/164231 (referanse PP/W-21916/P1/AC 526) inngitt med samme prioritetsdato som foreliggende søknad.
Den vannoppløselige kationiske polymeren kan også ha en svakt forgrenet struktur, for eksempel ved inkorporering av små mengder forgreningsmiddel, for eksempel opp til 20 ppm ved vekt. Typisk omfatter forgreningsmidlet hvilket som helst av forgreningsmidlene som her er definert som egnede for fremstilling av den forgrenede, anioniske polymeren. Slike forgrenede polymerer kan også fremstilles ved å innbefatte et kjedeoverføringsmiddel til monomerblandingen. Kjedeoverføringsmidlet kan innbefattes i en mengde ved minst 2 ppm vekt og kan innbefattes i en mengde på opptil 200 ppm vekt. Typisk er mengden av kjedeoverføringsmiddel i området 10 til 50 ppm ved vekt. Kjedeoverføringsmidlet kan være et hvilket som helst egnet kjemisk stoff, for eksempel natriumhypofosfitt, 2-merkaptoetanol, eplesyre eller tioglykolsyre. Forgrenede polymerer omfattende kjedeoverføringsmiddel kan fremstilles ved å anvende høyere nivåer av forgreningsmiddel, for eksempel opp til 100 eller 200 ppm ved vekt, forutsatt at mengdene av kjedeoverføringsmiddel som anvendes er tilstrekkelig for å sikre at den fremstilte polymeren er vannoppløselig. Typisk kan den forgrenede kationiske vannoppløselige polymeren dannes fra en vannoppløselig monomerblanding, omfattende minst en kationisk monomer, med 10 molar ppm av et kjedeoverføringsmiddel og under 20 molar ppm av forgreningsmiddel. Fortrinnsvis har den forgrenede, vannoppløselige kationiske polymeren en reologisk oscillasjonsverdi for tan delta ved 0.005Hz på over 0.7 (definert ved fremgangsmåten angitt her). Typisk har de forgrenede, kationiske polymerene en intrinsik viskositet på minst 3 dl/l. Typisk kan polymerene ha en intrinsik viskositet i området 4 eller 5, opptil 18 eller 19 dl/g. Foretrukne polymerer har en intrinsik viskositet på fra 7 eller 8 til 12 eller 13 dl/g. De kationiske, vannoppløselige polymerene kan også fremstilles ved en hvilken som helst hensiktsmessig prosess, for eksempel ved oppløsningspolymerisasjon, vann-i-olje-suspensjonspolymerisasjon eller ved vann-i-olje emulsjonspolymerisasjon. Oppløsningspolymerisasjon resulterer i vanndige polymergeler som kan kuttes, tørkes og males for å tilveiebringe et pulverisert produkt. Polymerene kan fremstilles som perler ved suspensjonspolymerisasjon eller som en vann-i-olje-emulsjon eller disperson ved vann-i-olje emulsjonspolymerisasjon, for eksempel i følge en fremgangsmåte definert ved EP-A-150933, EP-A-102760 eller EP-A-126528.
Når flokkuleringssystemet omfatter kationisk polymer, tilsettes det generelt en mengde tilstrekkelig til å bevirke flokkulering. Vanligvis vil dosen av kationisk polymer være over 20 ppm ved vekt av kationisk polymer, basert på tørr vekt av suspensjonen. Fortrinnsvis tilsettes den kationiske polymeren i en mengde på minst 50 ppm ved vekt, for eksempel 100 til 2000 ppm ved vekt. Typisk kan polymerdosen være 150 til 600 ppm ved vekt, spesielt mellom 200 og 400 ppm.
Typisk kan mengden av anionisk forgrenet polymer være minst 20 ppm ved vekt, basert på vekt av tørr suspensjon, selv om den fortrinnsvis er minst 50 ppm ved vekt, spesielt mellom 100 og 2000 ppm ved vekt. Doser på mellom 150 og 600 ppm ved vekt er mest foretrukket, spesielt mellom 200 og 400 ppm ved vekt. Det silisiumholdige materialet kan tilsettes ved en dose på minst 100 ppm ved vekt, basert på tørrvekt av suspensjonen. Ønskelig kan dosen av silisiumholdig materiale være i området på 500 eller 750 ppm til 10.000 ppm ved vekt. Doser på 1000 til 2000 ppm ved vekt i silisiumholdig materiale er funnet å være mest effektive.
