NO861126L

NO861126L - PROCEDURE FOR TREATING WET PAPER WITH FOAM.

Info

Publication number: NO861126L
Application number: NO861126A
Authority: NO
Inventors: George Macon Bryant; Russell Lee Brown
Original assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1985-03-22
Filing date: 1986-03-21
Publication date: 1986-09-23
Also published as: ATE37571T1; CN86101888A; FI861218A; DE3660820D1; EP0195458B1; EP0195458A1; JPS61258095A; FI861218A0; BR8601246A

Abstract

Specifically structured foamed compositions of paper treating agents applied to wet paper, such as wet-end paper web produced during high speed paper manufacture, provide uniform treating agent distribution and treated paper having properties comparable to dry-processed paper.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåte for behandling av vått papir, spesielt våte papirbaner fremstilt under papir fremstilling, og nærmere bestemt slike prosesser hvor det anvendes skummede preparater inneholdende papirbehandlingsmidler. The present invention relates to a method for treating wet paper, in particular wet paper webs produced during paper production, and more specifically such processes where foamed preparations containing paper treatment agents are used.

Papirfremstilling, under anvendelse av fremgangsmåten som er kjent som våt-leggingspapirfremstilling, innbefatter fremstillingen av uvevde papirlag, kjent som papirbaner, fra råmaterialer, dvs. tremasse, ved å anvende en vandig suspensjon av papir fibrene i vann. Papirfremstilling ved slik våtbearbeidelse innbefatter typisk at det dannes en masseoppslemming bestående av opptil noen få vektprosent pairfibre suspendert i vann. Fibrene anbringes deretter på en sikt, så som virebelter, hvor vannet kan dryppe av slik at det dannes våtpartipapirbane. Banen kan også føres gjennom en presseseksjon for å "presse ut" mer vann. Slike våtpartifiberbaner, enten pressede eller upressede, blir deretter tørket, typisk ved å anvende luft og/eller varme for å redusere fuktighetsinnholdet i papiret ned til generelt mindre enn 10 vekt-% slik at det tilveiebringes tørrpartipapirprodukter. Papermaking, using the process known as wet-lay papermaking, involves the production of non-woven paper layers, known as paper webs, from raw materials, i.e. wood pulp, using an aqueous suspension of the paper fibers in water. Paper production by such wet processing typically involves the formation of a pulp slurry consisting of up to a few weight percent pair fibers suspended in water. The fibers are then placed on a sieve, such as wire belts, where the water can drip off to form a wet paper web. The web can also be passed through a press section to "squeeze out" more water. Such wet lot fiber webs, either pressed or unpressed, are then dried, typically using air and/or heat to reduce the moisture content of the paper to generally less than 10% by weight to provide dry lot paper products.

Papirbehandlingsmidler, innbefattende forbedrings- eller funksjonelle kjemikalier, tilføres under papirfremstillingsprosessen. Disse midlene kan tilsettes for å assistere papirfremstillingsbearbeidelsen ved at det tilsettes kjemikalier som forbedrer prosessvirkningsgraden eller kan tilsettes til papiret som kjemikalier som forbedrer produktets egenskaper. Paper treatment agents, including enhancement or functional chemicals, are added during the papermaking process. These agents can be added to assist the papermaking process by adding chemicals that improve process efficiency or can be added to the paper as chemicals that improve the properties of the product.

Forskjellige fremgangsmåter, så som presseruller, sprayer, spalter eller kniver har vært benyttet for å påføre papirbehandlingsmidlene under papirfremstillingsoperasjonene med begrenset hell. Various methods, such as press rolls, sprays, slits or knives, have been used to apply the paper treating agents during the papermaking operations with limited success.

Presseruller innbefatter at papirhanen bringes i kontakt med et preparat som inneholder behandlingsmiddel, enten i form av væske eller skum, straks før det passerer gjennom rullene. Begrensninger i egenskapene for behandlingsmidlet som kan påføres ved presseruller oppstår på grunn av forskjellige begrensninger i anvendelsen. Behandlingsmiddelsammenset-ningene må generelt ha lav viskositet, ha lavt faststoff innhold, fordi de sterke hydrauliske kreftene som genererer i presserullene ved høye hastigheter separerer rullene hvilket fører til tap av kontroll i mengden av preparat som påføres på materialet og andre problemer. Undersøkelser har vist at væskegjennomtrengningsmekanismer styrer opptaket slik at en styrkegradient fra papiroverflaten til senteret av laget vil utvikles, med mindre metning finner sted. Den betydelige økningen i fuktighetsinnhold for papiret fra presserullanvendelser krever ekstra tørketrinn og appa-ratur som forhøyer kostnadene vesentlig og forhindrer at fremgangsmåtene anvendes ved våtpartibearbeidelse. Press rolls involve the paper tap being brought into contact with a preparation containing a treatment agent, either in the form of liquid or foam, immediately before it passes through the rolls. Limitations in the properties of the treatment agent that can be applied by press rollers arise due to various limitations in the application. The treatment agent compositions must generally have a low viscosity, have a low solids content, because the strong hydraulic forces generated in the press rolls at high speeds separate the rolls which leads to loss of control in the amount of preparation applied to the material and other problems. Investigations have shown that liquid permeation mechanisms control uptake so that a strength gradient from the paper surface to the center of the layer will develop, unless saturation takes place. The significant increase in moisture content of the paper from press roll applications requires additional drying stages and equipment which increases the costs significantly and prevents the methods from being used in wet part processing.

Spraying av preparater bestående av papirbehandlingsmidler på papirbaner har også begrenset anvendelig. Generelt kan bare væsker med lav viskositet anvendes. Begrensninger i uniformiteten av påføringen av behandlingsmiddel eksisterer videre. Følsomhet for utforming og virkning av spraydysen, så vel som iboende begrensninger ved påsprayingskon-figurasjoner og overlapping fører til ueffektiv fordeling. Spraying gir ofte ujevn avsetning, spesielt for brede papirbaner som typisk benyttes innen papirfremstilling. Spraying er også følsom for luftstrømmer som kan påvirke uniformiteten av avsetningen. Visse behandlingsmidler kan ikke benyttes av miljømessige hensyn på grunn av faren for at de kan spres i luften. Spraying preparations consisting of paper treatment agents on paper webs also has limited applicability. In general, only liquids with low viscosity can be used. Limitations in the uniformity of treatment agent application further exist. Sensitivity to the design and performance of the spray nozzle, as well as inherent limitations in spray-on configurations and overlap lead to inefficient distribution. Spraying often results in uneven deposition, especially for wide paper webs that are typically used in papermaking. Spraying is also sensitive to air currents which can affect the uniformity of the deposit. Certain treatment agents cannot be used for environmental reasons due to the danger that they may be dispersed into the air.

