NO840123L - Fiberproduktvare - Google Patents

Description

Teknisk område

Oppfinnelsen angår et fiberprodukt, som papir,

papp eller plater, f.eks. sponplater, sperreplater etc.,

som dels omfatter fibre og dels mineraler og dessuten en bindemiddelandel, og en fremgangsmåte ved fremstilling av produktet.

Det taes ved oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe en mulighet for å forbedre slike fiberprodukters mekaniske og optiske egenskaper ved bruk av mineraler som fyllstoffer eller belegningsmidler.

Det taes ved oppfinnelsen også sikte på å tilveiebringe en mulighet for å forbedre bearbeidbarheten ved fremstilling av det ovennevnte produkt, hvorved retens jon, avvanning og formning utgjør vesentlige ..trekk.

Teknikkens stand

Det er kjent å fremstille fiberprodukter, som papir, fra cellulosefibre blandet med et mineralfyllstoff, som kaolin eller kritt, som har til formål primært å fortynne cellulosefiberen for derved å redusere den nødvendige mengde tremateriale. I dette henseende anvendes fyllstoffet hovedsakelig for trykkpapir og skrivepapir, som avispapir og finpapir. For avispapir er fyllstoffet tilstede i en mengde av 20 - 25 vekt% og i finpapir i en mengde av 10 - 25 vekt%.

Talkum (magnesiumsilicat) kan også anvendes foruten kaolin og kritt (calciumcarbonat).. I dette henseende er krittet begrenset til nøytrallimet papir, mens de andre fyllstoffer kan anvendes både i forbindelse med sure og nøytrale limingsprosesser.

De krav som stilles til bruk av slike fyllstoffer, står for det første i forbindelse med fyllstoffets oppførsel ved papirfremstillingsprosessen, hovedsakelig hva gjelder retensjon og slitasje på wiren, og for det annet i forbindelse med de krav som stilles til sluttproduktet. Retensjonen er blant annet avhengig av fyllstoffets partikkelstørrelse. Fyllstoffets partikkelstørrelsesfordel ing og glans og dessuten den form i hvilken det anvendes, er alle av betydning for papirets kvalitet. Avispapir og skrivepapir er normalt hvite, og glans og opasitet er således vesentlige trekk ved produktet. Graden av et produkts glans og opasitet bestemmes ut fra den grad med hvilken produktet sprer og absorberer lys, dvs. produktets respektive S-verdi og K-verdi. Et papirs K-verdi bestemmes additivt ut fra K-.verdiene for de innførte komponenter. Denne additivitet gjelder ikke S-verdien på grunn av utvekslingsvirkningene mellom fyllstoff og masse. Forholdene mellom S-verdier og K-verdier er slike at en høy grad av glans gir høye S-verdier og lave K-verdier, mens høy opasitet gir såvel en høy S-verdi som en høy K-verdi.

Normalt nedsetter tilsetning av.et fyllstoff papirets styrke og stivhet, idet papirets styrkeegenskaper ned-settes i sterkere grad enn den besparelse av fibermaterialet som fåes på grunn av fyllstoffet. I denne forbindelse utøver fyllstoff som omfatter findelte partikler, en sterkere styrke-reduserende virkning for papiret enn. fyllstoff som omfatter grove partikler. Slike styrkeegenskaper som strekkfasthet og rivstyrke er ofte av kritisk betydning hva. gjelder avispapir, mens de er av mindre kritisk betydning hva gjelder skrivepapir, idet papirets stivhét er av mer kritisk betydning i det sistnevnte tilfelle. Overflatetyrken og støv-dannelsesegenskapene er også viktige faktorer, idet mengden av dannet støv øker med høyere fyllstoffinnhold og påvirker papirets overflateegenskaper.

Retensjonen av fyllstoffet for papiret og den indre retensjon av papirfibrene er avhengige av flere variable, hvorav flokkulering med retensjonsmidlet er den mest vesentlige for å oppnå god retensjon. Polyaluminiumhydroxydkom-plekser, polyacrylamid eller kationaktiv stivelse eller andre mer kompliserte systemer, som kationaktiv stivelse-anion-aktive polymerer herdet med uorganiske polymerer eller salt, anvendes som retensjonsmidler.