I en foretrukket form av oppfinnelsen underkastes den celluloseformige suspensjonen mekanisk særbehandling etter tilsetning av minst en av komponentene av det flokkulerende systemet. I denne foretrukne formen blandes følgelig minst en komponent av det flokkulerende systemet inn i cellulosesuspensjonen, i det det forårsakes flokkulering, og den flokkulerte suspensjonen shear-behandles deretter mekanisk. Dette shear-behandlingstrinnet kan oppnås ved å føre den flokkulerte suspensjonen gjennom ett eller flere shear-behandlingstrinn, valgt fra pumping, virvelsortering eller blandetrinn. For eksempel omfatter slike shear-behandlingstrinn viftepumper og sentri-sorterere, men kan være et hvilket som helst annet trinn i fremgangsmåten hvor shear-behandling av suspensjonen finner sted.
Det mekaniske shear-behandlingstrinnet virker ønskelig på den flokkulerte suspensjonen på en slik måte at flokkene nedbrytes. Alle komponentene av det flokkulerende systemet kan tilsettes før et shear-behandlingstrinn, selv om fortrinnsvis minst den siste komponenten av flokkuleringssystemet tilsettes til den celluloseformige suspensjonen ved toppunkt i prosessen hvor det ikke er noen vesentlig shear-påvirkning før drenering for å danne arket. Følgelig er det foretrukket at minst en komponent av det flokkulerende systemet tilsettes til den celluloseformige suspensjonen, og den flokkulerte suspensjonen underkastes deretter mekanisk shear-behandling, og flokkene nedbrytes mekanisk, og deretter tilsettes minst en komponent av det flokkulerende systemet for å reflokkulere suspensjonen før drenering.
I følge en mer foretrukket form av oppfinnelsen tilsettes den vannoppløselige, kationiske polymeren til den celluloseformige suspensjonen, og deretter shear-behandles suspensjonen mekanisk. Det silisiumholdige materialet og den vannoppløselige, forgrenede anioniske polymeren tilsettes deretter til suspensjonen. Den anioniske forgrenede polymeren og det silisiumholdige materialet kan deretter tilsettes, enten som en forblandet sammensetning eller separat, men samtidig, men fortrinnsvis tilsettes de trinnvis. Følgelig kan suspensjonen reflokkuleres ved tilsetning av den forgrenede, anioniske polymeren etterfulgt av det silisiumholdige materialet, men fortrinnsvis reflokkuleres suspensjonen ved tilsetning av det silisiumholdige materialet og deretter den anioniske forgrenede polymeren.
Den første komponenten av det flokkulerende systemet kan tilsettes til den celluloseformige suspensjonen og deretter kan den flokkulerte suspensjonen føres gjennom ett eller flere shear-behandlingstrinn. Den andre komponenten av det flokkulerende systemet kan tilsettes for å reflokkulere suspensjonen, hvilken re flokkulerte suspensjon deretter kan underkastet ytterligere mekanisk shear-behandling. Den shear-behandlede, reflokkulerte suspensjonen kan også flokkuleres ytterligere ved tilsetning av en tredje komponent av det flokkulerende systemet. I tilfelle hvor tilsetningen av komponentene av flokkuleringssystemet er separert av shear-behandlingstrinn, er det foretrukket at den forgrenende, anioniske polymeren er den siste komponenten som tilsettes.
I en annen form av oppfinnelsen underkastet suspensjonen ikke nødvendigvis noen vesentlig shear-behandling etter tilsetning av noen av komponentene av flokkuleringssystemet til den celluloseformige suspensjonen. Det silisiumholdige materialet, anionisk forgrenet polymer og hvor innbefattet den oppoppløselige, kationiske polymeren kan alle innføres i den celluloseformige suspensjonen etter det siste shear-behandlingstrinnet før drenering. I denne formen av oppfinnelsen kan den vannoppløselige, forgrenede polymeren være den første komponenten, etterfulgt av enten den kationiske polymeren (om den er innbefattet) og deretter det silisiumholdige materialet. Imidlertid kan andre tilsetningsrekkefølger også anvendes.