Disse og andre innretninger som påfører flytende preparater, som f.eks. anvender fordelingsspalter eller stenger, knivblader eller lignende, krever omstendelige tørkeoperasjoner. Slike væskepåføringer kan ikke benyttes på våtpartipapir som ikke kan være vekten av væsken som påføres på papirhanen. Videre krever absorpsjon av papirbehandlingsmidler fra flytende reservoarer etterfulgt av fjernelse av overskuddet ved hjelp av sjaber en papirhane med uniformt fuktighetsinnhold for å muliggjøre uniform absorpsjon. These and other devices that apply liquid preparations, such as e.g. use distribution slots or bars, knife blades or the like, require extensive drying operations. Such liquid applications cannot be used on wet part paper which cannot be the weight of the liquid applied to the paper tap. Furthermore, absorption of paper treatment agents from liquid reservoirs followed by removal of the excess by means of scrapers requires a paper tap of uniform moisture content to enable uniform absorption.

Behandling av våtpartipapir under papirfremstillingsoperas joner er begrenset på grunn av den iboende svakheten i papirhanen som har høyt fuktighetsinnhold. Våtpapirbane har en svak struktur som ikke kan absorbere betydelige mengder vann uten å bli uhåndterbar. Som en følge av dette er en stor del papirbehandling rettet mot tørrpartibearbeidelse. På grunn av betydelig fuktighetsopptak, dvs. tilsats av vann til papir substratet, kan slik bearbeidelse ikke anvendes ved våtpartibearbeidelse. Anvendelsen av skummede behandlingspreparater på tørrpartipapirbaner er beskrevet i US-patent nr. 4.158.076. Uniform fordeling av behandlingsmiddel på papirbanen er beskrevet, det anvendes en skumpåføringssone som har en åpning i, eller ovenfor, det området hvor skummet kommer i kontakt med papirbanen. Det er beskrevet fra kolonne 6, linje 65 til kolonne 7, linje 21, at fylling av påføringssonen med skum forhindrer at det oppnås en akseptabel avsetning av behandlingsmiddel, enten på grunn av ujevn eller ukontrollert avsetning eller ved helt eller delvis tap av avsetningen. Treatment of wet stock paper during papermaking operations is limited due to the inherent weakness of the paper stock which has a high moisture content. Wet paper web has a weak structure that cannot absorb significant amounts of water without becoming unmanageable. As a result of this, a large part of paper processing is aimed at dry lot processing. Due to significant moisture absorption, i.e. the addition of water to the paper substrate, such processing cannot be used for wet part processing. The use of foamed treatment preparations on dry paper webs is described in US patent no. 4,158,076. Uniform distribution of treatment agent on the paper web is described, a foam application zone is used which has an opening in, or above, the area where the foam comes into contact with the paper web. It is described from column 6, line 65 to column 7, line 21, that filling the application zone with foam prevents an acceptable deposition of treatment agent from being achieved, either due to uneven or uncontrolled deposition or through complete or partial loss of the deposition.

Skummede preparater har vært påført på papirbaner ved at disse har vært ført gjennom siktområdet av papirfremstillingsmaskiner ved å benytte et undertrykk for å trekke skummet på banen, som beskrevet i US-patent nr. 4.081.313. Den omtalte prosessen er utformet for å påføre det skummede preparatet på papirbanen uten at det berører den eller komprimerer den på noen måte ved direkte mekanisk kontakt. Foamed preparations have been applied to paper webs by passing them through the screening area of papermaking machines by using a negative pressure to draw the foam onto the web, as described in US patent no. 4,081,313. The discussed process is designed to apply the foamed preparation to the paper web without touching it or compressing it in any way by direct mechanical contact.

En fremgangsmåte for behandling av porøse substrater med skummede behandlingspreparater er beskrevet i US-patent søknad nr. 670.528, inngitt 25. mars 1976, med tittelen "Process of Treating Fabrics With Foam". Et patent ekvivalent med denne søknaden ble publisert 23. november 1976 som vest-tysk utlegningsskrift nr. 2.722.083. Denne søknaden beskriver en stor klasse av porøse substrater som kan behandles med skummede behandlingspreparater innbefattende tekstilstoffer og et uvevd materiale, papir, eller trefiner. Søknaden er hovedsakelig rettet mot, og inneholder spesifikke utførelser for, en fremgangsmåte for fremstilling av et stoff behandlet uniformt og som i det vesentlige føles tørt, selvom det er beskrevet at det porøse substratet ikke nødvendigvis må være tørt. Alle de spesifikke eksemplene behandler tekstilmaterialer som det porøse substratet. A method for treating porous substrates with foamed treatment preparations is described in US Patent Application No. 670,528, filed March 25, 1976, entitled "Process of Treating Fabrics With Foam". A patent equivalent to this application was published on November 23, 1976 as West German Publication No. 2,722,083. This application describes a large class of porous substrates that can be treated with foamed treatment preparations including textile fabrics and a non-woven material, paper, or wood veneer. The application is mainly aimed at, and contains specific embodiments for, a method for the production of a substance treated uniformly and which essentially feels dry, although it is described that the porous substrate does not necessarily have to be dry. All of the specific examples treat textile materials as the porous substrate.

Tekstilmaterialer er luftgjennomtrengelige i relativt høy grad, denne egenskaper letter separasjonen av luft fra væske i skumstrømmen ved kontakt med stoffet eller tekstilmaterialet. I kontrast til dette er mange papirmaterialer, så som ikke-sluttbehandlet skrivepapir, bokpapir, foringspapp for avispapir, eskepapp, containerpapp, og lignende, i det vesentlige ikke porøse og har relativ lav permeabilitet. Slike papirtyper har også, sammenlignet med tekstiler, relativt lav absorpsjon og meget lav absorpsjonshastighet for væsker. Den relativt lave absorpsjonen og spesielt den lave hastigheten for væskeabsorpsjon gir betydelige problemer ved oppnåelse av egnede fordelinger av behandlingsmiddel av skummede preparater ved høye hastigheter for papirbearbeidelse, som hastighetene som anvendes med kommersiell papirfremstilling. Textile materials are air permeable to a relatively high degree, this property facilitates the separation of air from liquid in the foam flow upon contact with the fabric or textile material. In contrast, many paper materials, such as non-finished writing paper, book paper, newsprint linerboard, boxboard, containerboard, and the like, are essentially non-porous and have relatively low permeability. Such types of paper also have, compared to textiles, relatively low absorption and a very low absorption rate for liquids. The relatively low absorption, and especially the low rate of liquid absorption, presents significant problems in obtaining suitable treatment agent distributions of foamed preparations at high papermaking speeds, such as those used in commercial papermaking.

Skumapplikatorer som anvendes ved påføring av skummede behandlingspreparater på et substrat, som f.eks. et tekstil eller stoff substrat, er beskrevet i US-patent nr. 4.023.526. Skummede preparater som benyttes i beslektede behandlingsprosesser er beskrevet i US-patent nr. 4.099.913. Foam applicators that are used when applying foamed treatment preparations to a substrate, such as e.g. a textile or fabric substrate, is described in US patent no. 4,023,526. Foamed preparations used in related treatment processes are described in US patent no. 4,099,913.