Det er også kjent å fremstille såkalt elektroiso-lerende papir for isolasjonsformål. Dette papir har en høy dielektrisitetskonstant og er fritt for nålehull og elektrisk ledende materialer. Slikt papir består av glimmer som er et samlenavn for forskjellige glimmerkvaliteter, og uorganiske fibre, som glassfibre. Andre fiberprodukter som anvendes innen elektroindustrien er kabelpapir som inneholder et glimmer og aromatiske polyamider i et forhold mellom glimmer og polyamid av 10/90-60/40, for fullstendig.å dekke hver glimmerpartikkel. Denne glimmer-polyamidblanding blandes med ytterligere polyamidharpiks for å.få en kontinuerlig harpiksfase, hvorefter blandingen blandes med tremasse slik at det fåes et forhold mellom glimmer og masse av 20/80-80/2 0, og blandingen formes til ark. Glimmerpartiklene har en partikkelstørrelse mindre enn 60 mesh (= 250 ym) (JP Kokai 99304/77 = japansk patentsøknad 13261/76).

Det er også kjent (US, A, 4 180 434) å fremstille et elektrisk isolerende glimmerpapir inneholdende cellulose i en mengde av 10 - 50 vekt%, fortrinnsvis 20 - 30 vekt%, idet cellulosefibrene har.en freeness av 20 - 60 ifølge Schopper-Riegler-skalaen.

Det har nå vist seg mulig å unngå flere av de ulemper som er forbundet med tidligere kjente fyllstoff-baserte papir og derved å forbedre strekkfastheten, støv-dannelsesegenskapene, retensjonen, strekkbarheten, form-bestandigheten (redusert krympning), stivheten, luftgjennomtrengeligheten og lettheten ved møllehåndtering ved fremstilling av papiret ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Beskrivelse av oppfinnelsen

Oppfinnelsen angår et fiberprodukt, som papir,

papp eller pappkartong, som omfatter en fiberandel, en mineralandel og en bindemiddelandel, og oppfinnelsen er særpreget ved at fiberandelen består av tremasse erholdt ved behandling av tre på en slik måte at foruten celluloseandelen er øvrige komponenter, som lignin, hemicellulose eller andre ikke-kjemisk oppløste trebestanddeler blitt helt eller delvis beholdt, hvorved fiberutbyttet er 55 - 95 % av det samlede treutbytte, at raineralandelen omfatter glimmer og eventuelt ytterligere kjente mineralske papirfyllstoffer, som kaolin, kritt, titandioxyd, talkum eller lignende, at bindemiddelandelen omfatter kjente bindemidler som anvendes ved fremstilling av de ovenfor angitte produkter, som kolofonium-harpikser, aluminiumsulfat, casein, syntetiske harpikser, stivelser eller animalsk lim, at fiberandelen. utgjør 95 - 50 % av produktet, at mineralandelen utgjør 5-50%av produktet, at bindemidlet utgjør opp til 2 % av produktet, og at det anvendte glimmer har en partikkelstørrelse av høyst 300 ym oppnådd ved bestemmelse under anvendelse, av standardsikter, hvorved K^q er mindre enn 200 ym, og at det har en tykkelse av fortrinnsvis under 10 ym og en flakethet (sideforhold) av 10 - 100, fortrinnsvis over 20.

Glimmerets diameter kan også bestemmes i overensstemmelse med Co.ulter-Counter-prinsippet, hvor den oppnådde diameter ved anvendelse av den nevnte metode i alminnelighet svarer til halvparten eller en tredjedel av diameteren oppnådd ved anvendelse av en standard siktbestemmelse.

Når diameteren måles i overensstemmelse med Coulter-Cdunter-prinsippet, kan den følgende informasjon erholdes

i) diameter basert på volumfordeling, såkalt

veiet middelverdi

ii) diameter basert på tallfordeling iii) diameter basert på arealfordeling

Herefter antas det at partiklene er sfæriske, og den følgende relasjon gjelder derfor:

hvori D er partiklenes middeldiameter, Dp.p er diameteren ut fra målinger, a = ^ er flaketheten (sideforhold).

Glimmeret som anvendes i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse, har en diameter av opp til 25 ym, fortrinnsvis opp til 20 ym, og glimmeret har et volumfor-delingsmaksimum ved 8 ym og et tallfordelingsmaksimum ved 4 ym.