I en foretrukket form av oppfinnelsen tilveiebringes en fremgangsmåte for fremstilling av papir fra en celluloseformig massesuspensjon omfattende fullstoff. Fullstoffet kan være hvilket som helst av tradisjonelt anvendte fullstoffmaterialer. For eksempel kan fullstoffet være leire, så som kaolin, eller fullstoffet kan være kalsiumkarbonat som kan være malt kalsiumkarbonat eller spesielt utfelt kalsiumkarbonat, eller det kan være foretrukket å anvende titaniumdioksyd som fullstoffmateriale. Eksempler på andre fullstoffmaterialer omfatter også syntetiske polymere fullstoffer. Generelt er en celluloseholdig masse omfattende vesentlige mengder fullstoff vanskeligere å flokkulere. Det gjelder spesielt fullstoffer av meget fin partikkelstørrelse, så som utfelt kalsiumkarbonat.
I følge et foretrukket trekk ved foreliggende oppfinnelse tilveiebringes følgelig en fremgangsmåte for fremstilling av fylt papir. Papirfremstillingsmassen kan omfatte en hvilken som helst mengde fullstoff. Generelt omfatter den celluloseformige suspensjonen minst 5 vekt % fullstoffsmateriale. Typisk vil mengden av fullstoff være opptil 40 %, fortrinnsvis mellom 10 % og 40 % fullstoff. Når fullstoff anvendes kan det være tilstede i det endelige arket av papir eller papp i en mengde på opptil 40 %. I følge dette foretrukne trekket av foreliggende oppfinnelse, tilveiebringes følgelig en fremgangsmåte for fremstilling av fylt papir eller papp, hvor det først tilveiebringes en celluloseformig suspensjon omfattende fullstoff, og hvori suspensjonsfaststoffene er flokkulert ved innføring i suspensjonen av et flokkulerende system omfattende et silisiumholdig materiale og vannoppløselig, anionisk forgrenet polymer som definert her.
I en alternativ form av oppfinnelsen tilveiebringes en fremgangsmåte for fremstilling av papir eller papp fra en celluloseholdig massesuspensjon som er i det vesentlige fri for fullstoff.
De følgende eksemplene illustrerer oppfinnelsen.
Eksempel 1 ( sammenligning")
Dreneringsegenskapene bestemmes ved å anvende en modifisert schopper-Riegler apparatur, med det bakre utløpet blokkert, slik at dreneringsvannet slipper ut gjennom frontåpningen. Den celluloseholdige massen som anvendes er en 50/50 bleket bjerk/bleket furususpensjon inneholdende 40 vekt % (basert på samlede faststoffer) utfelt kalsiumkarbonat. Massesuspensjonen slås til en friness på 55 ° (Schopper-Riegler fremgangsmåten) før tilsetningen av fullstoffet. 5 kg pr tonn (på basis av samlede faste stoffer) kationisk stivelse (med innhold som angitt) tilsettes til suspensjonen.
En kopolymer av akrylamid med metylklorid kvartærammoniumsalt av dimetylaminoetylakrylate (75/25 vekt/vekt) av intrinsik viskositet over 11.0 dl/g (produkt A) blandes med massen og deretter, etter shear-behandling av massen med en mekanisk rører, tilblandes en forgrenet, vannoppløselig, anionisk kopolymer av akrylamid med natriumakrylat (65/35) (vekt/vekt) med 6 ppm ved vekt metylenbis akrylamid av intrinsik viskositeten 9.5 dl/g og reologisk oscillasjons verdi for tan delta ved 0.005Hz på 0.9 (produkt B) i massen. Dreneringstiden i sekunder for at 600ml filtrat skal dreneres, måles med forskjellige doser av produkt A og produkt B. Dreneringstiden i sekunder er vist i tabell 1.
Eksempel 2
Dreneringstesten i eksempel 1 gjentas for en dose på 500 g/t av produkt A og 250 g/t produkt B, bortsett fra at en vanndig kolloidal silika tilføres etter shear-behandlingen, men umiddelbart før tilsetningen av produkt B. Dreneringstiden er vist i tabell 2.
Som det fremgår forbedrer selv en dose på 125 g/t kolloidal silika i vesentlig grad drenering.