Det ville være ønskelig å tilveiebringe en fremgangsmåte for uniform fordeling av papirbehandlingsmidler på våt papirhane under papirfremstilling, innbefattet under normale våtpartibetingelser. En slik fremgangsmåte må tilveiebringe lavt fuktighetsopptak på grunn av svakheten for de våte papirbanene. Fremgangsmåten bør være anvendbar med en lang rekke papirbehandlingsmidler, innbefattet preparater med høyt faststoff innhold og høy viskositet. Fremgangsmåten bør muliggjøre uniform avsetning av behandlingsmidlet uavhengig av egenskapene for papirbanen, så som fuktighetsinnhold. Fremgangsmåten må også kunne anvendes på relativt ikke-porøse papirmaterialer og kunne drives effektivt ved høyhastighets - papirfremstilling. It would be desirable to provide a method for uniform distribution of paper treatment agents on wet paper tap during paper production, including under normal wet lot conditions. Such a method must provide low moisture uptake due to the weakness of the wet paper webs. The method should be applicable with a wide range of paper treatment agents, including preparations with a high solids content and high viscosity. The method should enable uniform deposition of the treatment agent regardless of the properties of the paper web, such as moisture content. The method must also be able to be used on relatively non-porous paper materials and be able to be operated efficiently in high-speed paper production.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for behandling av vått papir. Denne fremgangsmåten innbefatter følgende viktige trinn. Et første trinn innbefatter (A) fremstilling av et skum inneholde gass og et flytende behandlingspreparat innbefattende en flytende bærer, papirbehandlingsmiddel og skummemiddel. Skummet har en tetthet på fra ca. 0,005 til ca. 0,8 g pr. cm^, en gjennomsnittlig boblestørrelse på fra ca. 0,05 til ca. 0,5 mm i diameter og en skum-halveringstid på fra ca. 1 til ca. 60 minutter. Et andre trinn (B) innbefatter føring av skummet gjennom minst en skumapplikatordyse som fyller et hulrom mellom den øvre og nedre kanten av dysen med skummet. Et tredje trinn innbefatter (C) føring av en våt papirhane som har et fuktighetsinnhold på minst ca. The present invention relates to a method for treating wet paper. This procedure includes the following important steps. A first step involves (A) preparing a foam containing gas and a liquid treatment preparation including a liquid carrier, paper treatment agent and foaming agent. The foam has a density of approx. 0.005 to approx. 0.8 g per cm^, an average bubble size of from approx. 0.05 to approx. 0.5 mm in diameter and a foam half-life of approx. 1 to approx. 60 minutes. A second step (B) includes passing the foam through at least one foam applicator nozzle which fills a cavity between the upper and lower edges of the nozzle with the foam. A third step includes (C) running a wet paper tap having a moisture content of at least about

5 vekt-% på tvers av dysen i retning av den øvre kanten til den nedre 5% by weight across the nozzle in the direction of the upper edge to the lower

kanten. En fjerde trinn innbefatter (D) påføring av en kontrollert mengde the edge. A fourth step involves (D) applying a controlled amount

av skummet på overflaten av den våte papirbanen slik at det tilveiebringes en uniform fordeling av papirbehandlingsmidlet på den våte papirbanen. of the foam on the surface of the wet paper web so as to provide a uniform distribution of the paper treatment agent on the wet paper web.

Oppfinnelsen vedrører videre en fremgangsmåte for fremstilling av behandlet papir. Denne fremgangsmåten innbefatter følgende viktige trinn. Ett første trinn innbefatter (A) fremstilling av en våt papirhane som har et fuktighetsinnhold på minst ca. 5 vekt-%. Et andre trinn innbefatter The invention further relates to a method for producing treated paper. This procedure includes the following important steps. A first step includes (A) producing a wet paper tap having a moisture content of at least about 5% by weight. A second step includes

(B) fremstilling av et skum inneholdende gass og et flytende behandlingspreparat innbefattende en flytende bærer, papirbehandlingsmiddel og (B) preparing a foam containing gas and a liquid treatment composition including a liquid carrier, paper treatment agent and

skummemiddel. Skummet har en tetthet på fra ca. 0,005 til ca. 0,8 g pr. cm^, en gjennomsnittlig boblestørreise på fra ca. 0,05 til ca. 0,5 mm i diameter og en skum-halveringstid på fra ca. 1 til ca. 60 minutter. Et tredje trinn innbefatter (C) føring av skummet gjennom minst en skumapplikatordyse slik at et hulrom mellom øvre og nedre kant på dysen fylles med skum. Et fjerde trinn innbefatter (D) føring av den våte papirbanen på tvers av dysen i retning fra den øvre kanten til den nedre kanten. Et femte trinn innbefatter (E) påføring av en kontrollert mengde skum på overflaten av den våte papirbanen slik at det tilveiebringes en i det vesentlige uniform fordeling av papirbehandlingsmidlet på den våte papirbanen. Et sjette trinn innbefatter (F) tørking av den våte papirbanen. Et syvende trinn innbefatter (G) utvinning av tørket, behandlet papirhane. foaming agent. The foam has a density of approx. 0.005 to approx. 0.8 g per cm^, an average bubble size of from approx. 0.05 to approx. 0.5 mm in diameter and a foam half-life of approx. 1 to approx. 60 minutes. A third step includes (C) passing the foam through at least one foam applicator nozzle such that a cavity between the upper and lower edges of the nozzle is filled with foam. A fourth step involves (D) guiding the wet paper web across the nozzle in the direction from the upper edge to the lower edge. A fifth step includes (E) applying a controlled amount of foam to the surface of the wet paper web so as to provide a substantially uniform distribution of the paper treatment agent on the wet paper web. A sixth step involves (F) drying the wet paper web. A seventh step involves (G) recovery of dried, treated paper pulp.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en forbedret fremgangsmåte som muliggjør uniform fordeling av papirbehandlingsmidler på vått papir, så som våtpartipapirbaner fremstilt ved papirfremstillingsoperasjoner. Den forbedrede fremgangsmåten kan anvendes med en lang rekke papirbehandlingsmidler, innbefattet preparater med høyt faststoffinnhold og høy viskositet. Den forbedrede fremgangsmåten kan anvendes for fremstilling av i det vesentlige ikke-porøs papirhane med en lav hastighet for væskeabsorpsjon og er effektiv under typiske papirfremstillingsoperasjoner innbefattende høye hastigheter for papirbearbeidelse. Den forbedrede fremgangsmåten opererer i det vesentlige uavhengig av variasjoner av fuktighetsinnhold i det våte papiret og tilveiebringer lavt fuktighetsopptak som er effektivt ved behandling av våtpartipapir inneholdende fuktighetsinnhold som ligger nær opptil metning. The present invention provides an improved method which enables uniform distribution of paper treatment agents on wet paper, such as wet batch paper webs produced by papermaking operations. The improved method can be used with a wide range of paper treatment agents, including preparations with a high solids content and high viscosity. The improved process can be used to produce substantially non-porous paper stock with a low rate of liquid absorption and is effective during typical papermaking operations involving high paper processing speeds. The improved method operates substantially independent of variations in moisture content of the wet paper and provides low moisture absorption which is effective in treating wet lot paper containing moisture content close to saturation.