Andre karakteristiske særtrekk og sider ved oppfinnelsen er angitt i de følgende krav.

Glimmer er samlebetegnelsen for en mineralgruppe som innbefatter ni forskjellige mineraler, og disse er bl.a. muscovitt, flogopitt, biotitt, vermiculitt og lepidolitti. Førstnevnte mineraler er de som vanligvis er ment når det vises til glimmer.

Muscovitt er et kaliumaluihiniumsilicat med formelen:

K2,3A14,6(A1l,8Si6,2 °20) (0H)4'flogopitt er

K2(MgFe)6(Al^g Sig^202Q) ;(:OH,F)4, og biotitt er

K2(MgFe)6(Al1 g Sig 2 02Q) (0H)4, og alle inneholder opp til 5 % bundet vann. Mineralet omfatter tynne, bladlignende krystaller som ligger tett pakket mot hverandre.

Kjemisk omfatter glimmerkrystallene et dobbeltlag av SiO^-tetrahedra anordnet i hexagonale ringer med spissene av de to lag motstående i forhold til hverandre og bundet av mellomliggende aluminiumioner og av hydrogenbroer mellom hydroxylgruppene bundet med motstående lag. Disse dobbeltlag danner flak som holdes sammen på grunn, av kationer, fortrinnsvis kalium.

Blant de ovennevnte typer av glimmer er muscovitt og bio/titt de foretrukne mineraler, og på. grunn av dens lave jerninnhold og dens høyere hvithetsgrad er muscovitt foretrukken ved fremstilling av avispapir og skrivepapir og hva gjelder andre hvite kvaliteter av fiberproduktene ifølge oppfinnelsen.

Fiberandelen som anvendes i et produkt ifølge den foreliggende oppfinnelse, er en såkalt høyutbyttemasse, dvs. en masse som inneholder 50 - 98 % av det samlede treinnhold. Forskjellige masser under denne betegnelse er termomekanisk masse (TMM: utbytte 80 - 90 %), kjemisk-mekanisk masse (KMM: utbytte 60 - 70 %), malt mekanisk masse (MMM: utbytte 90 - 98 %), raffinørmasse (RM: utbytte ca. 90 %) og høytrykksmalt masse (HTM: utbytte over 90 %), eventuelt sammen med cellulosefibre oppnådd ved hjelp av f.eks. kraft- eller sulfitt-metoder og eventuelt bleket.

Med cellulosefibre er pr. definisjon ment fibre oppnådd ved hjelp av kjemiske massefremstillingsmetoder,

dvs. oppnådd ved hjelp av de såkalte sulfitt- og kraftmetoder som er nevnt ovenfor, og dessuten ved hjelp av en sodametode.

Når glimmer anvendes, vil det oppnådde produkt

oppvise bedre overflateegenskaper, som glatthet, struktur og trykkbarhet, den samme eller bedre strekkfasthet sammenlignet med et papir som inneholder den samme mengde mineralsk fyllstoff, hvorved et mer porøst papir med den samme styrke eller et sterkere papir med den samme porøsitet oppnås, en høyere opasitet sammenlignet med et papir med samme innhold av mineralske fyllstoffer, spesielt efter kalandrering, hvorved opasiteten blir mindre redusert ved anvendelse av glimmer i papiret enn ved anvendelse av andre mineralske fyllstoffer, efter kalandrering. V.ed den fremgangsmåte som er presisert i de led-sagende krav, fåes en bedre bearbeidbarhet allerede ved anvendelse av 2 % glimmer eller mer. De oppnådde prosessfor-bedringer er bedre avvanning i papirfremstillingsmaskinens våtparti, bedre formulering (dvs. en mindre andel av fnokker kan oppdages ved besiktigelse av papiret), høyere retensjon hva gjelder fiberretensjon og dessuten hva gjelder retensjon av glimmer og ytterligere mineralske fyllstoffer, dvs. en samlet retensjonsforbedring, hvilket på sin side fører til en renere hvitiut.

For å forbedre bearbeidbarheten og dessuten produktet kan glimmeret males umiddelbart før det tilføres massen. En slik nedmaling er foretrukken for å oppnå ferske overflater som er mer aktive enn overflater som ikke er ferske. Antallet av umettede elektriske ladninger som er tilgjengelige på overflatene, påvirker bindeevnen til de tilstedeværende fibre.