Eksempel 3 ( sammenlignende)
Standard ark av papir fremstilles ved å anvende den celluloseformige massesuspensjonen fra eksempel 1 ved først å blande produkt A inn i massen ved en gitt dose, deretter shear-behandles suspensjonen i 60 sekunder ved 1500 opm og deretter blandes produkt B inn ved en gitt dose. Den flokkulerte massen helles deretter på et fint nett for å danne et ark som deretter tørkes i en rotasjonstørker ved 80 "C i 2 timer. Formasjonen av papirarkene bestemmes ved å anvende sveipmålesystemet utviklet av PIRA International. Standard avviket (SD) av gråverdier beregnes for hvert bilde. Formasjonsverdiene for hver dose av produkt A og produkt B er vist i tabell 3. Lavere verdier indikerer bedre resultater.
Eksempel 4
Eksempel 3 gjentas, bortsett fra at det anvendes doser på 500 g/t produkt A og en dose på 250 g/t produkt B og 125, 250, 500, 750 og 1000 g/t av vanndig kolloidal silika tilført etter shear-behandlingen, men umiddelbart før tilsetningen av produkt B. De respektive formasjonsverdiene for hver dose av kolloidal silika er vist i tabell 4.
En sammenligning av doser påkrevet for å tilveiebringe ekvivalente dreneringsresultater demonstrer at flokkuleringssystemet som anvender kationisk polymer, kolloidal silika og forgrenet, anionisk vannoppløselig polymer tilveiebringer en forbedret formasjon. For eksempel tilveiebringer fra eksempel 2 en dose på 500 g/t polymer A, 250 g/t polymer B og 1000 g/t silika en dreneringstid på 6 sekunder. Fra tabell 4 fremgår de ekvivalente dosene av produkt A, silika og produkt B som gir en formasjons verdi på 18.05. Fra eksempel 1 tilveiebringer en dose på 2000 g/t produkt A og 1000 g/t produkt B i fravær av silika, en dreneringstid på 6 sekunder. Fra tabell 3 tilveiebringer de ekvivalente dosene av produkt A og produkt B en formasjonsverdi på 29.85. For ekvivalent høy drenering tilveiebringer oppfinnelsen følgelig en formasjon med mer enn 39 %. Selv for de ekvivalent høyere dreneringsverdiene, for eksempel 11 sekunder, kan forbedringer i formasjon fortsatt observeres.
Det fremgår følgelig av eksemplene at anvendelse av et flokkuleirngssystem omfattende kationisk polymer, kolloidal silika og forgrenet, anionisk vannoppløselig polymer, tilveiebringer raskere drenering og bedre formasjon enn kationisk polymer og forgrenet, anionisk vannoppløselig polymer i fravær av kolloidal silika.
I figur 1 kurve A finnes en grafisk avsetning av drenering som funksjon av formasjonsverdier for de to komponentsystemene fra eksemplene 1 og 3 ved anvendelse av 1000 g/t av forgrenet, anionisk polymer (produkt B) og 250, 500, 750, 1000, 2000 g/t kationisk polymer (produkt A). Kurve B er en grafisk avsetning av drenering som funksjon av formasjonsverdier for trekomponentsystemene fra eksemplene 2 og 4 ved anvendelse av 2500 g/t forgrenet, anionisk polymer (produkt B), 500 g/t av kationisk polymer (produkt A) og 125, 250, 500, 750, 1000 g/t kolloidal silika. Formålet er å tilnærmes null for både formasjon og drenering. Det fremgår klart at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen tilveiebringer den beste samlede drenering og formasjon.
Eksempel 5 ( sammenligning")
Retensjonsegenskapene bestemmes ved standard Dynamic Britt Jar fremgangsmåtene på massesuspensjonen fra eksempel 1 når det anvendes et flokkuleringssystem omfattende kationisk polymer (produkt A) og en forgrenet anionisk polymer (produkt B) i fravær av kolloidal silika. Det flokkulerende systemet anvendes på samme måte som for eksempel 3. De samlede retensjonstallene er vist som prosenter i tabell 5.