Klassen av papirmaterialer som kan behandles ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen innbefatter papirbaner eller substrater, så som materialene fremstilt ved våtleggingspapirfremstillingsoperasjoner. Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse kan spesielt anvendes på i det vesentlige ikke-porøst papir med relativt lav permeabilitet. I det vesentlige ikke-porøst papir har et relativt høyt fiberinnhold. Som sådant har ikke-porøst papir en relativt høy tetthet sammenlignet med tettheten av fiberen per se. Avhengig av fibervekten og papirmaterialet har i det vesentlige ikke-porøst papir generelt en tetthet på over 30 vekt-% av tettheten av fiberen i papiret. F.eks. har naturlig trefiber en tetthet på 1,55 g/cm^ slik at ikke-porøst papir fremstilt av slikt fiber typisk vil ha en tetthet på fra ca. 0,5 til mer enn 1,0 g/cm^. Eksempler på papirbaner som benyttes ved foreliggende oppfinnelse innbefatter ikke-porøst papir så som ubehandlet skrivepapir, bokpapir, avispapir, dekkpapp, kartongpapp, containerpapp og lignende, så vel som porøst papir så som silkepapir, filtreringspapir og lignende. The class of paper materials that can be treated by the method of the invention includes paper webs or substrates, such as the materials produced by wet-laying papermaking operations. The method according to the present invention can in particular be used on substantially non-porous paper with relatively low permeability. Essentially non-porous paper has a relatively high fiber content. As such, non-porous paper has a relatively high density compared to the density of the fiber per se. Depending on the fiber weight and the paper material, essentially non-porous paper generally has a density of over 30% by weight of the density of the fiber in the paper. E.g. natural wood fiber has a density of 1.55 g/cm^ so that non-porous paper produced from such fiber will typically have a density of from approx. 0.5 to more than 1.0 g/cm^. Examples of paper webs used in the present invention include non-porous paper such as untreated writing paper, book paper, newsprint, cover board, cardboard, container board and the like, as well as porous paper such as tissue paper, filter paper and the like.

Papirbanene som benyttes ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse kan fremstilles ved hjelp av våtleggingspapirfremstillings-maskiner, ved å følge velkjente fremgangsmåter. I en typisk fremgangsmåte plasseres en masseoppslemming, som vanligvis innbefatter fra ca. 0,1 til ca. 5 vekt-% fiber i vann, på et bevegelig virebelte eller en sikt hvor vannet drypper av slik at det dannes en våtlagt uvevd bane av papir, som vanligvis har et fuktighetsinnhold på opptil ca. 90 vekt-%. Papirbanen kan føres gjennom en flertrinnspressedel hvor mer vann "presses ut" slik at det dannes en papirhane som har et fuktighetsinnhold på opptil ca. 75 vekt-%. The paper webs used in the method according to the present invention can be produced using wet-laying papermaking machines, following well-known methods. In a typical method, a mass slurry is placed, which usually includes from approx. 0.1 to approx. 5% by weight fiber in water, on a moving wire belt or a screen where the water drips off so that a wet-laid non-woven web of paper is formed, which usually has a moisture content of up to approx. 90% by weight. The paper web can be passed through a multi-stage pressing part where more water is "squeezed out" so that a paper tap is formed which has a moisture content of up to approx. 75% by weight.

Det våte papiret som benyttes i fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse har et fuktighetsinnhold på fra minst ca. 5 vekt-% opptil metningsnivået for papirbanen. Fortrinnsvis har det våte papiret et fuktighetsinnhold som er karakteristisk for våte papirbaner fremstilt ved våtleggingspapirfremstillingsoperasjoner. Det våte papiret har fortrinnsvis et fuktighetsinnhold på fra 5 vekt-% til ca. 40 vekt-%, og mest fortrinnsvis fra ca. 10 vekt-% til ca. 30 vekt-%. The wet paper used in the method according to the present invention has a moisture content of at least approx. 5% by weight up to the saturation level of the paper web. Preferably, the wet paper has a moisture content characteristic of wet paper webs produced by wet lay papermaking operations. The wet paper preferably has a moisture content of from 5% by weight to approx. 40% by weight, and most preferably from approx. 10% by weight to approx. 30% by weight.

Selv om fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen hovedsakelig er rettet mot behandling av våtpartipapirbaner under papirfremstillingsprosessen, kan fremgangsmåten også anvendes på på forhånd tørket papir som er fuktet slik at det har et fuktighetsinnhold på minst ca. 5 vekt-%. Although the method according to the invention is mainly aimed at treating wet part paper webs during the papermaking process, the method can also be used on previously dried paper that has been moistened so that it has a moisture content of at least approx. 5% by weight.

De flytende behandlingspreparatene som benyttes ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse inneholder papirbehandlingsmidlet, en flytende bærer og vanligvis et skummemiddel. Papirbehandlingsmidlet er det aktive materaielt som fordeles på papirbanen ved hjelp av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse. Den flytende bæreren er generelt påkrevet som en bærer for å lette avsetningen av papirbehandlingsmidlet på papirbanen. Papirbehandlingsmidlet kan være tilveiebragt i den flytende bæreren på en hvilken som helst måte, f.eks. ved dispersjon, emulgering, oppløseliggjørelse, eller ved andre kjente fremgangsmåter. The liquid treatment preparations used in the method according to the present invention contain the paper treatment agent, a liquid carrier and usually a foaming agent. The paper treatment agent is the active material which is distributed on the paper web using the method according to the present invention. The liquid carrier is generally required as a carrier to facilitate the deposition of the paper treating agent on the paper web. The paper treatment agent may be provided in the liquid carrier in any manner, e.g. by dispersion, emulsification, solubilization, or by other known methods.