Da de tilstedeværende fibre er positivt ladede og glimmerets rene overflater er negativt ladede, kan glimmeret virke som retensjonsmiddel. Dette vil også forklare de høye retensjonsverdier som oppnås, og dessuten glimmerets evne til å aggregere endog de meget findelte fibre som er tilstede i massen.

For alle typer av papirfremstillingsprosesser og dessuten for fremstillingsprosesser for papp og pappkartong kan glimmer anvendes som fyllstoff og behandlingsmiddel, omfattende prosesser for fremstilling av laminerte produkter, som laminert, kraftpapirforing produsert pa en Hatschek-maskin hvori glimmeret vil være orientert. Andre typer av maskiner for laminerte produkter er flerwiremaskiner.

Eksempel 1

Et papir med en flatevekt av 60 g/m 2 ble fremstilt på.en papirfrerastillingsmaskin med en banebredde på 600 mm fra en masse som omfattet 80 % mekanisk masse og 20 % kjemisk masse (avispapir). For sammenlignings skyld ble to masse-satser fremstilt hvorav den ene inneholdt kaolin som fyllstoff og den annen et muscovittfyllstoff. Den anvendte mengde fyllstoff ble i begge tilfeller variert fra 0 til 36 %.

Det anvendte retensjonsmiddel var et polyacrylamid av standard kvalitet med kjente egenskaper.

På grunn av déts mykhet og lave arkstyrke førte papiret som var.basert på kaolin, til vanskeligheter på papirfremstillingsraaskinen, selv med en så lav produksjons-hastighet som 4 0 m/min. Derimot forekom ikke et eneste brudd i papiret som var basert på glimmer, selv med et fyllstoffinnhold på 36 %.

Det forekom ingen forskjell mellom de erholdte papirer hva gjaldt strekkfasthet, bortsett fra hva som er angitt nedenfor.

Imidlertid varierte papirets stivhet, og med et fyllstoffinnhold på 20 % i begge tilfeller hadde kaolinpapiret en stivhet av ca. 37 mN og glimmerpapiret en stivhet av 42 mN.

Da densiteten og luftgjennomtrengeligheten ble undersøkt i forhold til fyllstoffinnholdet, viste det seg at glimmerpapiret for et gitt fyllstoffinnhold hadde en langt høyere luftgjennomtrengelighet og lavere densitet enn kaolinpapiret med det samme fyllstoffinnhold.

Da fyllstoff innholdet ble. undersøkt, gjennom hele papiret, ble det fastslått at glimmerfyllstoffet var jevnere fordelt i papiret enn kaolinfyllstoffet som ble funnet å ha samlet seg i midten.

Da papirets trykkegenskaper ble undersøkt ved en standard prøving, viste det seg at papirenes kvalitet til-nærmet var de samme på deres trykkede side. Hva gjelder papirenes bakside ble imidlertid visse forskjeller notert som gikk i favør av glimmerpapiret, dvs. at mindre trykk-sverte trengte gjennom glimmerpapiret.

Da fyllstoff-fiberbindingene ble undersøkt, viste det seg at kaolin ikke hadde sterkLaffinitet overfor cellu-losef ibrene, mens glimmeret viste høy affinitet.

Da strekkfastheten i forhold til densiteten ble undersøkt, viste det.,seg at det på glimmer baserte papir hadde en lavere densitet enn kaolinpapiret ved en gitt strekkfasthet, og dette antydet bl.a. at papiret krympet i mindre grad under tørketrinnet, hvilket også overensstemmer med forskjellene i fyllstoff-fiberbindingen.

De karakteristiske trekk ved glimmerpapiret kan kanskje forklares ved den kjennsgjerning at fibere og glimmer oppviser den gjensidige tiltrekning ifølge Page's teori for fiberbindinger.