Eksempel 6
Eksempel 5 gjentas, bortsett fra at det som flokkuleringssystem anvendes 250 g/t kationisk polymer (produkt A), 250 g/t forgrenet anionisk polymer (produkt B) og 125 til 1000 g/t kolloidal silika. Det flokkulerende systemet anvendes på samme måte som for eksempel 4. De samlede retensjonstallene er vist i tabell 6.
Fra resultatene vist i tabell 5, gir en dose på 250 g/t kationisk polymer (produkt A), 250 g/t forgrenet anionisk polymer (produkt B) retensjon ved 81.20. Ved å innføre 500 g/t kolloidal silika økes retensjonen til 94.13. For å oppnå ekvivalent retensjon i fravær av kolloidal silika er en dose på 500 g/t produkt A, og 500 g/t produkt B, påkrevd.
Claims (17)
1.
Fremgangsmåte for fremstilling av papir eller papp omfattende dannelse av en celluloseformig suspensjon, flokkulering av suspensjonen med en vannoppløselig kationisk polymer, røring av formete flokkene, innføring av et silisiumholdig materiale og en anionisk vannoppløselig polymer, drenering av suspensjonen på en sorterer for å danne et ark og deretter tørking av arket, karakterisert v e d at suspensjonen flokkuleres ved anvendelse av et flokkuleringssystem omfattende et silisiumholdig materiale og en anionisk, forgrenet vannoppløselig polymer som er dannet fra vannoppløselig, etylenisk umettet anionisk monomer eller monomerblanding og forgreningsmiddel, og hvori polymeren har (a) intrinsik viskositet av minst 4 dl/g og (b) reologisk oscillasjonsverdi for tan delta ved 0.005Hz på over 0.7 og/eller (c) deioniserte SLV viskositetstall som er minst tre ganger det salte SLV viskositetstallet av den tilsvarende, uforgrenede polymeren fremstillt i fravær av forgreningsmiddel,
og hvori den vannløslige kationiske polymeren tilføres den celluloseformig suspensjonen, suspensjonen underkastes mekanisk shear-behandling og deretter innføres en anionisk forgrenet polymer og silisiumholdig materiale.
2.
Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at materialet omfattende det silisiumholdige materialet er valgt fra gruppen bestående av silikabaserte partikler, silika mikrogeler, kolloidal silika, silikasoler, silikageler, polysilikater, kationisk silika, aluminiumssilikater, polyaluminiumsilikater, borsilikater, polyborsilikater og zeolitter.
3.
Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller krav 2, karakterisert v e d at det silisiumholdige materialet er et anionisk, mikropartikulært materiale.
4.
Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av krav 1 til 3, karakterisert ved at komponentene av flokkuleringssystemet innføres trinnvis i den celluloseformige suspensjonen.
5.
Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av krav 1 til 4, karakterisert ved at det silisiumholdige materialet innføres i suspensjonen og deretter innbefattes den anioniske, forgrenede polymeren i suspensjonen.
6.
Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av krav 1 til 4, karakterisert ved at den anioniske, forgrenede polymeren innføres i suspensjonen og deretter innbefattes det silisiumholdige materialet i suspensjonen.
7.
Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av krav 1 til 6, karakterisert ved at den celluloseformige suspensjonen forbehandles ved innbefatning av et kationisk materiale i suspensjonen, hvori det kationiske materialet velges fra uorganiske materialer, så som alum, polyaluminiumklorid, aluminiumkloridtrihydrat eller aluminiumklorhydrat, eller en komponent derav, før innføring av den anioniske forgrenede polymeren og silisiumholdig materiale.
8.
Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av krav 1 til 7, karakterisert ved at den kationiske polymeren dannes fra en vannoppløselig etylenisk umettet monomer, eller fra en vannoppløselig blanding av etylenisk umettede monomerer omfattende minst en kationisk monomer.
9.
Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av krav 1 til 8, karakterisert ved at den kationiske polymeren er en forgrenet, kationisk polymer, som har en intrinsik viskositet over 3 dl/g og viser en reologisk oscillasjonsverdi for tan delta ved 0.005Hz på over 0.7.
10.
Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av krav 1 til 9, karakterisert ved at den kationiske polymeren har en intrinsik viskositet på over 3 dl/g og viser en reologisk oscillasjonsverdi for tan delta ved 0.005Hz på over 1.1.
11.
Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av krav 1 til 10, karakterisert ved at suspensjonen underkastes mekanisk shear-behandling etter tilsetningen av minst en av komponentene av flokkuleringssystemet.
12.
Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at den celluloseformige suspensjonen reflokkuleres ved innføring av det silisiumholdige materialet og deretter den anionisk forgrenede, vannoppløselige polymeren.
13.
Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at den celluloseformige suspensjonen reflokkuleres ved innføring av den anionisk forgrenede polymeren, og deretter det silisiumholdige materialet.
14.
Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av krav 1 til 13, karakterisert ved at den celluloseformige suspensjonen omfatter fyllstoff.
15.
Fremgangsmåte ifølge krav 14, karakterisert ved at arket av papir eller papp omfatter fyllstoff i en mengde på opptil 40 vekt %.
16.
Fremgangsmåte ifølge krav 14 eller 15, karakterisert v e d at fyllstoffmaterialet velges fra utfelt kalsiumkarbonat, malt kalsiumkarbonat, leire (spesielt kaolin) og titandioksyd.
17.
Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av krav 1 til 13, karakterisert ved at den celluloseformige suspensjonen er i det vesentlige fri for fyllstoffer.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US16423099P | 1999-11-08 | 1999-11-08 | |
PCT/EP2000/010821 WO2001034909A1 (en) | 1999-11-08 | 2000-11-02 | Manufacture of paper and paperboard |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20022184L NO20022184L (no) | 2002-05-07 |
NO20022184D0 NO20022184D0 (no) | 2002-05-07 |
NO333411B1 true NO333411B1 (no) | 2013-05-27 |
Family
ID=22593552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20022184A NO333411B1 (no) | 1999-11-08 | 2002-05-07 | Fremstilling av papir og papp |
Country Status (26)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6395134B1 (no) |
EP (1) | EP1242685B1 (no) |
JP (1) | JP3910445B2 (no) |
KR (1) | KR100602806B1 (no) |
CN (1) | CN1268812C (no) |
AR (1) | AR026374A1 (no) |
AT (1) | ATE259919T1 (no) |
AU (1) | AU777238B2 (no) |
BR (1) | BR0015391B1 (no) |
CA (1) | CA2388973C (no) |
CZ (1) | CZ296593B6 (no) |
DE (1) | DE60008427T2 (no) |
DK (1) | DK1242685T3 (no) |
ES (1) | ES2213623T3 (no) |
HU (1) | HU224323B1 (no) |
MX (1) | MXPA02004588A (no) |
MY (1) | MY129519A (no) |
NO (1) | NO333411B1 (no) |
NZ (1) | NZ518466A (no) |
PL (1) | PL205751B1 (no) |
PT (1) | PT1242685E (no) |
RU (1) | RU2247184C2 (no) |
SK (1) | SK285858B6 (no) |
TW (1) | TW524910B (no) |
WO (1) | WO2001034909A1 (no) |
ZA (1) | ZA200203518B (no) |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030150575A1 (en) * | 1998-06-04 | 2003-08-14 | Snf Sa | Paper and paperboard production process and corresponding novel retention and drainage aids, and papers and paperboards thus obtained |
US7189776B2 (en) * | 2001-06-12 | 2007-03-13 | Akzo Nobel N.V. | Aqueous composition |
HRP20020430A2 (en) * | 2002-05-17 | 2004-06-30 | Eco Chemicals Anstalt | Ecoret-system for retention in production of paper |
US7482310B1 (en) | 2003-11-12 | 2009-01-27 | Kroff Chemical Company, Inc. | Method of fracturing subterranean formations utilizing emulsions comprising acrylamide copolymers |
US7531600B1 (en) | 2003-11-12 | 2009-05-12 | Kroff Chemical Company | Water-in-oil polymer emulsion containing microparticles |
GB0402469D0 (en) * | 2004-02-04 | 2004-03-10 | Ciba Spec Chem Water Treat Ltd | Production of a fermentation product |
GB0402470D0 (en) * | 2004-02-04 | 2004-03-10 | Ciba Spec Chem Water Treat Ltd | Production of a fermentation product |