Papirbehandlingsmidlet som benyttes ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse tilhører den klassen av materialer som har virkning når de påføres på papirsubstrater. Typiske papirbehandlingsmidler innbefatter funksjonelle- og virkningsmessige kjemiske additiver for papir, så som kjemikalier som forbedrer virkningen av produktet og fremgangsmåten. Eksempler på papirbehandlingsmidler innbefatter limhjelpemidler så som stivelser, kasein, animalsk lim, syntetiske harpikser innbefattet poly-vinylalkohol og lignende materialer som kan påføres på masseoppslemming-en slik at den kan formes til lag; bindemidler, innbefattet harpikser med styrke i våt eller tørr tilstand, så som polymerer og kopolymerer av akrylamid, akrylonitril, polyamid, polyamin, polyester, styren, etylen, akrylsyre, akrylestere og materialer så som kollofoniumharpiks, modifi-serte gummityper, glyoksal og lignende; fargemidler innbefatter fargestoffer og pigmenter, så som klassen av direkte, reaktive og fluorescente fargestoffer og pigmenter så som titandioksyd og lignende hvittings-midler, eller organiske fargetyper som vanligvis benyttes til å farge papir; olje eller vannavstøtningsmidler; avskummingsmidler i det omfanget skummingsmidlet ikke gjøres inoperativt; fyllstoffer, slimbekjempende midler; lateks; metningsmidler; voksemulsjoner; og lignende. Blandinger av mer enn ett papirbehandlingsmiddel kan benyttes. The paper treatment agent used in the method according to the present invention belongs to the class of materials which have an effect when applied to paper substrates. Typical paper treatment agents include functional and performance chemical additives for paper, such as chemicals that improve the performance of the product and process. Examples of paper treatment agents include sizing aids such as starches, casein, animal glue, synthetic resins including polyvinyl alcohol and similar materials which can be applied to the pulp slurry so that it can be formed into layers; binders, including wet or dry strength resins, such as polymers and copolymers of acrylamide, acrylonitrile, polyamide, polyamine, polyester, styrene, ethylene, acrylic acid, acrylic esters and materials such as rosin resin, modified rubber types, glyoxal and the like; coloring agents include dyes and pigments, such as the class of direct, reactive and fluorescent dyes and pigments such as titanium dioxide and similar whitening agents, or organic dyes commonly used to color paper; oil or water repellents; defoamers to the extent that the defoamer is not rendered inoperative; fillers, expectorants; latex; saturates; wax emulsions; and such. Mixtures of more than one paper treatment agent can be used.

Foretrukne papirbehandlingsmidler innbefatter: limhjelpemidler så som stivelser; bindemidler, innbefattende harpikser med styrke i våt eller tørr tilstand, så som polyamider, fenoliske forbindelser, og akrylforbindelser; kryssbindingsmidler så som melaminformaldehydharpikser; og fargemidler. Preferred paper treatment agents include: sizing aids such as starches; binders, including wet or dry strength resins, such as polyamides, phenolic compounds, and acrylic compounds; crosslinking agents such as melamine formaldehyde resins; and colorants.

Konsentrasjonen av papirbehandlingsmidlet er ikke kritisk så lenge en effektiv mengde tilføres papirbanen slik at det tilveiebringes behandlet papir som har de ønskede egenskapene, basert på veletablert praksis innen teknikkens stand. Den spesielle konsentrasjonen av papirbehandlingsmiddel som ønskes vil variere avhengig av den spesielle typen papirbehandlingsmiddel, hastigheten for skumpåføring, hastigheten for papirbevegelse, papiregenskaper og lignende betraktninger, som bestem-mer mengden pairbehandlingsmiddel som er ønsket på det behandlede papiret. Vanligvis tilveiebringes mellom ca. 1 til ca. 70, fortrinnsvis fra ca. 2 til ca. 50, og mest fortrinnsvis fra ca. 4 til ca. 30 vekt-% papirbehandlingsmiddel i det flytende behandlingspreparatet. The concentration of the paper treatment agent is not critical as long as an effective amount is supplied to the paper web so that treated paper having the desired properties is provided, based on well-established practice in the art. The particular concentration of paper treatment agent desired will vary depending on the particular type of paper treatment agent, the rate of foam application, the rate of paper movement, paper properties and similar considerations, which determine the amount of pair treatment agent desired on the treated paper. Usually provided between approx. 1 to approx. 70, preferably from approx. 2 to approx. 50, and most preferably from approx. 4 to approx. 30% by weight paper treatment agent in the liquid treatment preparation.

Den spesielle typen flytende bærer er ikke kritisk så lenge som den utfører den funksjonen at den assisterer avsetningen av papirbehandlingsmidlet på papirbanen. Eksempler på flytende bærere innbefatter vann, organiske oppløsningsmidler og lignende materialer som er kompatible med vann, og fortrinnsvis med papirfremstillingsoperasjoner. Vann er den foretrukne flytende bæreren. The particular type of liquid carrier is not critical as long as it performs the function of assisting the deposition of the paper treatment agent onto the paper web. Examples of liquid carriers include water, organic solvents and similar materials compatible with water, and preferably with papermaking operations. Water is the preferred liquid carrier.