Eksempel 2

Ved et ytterligere forsøk som ble utført i forbindelse med fremstilling av skrivepapir, ble ulimet og limet papir med kaolin og glimmer som fyllstoffer fremstilt. Det anvendte kaolin var kaolin av kvalitet M, og glimmeret hadde en diameter ifølge Coulter-Counter av opp til 20 ym (95 %). Massen besto av en bleket tremasse som omfattet 50 % hard-tremasse og 50 % (sulfat) masse. Kaolinet og glimmeret utgjorde 16 % av massen. Efter at papirark var blitt fremstilt på en prøvepapirfremstillingsmaskin med en 600 mm bane, ble det fastslått at retensjonen var dårligere i tilfellet med kaolin enn i tilfellet med glimmer. Den samlede retensjon ved produksjon av kaolinpapiret var 85 %, idet fiberretensjonen var 95 % og kaolinretensjonen 50 %. Den kombi-nerte retensjon ved produksjon av glimmerpapiret var 91 %, idet fiberretensjonen var 98 % og glimmerretensjonen 63 %,

og dette innebærer at kaolinpapiret inneholdt 9,2 % kaolin og at glimmerpapiret inneholdt 12,3 % glimmer.. Til tross for et 3 % høyere fyllstoffinnhold i glimmerpapiret hvilket

normalt burde føre til en .3 forringelse av strekk f as the ten, var glimmerpapiret 20 % sterkere enn kaolinpapiret. Normalt bidrar kaolin ikke til papirstyrken, og et 9 % innhold vil normalt føre til en 9 % nedsettelse av strekkfastheten sammenlignet med papir uten fyllstoff. Kaolinpapirets (ulimet) strekkfasthet var 42,8 Nm/g og for glimmerpapiret (ulimet) 50,4 Nm/g, hvorved et papir uten fyllstoff skulle ha en strekkfasthet av 46,5 Nm/g. Forskjellen i strekkfasthet mellom ulimet og limet kaolinpapir var større enn forskjellen mellom ulimet og limet glimraerpapir.

Glimmerpapirets strekkbarhet var følgelig 20 % høyere enn for kaolinpapiret.

Kaolinpapiret og glimmerpapiret hadde samme rivstyrke, mens streJckenergiabsorpsjonen var 28.. % høyere for glimmerpapiret.

Da glimmerpapiret ble utsatt for en voksopptaks-prøving ifølge Dennison, oppviste det også en 30 % høyere opptaksmotstand på grunn av en høyere.z-styrke.

Det er også blitt fastslått ved sammenligningsfor-søk mellom prosesser for produksjon av et papir inneholdende glimmer og et papir inneholdende kaolin at 50 % mindre energi-forbruk er nødvendig for å drive wirepartiet ved produksjon av papiret inneholdende glimmer enn for å drive wirepartiet ved anvendelse av den samme mengde kaolin som fyllstoff.

Det er også blitt notert ved produksjon av finpapir at fiberretensjonen forbedres med 25 % når glimmer anvendes isteden for kaolin.

Visse fiberprodukter, som produkter for å binde store mengder vann eller metallioner, f.eks. bleiefyllstoffer, kunstig pottejord, ildfaste produkter, fibre med ionebytte-aktivitet, produkter med biologisk motstandsevne eller produkter med vannavstøtende overflater, fremstilles ved hjelp av en podningspolymerisasjonsprosess. Ifølge én metode fremstilles først en cellulosefibermasse (0,5 - 1,0 %) til hvilken et jemammoniumsulfat (0,5 - 1 %) i vann tilsettes. En ionebytting av syregrupper finner derefter sted (i løpet av en periode på 5 minutter), og toverdig jern innføres i fibrene. Overskudd av jernsalt filtreres og vaskes bort, hvorefter fibrene på ny dispergeres i vann. Derefter tilsettes en monomer som kan være hydrolyserbar, og et peroxyd (f.eks. r^G^) i et mengdeforhold mellom monomer og peroxyd av 100:1. Polymerisasjon finner derefter sted ved tempera-turer opp til 90° C, og jern (II)-ioner-peroxyd utgjør redoxsystemet. Når alle monomerer er blitt forbrukt, blir fibrene vasket og tørket og derefter eventuelt hydrolysert. Dersom monomeren er ethylacrylat, vaskes ethylgruppene bort slik at carboxylgrupper blir tilbake. Acrylnitril som er blitt podningspdlymerisert, gir polyacrylamid som efterføl-ges av et annet trinn med polyacrylsyre som påpodede kjeder. Papirfiber som er blitt behandlet i overensstemmelse med denne metode, er så rimelig at den kan anvendes som kunstig pottejord, idet jorden er motstandsdyktig mot enzymatisk nedbrytning.