FR2869626A3 (fr) | 2004-04-29 | 2005-11-04 | Snf Sas Soc Par Actions Simpli | Procede de fabrication de papier et carton, nouveaux agents de retention et d'egouttage correspondants, et papiers et cartons ainsi obtenus |
US7955473B2 (en) | 2004-12-22 | 2011-06-07 | Akzo Nobel N.V. | Process for the production of paper |
US20060254464A1 (en) * | 2005-05-16 | 2006-11-16 | Akzo Nobel N.V. | Process for the production of paper |
PT1882062E (pt) * | 2005-05-16 | 2014-05-06 | Akzo Nobel Nv | Processo para a produção de papel |
DE102005043800A1 (de) | 2005-09-13 | 2007-03-22 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Papier, Pappe und Karton |
US7981250B2 (en) * | 2006-09-14 | 2011-07-19 | Kemira Oyj | Method for paper processing |
AU2007302115B2 (en) * | 2006-09-27 | 2012-01-19 | Basf Se | Siliceous composition and its use in papermaking |
GB0702248D0 (en) * | 2007-02-05 | 2007-03-14 | Ciba Sc Holding Ag | Manufacture of Filled Paper |
GB0702249D0 (en) * | 2007-02-05 | 2007-03-14 | Ciba Sc Holding Ag | Manufacture of paper or paperboard |
FI122734B (fi) | 2007-05-21 | 2012-06-15 | Kemira Oyj | Prosessikemikaali käytettäväksi paperin tai kartongin valmistuksessa |
AT508256B1 (de) * | 2009-11-13 | 2010-12-15 | Applied Chemicals Handels Gmbh | Verfahren zur herstellung von papier oder dgl. |
WO2013089638A1 (en) * | 2011-12-15 | 2013-06-20 | Innventia Ab | System and process for improving paper and paper board |
JP2015533954A (ja) | 2012-10-05 | 2015-11-26 | スペシャリティ ミネラルズ (ミシガン) インコーポレイテッド | 充填材懸濁液および紙の製造におけるその使用 |
CN104812958A (zh) | 2012-10-05 | 2015-07-29 | 特种矿物(密歇根)有限公司 | 填料悬浮液及其在造纸中的应用 |
MX2018004513A (es) * | 2015-10-12 | 2019-04-22 | Solenis Tech Lp | Metodo para aumentar capacidad de drenaje de una pasta de pulpa durante la fabricacion de productos de papel, y productos de la misma. |
CN108894047A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-11-27 | 合肥同佑电子科技有限公司 | 一种具有防潮功能的打印纸制备方法 |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE432951B (sv) | 1980-05-28 | 1984-04-30 | Eka Ab | Pappersprodukt innehallande cellulosafibrer och ett bindemedelssystem som omfattar kolloidal kiselsyra och katjonisk sterkelse samt forfarande for framstellning av pappersprodukten |
US4506062A (en) | 1982-08-09 | 1985-03-19 | Allied Colloids Limited | Inverse suspension polymerization process |
GB8401206D0 (en) | 1984-01-17 | 1984-02-22 | Allied Colloids Ltd | Polymers and aqueous solutions |
SE8403062L (sv) | 1984-06-07 | 1985-12-08 | Eka Ab | Forfarande vid papperstillverkning |
GB8602121D0 (en) | 1986-01-29 | 1986-03-05 | Allied Colloids Ltd | Paper & paper board |
US4643801A (en) * | 1986-02-24 | 1987-02-17 | Nalco Chemical Company | Papermaking aid |
US5171891A (en) | 1987-09-01 | 1992-12-15 | Allied-Signal Inc. | Oxidation of organic compounds having allylic or benzylic carbon atoms in water |
US4795531A (en) | 1987-09-22 | 1989-01-03 | Nalco Chemical Company | Method for dewatering paper |
US4798653A (en) * | 1988-03-08 | 1989-01-17 | Procomp, Inc. | Retention and drainage aid for papermaking |
MX18620A (es) | 1988-12-19 | 1993-10-01 | American Cyanamid Co | Floculante polimerico de alto desempeño, proceso para su preparacion, metodo para la liberacion de agua de un dispersion de solidos suspendidos y metodo de floculacion de una dispersion de solidos suspendidos |
US5167766A (en) | 1990-06-18 | 1992-12-01 | American Cyanamid Company | Charged organic polymer microbeads in paper making process |
DK0484617T4 (da) | 1990-06-11 | 2002-03-18 | Ciba Spec Chem Water Treat Ltd | Tværbundne anioniske og amfotere polymere mikropartikler |
US5032227A (en) * | 1990-07-03 | 1991-07-16 | Vinings Industries Inc. | Production of paper or paperboard |