Det flytende preparatet som benyttes ved fremstillingen ifølge oppfinnelsen vil vanligvis inneholde et skummemiddel i en mengde som effektivt tilveiebringer et skum som har den ønskede strukturen. I noen tilfeller kan papirbehandlingsmidlet ha tilstrekkelig skummingsegenskaper til å tilveiebringe den påkrevde skumstrukturen. I slike tilfeller er papirbehandlingsmidlet også skummemidlet, slik at nærværet av ekstra skummemiddel ikke er påkrevet. Den spesielle typen skummemiddel er ikke kritisk, midlet kan velges fra klassen av skummemidler som er i stand til å danne det påkrevde skummet, og vil være kjente for fagmannen. Typisk er skummemidler overflateaktive midler, som vil virke slik at de tilveiebringer de påkrevde skumegenskapene. Eksempler på skummemidler innbefatter (1) ikke-ioniske eller anioniske overflateaktive midler, så som: etylenoksydaddisjonsprodukter av langkjedede alkoholer eller langkjedede alkylfenoler, så som blandede Cjj-C^ lineære sekundære alkoholer som inneholder fra ca. 10 til 50, fortrinnsvis fra ca. 12 til 20, etylenoksyenheter, Cio-Cl6lineære primære alkoholer som inneholder fra ca. 10 til ca. 50, fortrinnsvis fra ca. 12 til 20, etylenoksyenheter, Cg-Cj2alkylfenoler som inneholder fra ca. 10 til ca. 50, fortrinnsvis fra ca. 12 til ca. 20, etylenoksyenheter; fettsyrealkanolamider, så som kokosnøttfettsyremono-etanolamid; sulfosuccinatestersalter, så som dinatrium-N-oktadecylsulfo-succinat, tetran atrium-N -(l,2-dikarboksyetyl)-N-oktadecylsulfosuccinat, diamylester av natriumsulforavsyre, diheksylester av natriumsulforavsyre, dioktylester av natriumsulforavsyre, og lignende; eller (2) kationiske eller amfotere overflateaktive midler, så som: distearylpyridiniumklorid; N-coco-beta-aminopropionsyre (N-talk eller N-laurylderivater) eller natrium-saltene derav; stearyldimetylbenzylammoniumklorid; betainene eller tertiære alkylaminer gjort kvarternære med benzensulfonsyre; eller lignende. Slike skummemidler er velkjente og et hvilket som helst lignende overflateaktivt middel kan benyttes i tillegg til de ovenfor angitte. Blandinger av mer enn ett skummemiddel kan benyttes. Ved valg av skummemiddel for et spesielt skum, må man legge vekt på å anvende<*>de midlene som ikke på uønsket måte reagerer med andre midler som er tilstede eller påvirker skumdannelsen eller behandlingsprosessen. ;Foretrukne skummemidler innbefatter midlene beskrevet i den samtidig inngitte US-patentsøknad nr. 715.169 med tittelen "Foam Compositions Used in Paper Treatment". ;Konsentrasjonen av skummemidlet i preparatet er ikke kritisk, men kan være en hvilken som helst mengde som er tilstrekkelig til å tilveiebringe den påkrevne skumstrukturen. Mengden av skummemiddel vil variere avhengig av det spesielle skummemidlet, spesielt papirbehandlingsmiddel, skumstruktur, hastighet for skumpåføring, hastighet for papirbevegelse, og lignende betraktninger som varierer for de forskjellige anvendelsene. Typisk er mengden skummemiddel mellom ca. 0,1 til ca. 5, fortrinnsvis ca. 0,5 til ca. 3, og mest fortrinnsvis ca. 1,0 til ca. 2,0 vekt-% av det flytende behandlingspreparatet. ;Ekstra hjelpestoffer kan eventuelt tilsettes til det flytende behandlingspreparatet i overensstemmelse med kjente fremgangsmåter innen teknikk en, innbefattet fuktemidler, varmesensibilisatorer; herdemidler; disperger-ingsmidler; stabilisatorer; siktemidler, antioksidanter; skumstabilisatorer så som hydroksyetylcellulose eller hydrolysert guargummi; og lignende, i et slikt omfang at de ikke på negativ måte påvirker de ønskede skumegenskapene ved påføringen av skummet på papirbanen. Konsentrasjonen av hjelpestoffene som kan anvendes er ifølge praksis innen teknikken. ;Skummet som benyttes i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen inneholder gass og det flytende behandlingspreparatet. Gassen er påkrevet som dampkomponent for skummet. Gassen kan være et hvilket som helst gassformig materiale som er i stand til å danne et skum med den flytende bæreren som inneholder papirbehandlingsmidlet. Typisk innbefatter gassmaterialer luft, nitrogen, oksygen, inerte gasser eller lignende. Luft er den foretrukne gassen. De relative andelene av flytende behandlingspreparat og gass er ikke kritisk, bortsett fra at det må anvendes en mengde som effektivt tilveiebringer den påkrevde uniforme skumstrukturen. ;Forholdet mellom flytende behandlingspreparat og gass er den mengden som effektivt tilveiebringer et skum som har den påkrevde strukturen når det gjelder tetthet, boblestørrelse og halveringstid, som tilveiebringer hurtig-nedbrytende, hurtigfuktende skumstabilitet. Tettheten av skummet er mellom ca. 0,005 til ca. 0,6, fortrinnsvis fra ca. 0,01 til ca. 0,4 g pr. cm<3>. Skummet har en gjennomsnittlig boblestørrelse på mellom ca. 0,05 til ca. 0,5, fortrinnsvis fra ca. 0,08 til ca. 0,45 mm i diameter. Skummets halveringstid er mellom ca. 1 og ca. 60, fortrinnsvis fra ca. 3 til ca. 40 minutter. ;Skumtetthet og skumhalveringstid bestemmes ved å plassere et angitt volumskum i en laboratorieinndelt sylinder av kjent vekt, som f.eks. en 100 cm^ eller 1000 cm^ sylinder, bestemme vekten av skummet i sylinderen og beregne tettheten fra det kjente volumet og den kjente vekten av skummet i sylinderen. Fra den målte skumtettheten og volumet, og den kjente tettheten av forløpervæsken, kan væskevolumet som ville være lik halvdelen av den totale vekten av skummet i sylinderen beregnes. Skumhalveringstiden er det tidsrommet det tar for dette volumet å samle seg i bunnen av sylinderen. ;Boble stør r el sen i skummet kan bestemmes ved å telle antallet bobler og å måle deres diameter i en skumprøve og deretter beregne den gjennom-snittlige boblediameteren fra slike målinger. ;Skum som kan benyttes i fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse innbefatter skummene beskrevet i US-patent nr. 4.099.913. ;Den spesielle sekvensen for tilsats av komponentene i behandlingspreparatet er ikke kritisk, men kan oppnås ved å blande et flytende bærer, papirbehandlingsmiddel, skummemiddel, og andre valgfrie tilsatser i en hvilken som helst rekkefølge, idet man følger vanlig praksis innen kjent teknikk. ;Skummet produseres ved å anvende kommersielt tilgjengelige skumdann-elsesapparaturer, generelt bestående av en mekanisk rister som er i stand til å blande utmålte mengder gass og væskesammensetning. Skumdannelses-trinnet kontrolleres ved å regulere volumet av gass som innføres i skumdannelsesapparaturen og rotasjonshastigheten for rotoren i skumdannelsesapparaturen. Rotasjonshastigheten er viktig ved at den tilveiebringer et skum som vil ha den påkrevde boblestørrelsen og halverings-tiden. De relative tilførselshastighetene for den flytende sammensetningen og gassen vil bestemme tettheten av skummet. ;Når det er fremstilt, føres skummet til en skumapplikator. Skummet fyller en åpning mellom den øvre og nedre kanten av skumapplikatoren før det kommer i kontakt med papirbanen. Kantene av de øvre og nedre applikatorkantene i kontakt med papirbanen kan ha en hvilken som