En annen kjent podningspolymerisasjonsmetode starter med cellulosefibre til hvilke fortynnet natriumhydroxyd tilsettes, og overskuddet fjernes. Alkalicellulosen blir derefter omsatt med gassformig sulfid, og hydrosulfidgrupper fåes som utsettes for ionebytting med jernioner som er bundet til mercaptogruppene. Fibrene vaskes, hvorefter en monomer tilsettes sammen med en mindre mengde peroxyd. Når poly-merisas jonsprosessen er avsluttet, vaskes og tørkes fibrene, og en fiber fåes hvori svovel er tilstede i broene mellom cellulose og polymer.

Ifølge en modifisert utførelsesform blir svovelet fjernet. I dette tilfelle starter metoden med cellulose-xantatgruppér, og de anvendte monomerer polymeriseres bare der hvor xantatgruppene har sittet.

Fiberens vekt kan økes med opp til 100 % ved hjelp av disse metoder. Fiberen kan også forsterkes med glimmer, idet det er mulig å bevirke at glimmeret kjemisk tar del i polymerisasjonsprosessen, spesielt når et ionebyttet glimmer anvendes.

Det anvendte glimmer inneholder kaliumioner som lett kan byttes ut mot hydrogenioner ved vasking med en syre, som svovelsyre eller saltsyre. Glimmer som inneholder hydrogenioner kan anvendes som sådant eller det kan endog anvendes som kationbytter, eller glimmeret kan utsettes for kationbytting med aluminium for å øke aluminiuminnholdet.

Plater eller fiberark etc. kan også fremstilles ifølge tørrprosesser hvor en fibermasse blandes på forskjellige måter med et klebemiddel og valses ut, hvorefter klebemidlet får herde. Det er imidlertid kjent at forskjellige plater har begrensede bøyefastheter. En plates bøyefasthet kan imidlertid forbedres radikalt ved å blande glimmer med klebemidlet. I denne forbindelse kan den mørkere biotitt med fordel anvendes. Klebemidlet, limstrekkmiddel, kan inneholde opp til 6 0 vekt% glimmer.

Papir blir ofte bestrøket for at papiret skal få forskjellige egenskaper, som stivhet, hydrofobhet, glans eller refleksjon etc. I dette henseende blir ofte forskjellige pigmenter anvendt, såsom titandioxyd eller aluminium-silicat. Det har vist seg at glimmer er et utmerket materiale, spesielt hva gjelder dets flakethet, og at det gir et usedvanlig.glatt papir med en spesiell overflatestruktur, spesielt ved kalandrering. Dessuten inneholder muscovitt så lite jern at tilsmussing av glansfullt papir utelukkes.

Når papir bestrykes, anvendes et materiale som omfatter et pigment, dispersjonsmiddel og bindemiddel. De anvendte dispersjonsmidler er normalt polyfosfater, sulfo-nerte nafthalenformaldehyder, natriumterpolymerer, fosfa-terte kaliumcopolymerer eller andre. Casein, soyaprotein

og oxydert stivelse kan også anvendes som dispergeringsmidler. Den anvendte mengde dispergeringsmiddel er avhengig av pigmentet, og den minste anvendte mengde dispergeringsmiddel er den mengde som dispergerer alt pigmentet. Bindemidlet kan være en maisstivelse eller potetstivelse og dessuten casein. Soyabønneprotein og animalsk lim kan også anvendes. Syntetiske bindemidler i form av polyvinylalkohol, latexkvaliteter, som styren-butadien, acrylater, vinylacetater eller methyl-cellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose. eller polyvinylpyrrolidon kan også anvendes.

Forskjellige, typiske bestrykningsmidler er gjen-gitt nedenfor.

For offset papir: 1000 kg glimmer

3 kg Na-hexametafosfat 200 kg oxydert stivelse

50 kg dimethylolurea

5 kg ammoniumsulfat

20 kg ammoniumstearat

sammen med vann i en tilstrekkelig mengde til at en egnet konsistens fåes (ca. 50 % tørrstoff).