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 |
FR2692292B1 (fr) | 1992-06-11 | 1994-12-02 | Snf Sa | Procédé de fabrication d'un papier ou d'un carton à rétention améliorée. |
GB9301451D0 (en) * | 1993-01-26 | 1993-03-17 | Allied Colloids Ltd | Production of filled paper |
US5707494A (en) | 1994-03-14 | 1998-01-13 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for preparing water soluble polyaluminosilicates |
US5482693A (en) | 1994-03-14 | 1996-01-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for preparing water soluble polyaluminosilicates |
US5584966A (en) * | 1994-04-18 | 1996-12-17 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Paper formation |
SE9504081D0 (sv) * | 1995-11-15 | 1995-11-15 | Eka Nobel Ab | A process for the production of paper |
US6020422A (en) * | 1996-11-15 | 2000-02-01 | Betzdearborn Inc. | Aqueous dispersion polymers |
DK0950138T3 (da) * | 1996-12-31 | 2002-07-01 | Ciba Spec Chem Water Treat Ltd | Fremgangsmåder og materialer til fremstilling af papir |
ID24459A (id) | 1997-09-30 | 2000-07-20 | Nalco Chemical Co | Borosilikat-borosilikat koloid dan penggunaannya dalam produksi kertas |
-
2000
- 2000-10-17 TW TW089121641A patent/TW524910B/zh not_active IP Right Cessation
- 2000-11-01 MY MYPI20005113A patent/MY129519A/en unknown
- 2000-11-02 KR KR1020027005934A patent/KR100602806B1/ko active IP Right Grant
- 2000-11-02 AU AU12783/01A patent/AU777238B2/en not_active Expired
- 2000-11-02 SK SK629-2002A patent/SK285858B6/sk not_active IP Right Cessation
- 2000-11-02 RU RU2002113749/04A patent/RU2247184C2/ru active
- 2000-11-02 JP JP2001536822A patent/JP3910445B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-11-02 WO PCT/EP2000/010821 patent/WO2001034909A1/en active IP Right Grant
- 2000-11-02 US US09/704,353 patent/US6395134B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-11-02 CN CNB008153582A patent/CN1268812C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2000-11-02 PL PL354863A patent/PL205751B1/pl unknown
- 2000-11-02 DK DK00974503T patent/DK1242685T3/da active
- 2000-11-02 BR BRPI0015391-5A patent/BR0015391B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2000-11-02 ES ES00974503T patent/ES2213623T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-11-02 MX MXPA02004588A patent/MXPA02004588A/es active IP Right Grant
- 2000-11-02 CA CA002388973A patent/CA2388973C/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-11-02 NZ NZ518466A patent/NZ518466A/xx not_active IP Right Cessation
- 2000-11-02 EP EP00974503A patent/EP1242685B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-11-02 HU HU0203216A patent/HU224323B1/hu active IP Right Grant
- 2000-11-02 DE DE60008427T patent/DE60008427T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-11-02 CZ CZ20021576A patent/CZ296593B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2000-11-02 PT PT00974503T patent/PT1242685E/pt unknown
- 2000-11-02 AT AT00974503T patent/ATE259919T1/de active
- 2000-11-06 AR ARP000105843A patent/AR026374A1/es active IP Right Grant
-
2002
- 2002-05-03 ZA ZA200203518A patent/ZA200203518B/en unknown
- 2002-05-07 NO NO20022184A patent/NO333411B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO333411B1 (no) | Fremstilling av papir og papp | |
NO333399B1 (no) | Fremstilling av papir og papp | |
JP3910444B2 (ja) | 紙及び板紙の製造 | |
US8609757B2 (en) | Cationic cross-linked polymers in water-in-water polymer dispersions | |
NO332240B1 (no) | Fremstilling av papir og papp | |
RU2247185C2 (ru) | Способ изготовления бумаги и картона |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MK1K | Patent expired |