helst valgt konfigurasjon, så som spiss, skrånende, flat, være fasettskrånet, buet eller ha en annen form. ;Skumapplikatoren har generelt tilstrekkelig bredde fra side til side til at skummet kan påføres over hele bredden av papirbanen. Under drift utvikler det seg et positivt trykk over atmosfæretrykk i påføringskam-meret av skumapplikatoren. Dette trykket er avhengig av flere faktorer innbefattende skumtetthet, hastighet for skumpassasje, hastigheten for passasje av papirhane, så vel som absorpsjonsevnen og porøsiteten for papirbanen. Trykket opprettholdes i skumapplikatoren for å muliggjøre tilstrekkelig skumtrykk mot papirbanen. Dette positive trykket, dvs. trykket større enn 0, vil generelt variere fra ca. 0,07 til ca. 69, fortrinnsvis fra ca. 0,7 til ca. 21, og mest fortrinnsvis fra ca. 2,1 til ca. 7 kPa. ;Kantene av skumapplikatoren er forseglet for å tilveiebringe et lukket system og forhindre tap av skum på grunn av det positive trykket i tilførselskammeret av skumapplikatoren. Forseglingene mellom kantene av skumapplikatoren kan være fikserte eller bevegelige for å tilpasses variasjoner i papirbredde. ;Foretrukne skumapplikatorer som kan benyttes ved foreliggende oppfinnelse er beskrevet i US-patent nr. 4.023.526 og den samtidig inngitte US-patentsøknad nr. 715.201 med tittelen "Foam Applicator Used in Paper Treatment". ;Den våte papirbanen passerer forbi kantene av skumapplikatoren idet den passerer fra øvre kant til nedre kant. Ved kontakt med papirbanen vil den hurtig-nedbrytende, hurtig-fuktende karakteren av skummet tilveiebringe øyeblikkelig nedbrytning av komponentene derav og den flytende sammensetningen absorberes raskt i den våte papirbanen slik at det tilveiebringes en uniform fordeling og penetrering. ;Den hastigheten hvormed papirbanen passerer forbi skumapplikatoren kan variere innenfor et vidt område, som dekker områdene som typisk anvendes ved papirfremstillingoperasjoner. Typisk tilføres papirbanen en hastighet på minst ca. 61, fortrinnsvis fra ca. 122 til ca. 1829, og mest fortrinnsvis fra ca. 152 til ca. 1067 meter pr. minutt. ;Temperaturen hvorved skummet fremstilles og påføres i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er ikke kritisk, men kan variere fra romtemperatur opptil 100° C eller mer i tilfeller hvor papirbehandlingsmidlet oppvarmes før og/eller under påføringen på papirbanen. ;Et enkelt eller flere skumpåføringstrinn kan tilveiebringes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Skum kan påføres på enten den ene eller begge sidene av papirbanen. Ved flere eller tosidige påføringer kan skumapplikatorer være utstyrt med en eller flere skummede behandlingssammenset-ninger fremstilt i en eller flere skumfremstillingsanordninger. Med flere eller tosidige påføringer kan mengden og sammensetningen av det påførte skummet være lik eller forskjellig i de forskjellige påføringene. Flere skumpåføringstrinn kan følge direkte etter hverandre eller være separert ved andre prosesstrinn som benyttes ved typiske papirfremstillingsfrem-gangsmåter. ;Substratet som passerer forbi skumapplikatoren kan assisteres ved hjelp av egnede føringsinnretninger slik at den påkrevde kontakten langs applikatorkantene dannes. Føringsinnretninger kan tilveiebringes enten ovenfor, nedenfor eller på begge sider av skumapplikatoren. Typiske føringsinnretninger innbefatter papirruller, klyper, stenger eller lignende innretninger som effektivt assisterer substratet til kontakt med kantene over hele bredden av substratet. En foretrukket føringsinnretning er en vakuumdrevet holdeinnretning, fortrinnsvis like før den øvre kanten, beskrevet i den samtidig inngitte US-patentsøknad nr. 715.170 med tittelen "Vacuum Guide Used in Flexible Sheet Material Treatment". ;Den behandlede våte papirbanen tørkes deretter ved å anvende kjente tørkefremgangsmåter innen papirfremstilling. Fuktighetsinnholdet i det tørkede papiret vil generelt være redusert til mindre enn 10, og mest fortrinnsvis fra ca. 0 til 5 vekt-%. ;Det tørkede, behandlede papiret kan deretter utvinnes ved å anvende vanlige fremgangsmåter innen papirfremstilling. ;Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen anvendes fortrinnsvis ved kontinuer-lige papirbehandlingsoperasjoner, typisk ved papirfremstillings- og behandlingsoperas joner. ;I en tyhpisk utførelse føres en våt papirhane, fremstilt ved en våtlegg-ingspapirfremstilling, forbi skumapplikatoren. En utmålt mengde flytende behandlingspreparat inneholdende papirbehandlingsmiddel, skummemiddel og flytende bærer, skumdannes med en utmålt mengde gass i en kommersielt tilgjengelig skumdannelsesapparatur slik at det dannes skum som har de påkrevde skum egenskapene. Skummet føres gjennom skumapplikatoren og fyller hulrommet mellom øvre og nedre kant av applikatoren, kommer i kontakt med papirbanen slik at det tilveiebringes en uniform fordeling av flytende behandlingspreparat på papirbanen. Den behandlede papirbanen tørkes deretter og utvinnes ved å anvende kommersielt tilgjengelig tørkeinnretninger og papirruller. ;Den behandlede papirbanen fremstilt ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har en i det vesentlige uniform fordeling av papirbehandlingsmiddel slik at man oppnår de ønskede egenskapene, som styrke i tørr og våt tilstand, etter behandlingsprosessen. Det var uventet at i det vesentlige ikke-porøst, vått papir, så som våtlagt papirhane fremstilt under papirfremstillingsoperasjoner, effektivt kunne behandles ved høye hastigheter slik at det ble tilveiebragt en i det vesentlige uniform fordeling av papirbehandlingsmiddel på det våte papiret ved å anvende fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. ;Eksempler;I disse eksemplene behandles papirbanen under betingelser som er utformet for å simulere behandling av våtpartipapirbane under papirfremstillingsoperasjoner. Mengden av skum som er påført på papirbanen kan beregnes fra verdiene angitt i eksemplene ved å benytte ligningen: ; hvori:;Vf er volumstrømningshastigheten av skummet, uttrykt i m^/min.; cs er konsentrasjonen av faste stoffer tilsatt til papirbanen i vekt-%; vser linjehastigheten for papirbanen, uttrykt i m/min.; wser papirvekten, uttrykt i kg/m^; \ er bredden av papirbanen, dvs. dyseåpningen, i meter; c\er konsentrasjonen av faste stoffer i skumpreparatet, i vekt-% av den forbehandlede banen; ;Pf er tettheten av skummet, uttrykt i kg/m2.;Den dimensjonsmessige orienteringen som benyttes i forbindelse med foreliggende oppfinnelse er, med mindre annet er angitt, slik at lengden måles langs retningen for papirbevegelsen og på tvers av skumapplikator-kantene, bredden måles på tvers av papirbanen og langs skumapplikator-kantene og høyden måles i retningen loddrett på papirlaget. ;Med mindre annet er angitt blir følgende generelle fremgangsmåte benyttet i eksemplene. Flytende behandlingspreparat ble fremstilt ved blanding, i de angitte andeler, av de angitte komponentene innbefattet papirbehandlingsmidlet eller midlene, skummemidlet og vann. Denne sammensetningen ble tilført ved