For papp: 1100 kg glimmer

200 kg titandioxyd

2 kg Na-tetrafosfat

5 kg natriumcarbonat

200 kg casein

30 kg ammoniakk

80 kg voksemulsjon

sammen med vann i en tilstrekkelig mengde til at en egnet konsistens fåes (ca. 55 % tørrstoff).

Bestrykningsmidlene anvendes hovedsakelig ved fremstilling av finpapir og papp for matvarer.

Når fiberprodukter fremstilles ved hjelp av våt-metoder, dvs. via en masse, kan glimmer suspendert i vann tilsettes direkte til massen. Det er imidlertid også mulig og endog foretrukket først å tilsette glimmeret til hvitlut, dvs. vann som er blitt fjernet fra.wiren, og å la glimmeret bli tilknyttet finfraksjonen som er tilstede i hvitluten, dvs. sekundære fibre som ikke er blitt holdt tilbake, for derefter å tilføre det tilknyttede produkt til massen i doserte mengder.

Den ovennevnte finfiberfraksjon kan også fåes fra fibergjenvinningssystemet for en papirfabrikk eller en papirmassefabrikk. Glimmeret kan også utgjøre en aktiv komponent ved en fIotasjonsprosess for gjenvinning av fibre.

Glimmeret kan også innarbeides i retensjonssyste-mer som omfatter kationaktiv.istivelse, kationaktive polymerer eller materialer av. kationaktiv stivelse-anionaktiv polymer-slam som er herdet med aluminiumsulfat, polyalumi-niumhydroxykomplekser og/eller polysiliciumdioxyd, som derefter tilsettes til (cellulose)-fibermassen.

Glimmer er et mineral som i. malt tilstand krever høy energitilførsel. For å forbedre energiutbyttet kan derfor glimmeret tilsettes til treråmaterialet, f.eks. ved fremstilling av fiberplater, før trematerialet defibreres,

og for på i og for seg kjent måte å fremstille en råmasse for produksjon av en fiberbane. Ved defibreringsprosessen dannes ferske, reaktive overflater in situ, hvilket forbedrer affiniteten mellom glimmer og fibre.

Andre fiberprodukter hvor glimmer ifølge oppfinnelsen vil forbedre produktkvaliteten, omfatter press-span eller Fuller-papp som er et tykt, fiberholdig produkt som ofte utsettes for høye overflatetrykk og derved ofte defor-meres.

Papir som inneholder glimmer, kan fremstilles såvel ved tørr- som våtprosesser, på lignende måte som forskjellige typer av pappkartong og sponplater (partikkelplater).

Glimmer er også et utmerket tilsetningsmiddel som kan anvendes ved fremstilling av lagringsfast papir, som arkivpapir, og hindrer moderne kjemiske tilsetningsmidler fra å virke ødeleggende på papir.

Det vil også forståes at glimmer kan kombineres med andre kjente fyllstoffer, som.kaolin, kritt, talkum eller titandioxyd, for å gjøre det mulig å anvende høye innhold av slike fyllstoffer og/eller for å forbedre deres egenskaper, bl.a. på grunnlag av glimmerets formbevaringsbefordrende egenskaper.

Claims (13)

1. Fiberprodukt, som papir, papp, kartong, som omfatter en fiberandel, en andel av mineralfyllstoff og en bindemiddelandel,karakterisert vedat fiberandelen består av tremasse erholdt ved behandling av tre på en slik måte at foruten celluloseandelen er de øvrige komponenter, som lignin, hemicellulose og andre ikke-kjemisk oppløste trebestanddeler, blitt helt eller delvis beholdt, hvorved fiberutbyttet er' 55 - 95 % av det samlede treutbytte, at mineralandelen omfatter glimmer og eventuelt ytterligere kjente mineralske papirfyllstoffer, som kaolin, kritt, titandioxyd, talkum eller lignende, at bindemiddelandelen omfatter kjente bindemidler som anvendes ved fremstilling av de ovenfor angitte produkter, som^kolofoniumharpiks, aluminiumsul fat, casein, syntetiske harpikser, stivelser eller animalsk lim, at fiberandelen utgjør 95 - 50 % av produktet, at mineralandelen utgjør 5 - 50 % av produktet, at bindemidlet utgjør opp til 2 % av produktet, og at det anvendte glimmer har en partikkelstørrelse av høyst 300 ym fastslått ved bestemmelse under anvendelse av standard sikt, hvorved er mindre enn 200 ym, og at det har en tykkelse av fortrinnsvis under 10 ym og en flakethet (sideforhold) av 10 - 100, fortrinnsvis over 20.

2. Fiberprodukt ifølge krav 1,karakterisert vedat glimmeret utgjør et fyllstoff mellom to lag av fibre.

3. Fiberprodukt ifølge krav 1,karakterisert vedat fiberen utgjør et fyllstoff i en klebemiddel-komponent som er beregnet for å binde fiberproduktet sammen.

4. Fiberprodukt ifølge krav 1,karakterisert vedat produktet omfatter et belagt produkt, idet bélegningsmidlet innbefatter glimmer som pigment.

5. Fiberprodukt ifølge krav 1-4,karakterisert vedat det i dette innarbeidede glimmer omfatter et syrevasket glimmer med et redusert innhold av frie kationer, fortrinnsvis kalium, og et øket innhold av hydrogenioner.

6. Fiberprodukt ifølge krav 5,.karakterisert vedat hydrogenionene er blitt erstattet med andre kationer, som aluminiumioner, som er egnede for fiberproduktet og produksjonen av dette.

7. Fremgangsmåte ved fremstilling av trefiberhoIdige produkter i form av papir, papp eller pappkartong, omfattende en andel av fibre, en andel av mineral og en andel av bindemiddel,karakterisert vedat en fiberandel bestående av en tremasse oppnådd ved behandling av tre på en slik måte at foruten celluloseandelen er øvrige komponenter, som lignin, hemicellulose eller andre ikke-kjemisk oppløste trebestanddeler, blitt helt eller delvis beholdt, hvorved fiberutbyttet er 55 - 95 % av det samlede treutbytte, at en mineralandel omfattende glimmer og eventuelt ytterligere kjente mineralske papirfyllstoffer, at en bindemiddelandel som omfatter kjente bindemidler anvendt ved fremstillingen av de nevnte produkter, blandes med hverandre eventuelt sammen med vann under dannelse av en masse, hvorved fiberandelen utgjør 95 - 50 % av et sluttprodukt, glimmerandelen utgjør 2 - 50 % av et sluttprodukt, idet det anvendte glimmer har en partik-kelstørrelse av høyst 300 ym bestemt :ved sikting under anvendelse av en standard sikt, og en K^q av' under 200 ym og en tykkelse av fortrinnsvis under 10 ym og en flakethet (sideforhold) av 10 - 100, fortrinnsvis over 20, og at massen behandles på i og for seg kjent måte for fremstilling av de nevnte produkter.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat en glimmersuspensjon i målt mengde blandes med en masse for fremstilling av en.;>fiberbane, eventuelt efter at suspensjonen er blitt reagert med hvitlut erholdt fra en papirfremstillingsmaskin og en finfiberfraksjon inneholdt i hvitluten, og at glimmeret derefter sammen med tilknyttet finfiberfraksjon skilles fra hvitluten.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat glimmeret behandles med eti kationaktiv polymer, en kationaktiv stivelse eller et system av kationaktiv stivelse-anionaktiv polymer før glimmeret innføres i massen.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 8,karakterisert vedat glimmeret reageres med en finfiberfraksjon oppnådd fra en papirfabrikk og/eller en papirmassefabrikk, i forbindelse med et fibergjenvinningsanlegg, før glimmeret i målte mengder tilføres til massen.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1.0,karakterisert vedat glimmeret tilføres til og reageres med fin-fiberfraksjonen i fibergjenvinningsanlegget, skilles fra dette og derefter tilføres til massen.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 7,.karakterisert vedat glimmer tilsettes til det fiberholdige materiale, at materialet utsettes for en maleprosess for å de-fibrere materialet, og at en masse fremstilles fra det de-fibrerte materiale for dannelse av, en fiberbane.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedpodningspolymerisasjonen av en podningspoly-merisasjonsømfintlig monomer og/eller polymer, glimmer og fibre, fortrinnsvis cellulosefibre, hvorisyregrupper er blitt erstattet med toverdige metallioner, under dannelse av et fiberprodukt, og at produktet eventuelt utsettes for videre behandling før bruk.