den angitte volumstrømningshastigheten, sammen med luft ved den angitte lufttilførselshastigheten, til en kommersielt tilgjengelig skumdannelsesapparatur, "modell nr. 4MHA Oakes Mixer", hvor skummet ble dannet, dette skummet ble så ført til skumapplikatoren. ;Skumapplikatoren besto av et tilførselskammer og en dyse med en bredde tilnærmet lik papirbredden. Skum kom inn i tilførselskammeret fra skumfremstillingsinnretningen gjennom et rør med diameter 0,952 cm. Tilførselskammeret var ca. 22,9 cm høyt og hadde en utløpsspalte i dysen med bredde 45,7 cm og var ca. 0,317 cm lang, dvs. målt i retningen for papirbevegelsen. Dysen hadde tilsvarende bredde og lengde og var ca. 3,8 cm høy. Dysen hadde flate kanter som sto i kontakt med papirbanen i en lengde på ca. 0,317 til ca. 0,635 cm. Skum passerte fra tilførselskammeret og fylte åpningen mellom øvre og nedre kant til det angitte skumtrykket. Papirbanen, som hadde det angitte fuktighetsinnholdet, ble ført forbi dysen, fra øvre til nedre kant, ved den angitte papirhastigheten. Den behandlede papirbanen ble deretter samlet og tørket på rammer ved 116°C i 5 minutter i en "Despatch"-ovn. Det tørkede, behandlede papiret ble deretter utvunnet for undersøkelser og vurdering. ;Den behandlede papirbanen ble undersøkt ved å anvende veletablerte fremgangsmåter som angitt nedenfor: ; Betegnelsene som er benyttet i eksemplene har følgende betydninger: ; Eksempel 1 og kontrolleksempler A- F;I disse eksemplene ble våtlagt papirhane av trefibrer med en tetthet på ca. 146 g/m^, dvs. rundt 41 kg/ris, behandlet med å anvende den ovenfor omtalte fremgangsmåten. Væskesammensetningene var som følger: ; I eksempel 1 ble tørt papir først fuktet med vann til et fuktighetsinnhold på ca. 37,5 vekt-%, dvs. 60 vekt-% fuktighetsopptak, etterfulgt av innelukning i en plastpose i 24 timer for å tilveiebringe en uniform fordeling av fuktighetsinnhold i papirbanen, for å simulere våtpartipapir under papirfremstillingsoperasjoner. Den forfuktede papirbanen ble deretter behandlet med den angitte sammensetningen. I kontrolleksemplene B-F ble tørr papirhane behandlet under forskjellige betingelser. Prosessbetingelsene for disse eksemplene er angitt i tabell A som følger: Den behandlede papirbanen, så vel som ubehandlet papirhane betegnet kontrolleksempel A, ble analysert ved å anvende forsøksfremgangsmåtene beskrevet ovenfor, resultatene er angitt i tabell B. Selv om absolutt-verdiene kan variere med spesielle behandlingsmidler, viser resultatene at egenskapene for det behandlede papiret, så som strekkstyrke i tørr og våt tilstand, forbedres ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for behandling av våt papirhane, sammenlignet med egenskapene som tilveiebringes ved å behandle tørr papirhane under tilsvarende betingelser. ; Eksempel 2;I dette eksemplet ble et bindemiddel påført på det våtlagte papirlaget av trefiber, ved å anvende de ovenfor omtalte fremgangsmåtene bortsett fra at to dyser var plassert en på hver side av papiret, og det skumdannede preparatet var likt fordelt mellom dysene. Papiret var på forhånd fuktet til et fuktighetsinnhold på 30% ved å anvende en flytende sammensetning av 0,5 vekt-% skummemiddel I slik at det ble tilveiebragt en skumtetthet på 0,080 g/cm^. Behanbdlingspreparatet inneholdt følgende bestanddeler: ; Eksempel 3;I dette eksemplet ble et preparat av bindemiddel blandet med kryssbinder påført på den våtlagte papirbanen av trefiber ved å anvende fremgangsmåtene beskrevet i eksempel 2. Papiret var på forhånd fuktet til et fuktighetsinnhold på 30% ved å anvende en flytende sammensetning av 0,5 vekt-% skummemiddel I ved anvendelse av en skumtetthet på 0,08 g/cm^. Behandlingspreparatet inneholdt følgende bestanddeler: ; Prosessbetingelsene som ble benyttet var som følger: ; Eksempel 4 og kontrolleksempler G, H;I dette eksemplet ble det påført en kombinasjon av bindemidler og kryssbindere på det våte papirlaget av trefiber ved å anvende de ovenfor omtalte fremgangsmåtene. Væskesammensetningene som ble benyttet var som følger: ; I kontrolleksemplene G og H ble hver side av det innledningsvis tørre papiret behandlet. I eksempel 4 ble på forhånd fuktet papir som hadde et fuktighetsinnhold på 17% behandlet. De behandlede papirbanene ble tørket i 3 minutter ved 93°C etterfulgt av herding i 30 sekunder ved 149° C. Prosessbetingelsene som ble benyttet var som følger: ; De behandlede papirbanene ble analysert ved å anvende forsøksfremgangs-måtene beskrevet ovenfor, resultatene er gjengitt i tabell C. Resultatene viser at i det vesentlige ekvivalente papiregenskaper oppnås når det anvendes behandlingsmidler på vått papir ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen sammenlignet med behandling av tørt papir. ; Eksempel 5 og kontrolleksempler I- J;I disse eksemplene ble en kombinasjon av bindemidler og kryssbinder påført på filterpapir. Væskesammensetningene som ble anvendt var som følger: ; For sammenligning ble tørr papirbane behandlet i kontrolleksempel J, mens filterpapiret i eksempel 5 på forhånd ble fuktet til et fuktighetsinnhold på 17,6 vekt-% ved å anvende en 0,5 vekt-% sammensetning av skummemiddel I med en skumtetthet på 0,04 g/cm^. Prosessbetingelsene som ble anvendt var som følger: ; Egenskapene for de behandlede papirer så vel som for ubehandlet papir betegnet kontroll I, ble undersøkt ved å anvende de ovenfor omtalte fremgangsmåtene, resultatene er gjengitt i tabell D nedenfor. ; Resultatene viser at påføring av papirbehandlingsmidlet ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gir sammenlignbare produktegenskaper sammenlignet med tørrpartipapirbehandling under tilsvarende betingelser. ;Eksempel 6;I dette eksemplet ble indre limt pergamentpapir med vekt ca. 89,6 g/m^ med et fuktighetsinnhold på fra 5,2 til 5,7 vekt-% forbehandlet med vann og innpakket i plast i flere dager slik at det ble tilveiebragt et fuktet papir med et fuktighetsinnhold på 19%. ;Et stivelses-behandlingspreparat ble fremstilt ved å koke 30 vekt-% behandlingsmiddel V i vann i ca. 30 minutter ved ca. 90 *C. Det kokte preparatet ble fortynnet til 20 vekt-% stivelse og deretter holdt ved ca. The liquid preparation used in the preparation according to the invention will usually contain a foaming agent in an amount which effectively provides a foam having the desired structure. In some cases, the paper treatment agent may have sufficient foaming properties to provide the required foam structure. In such cases, the paper treatment agent is also the foaming agent, so that the presence of additional foaming agent is not required. The particular type of foaming agent is not critical, the agent may be selected from the class of foaming agents capable of forming the required foam, and will be known to those skilled in the art. Typically, foaming agents are surfactants, which will act so that they provide the required foaming properties. Examples of foaming agents include (1) nonionic or anionic surfactants, such as: ethylene oxide addition products of long-chain alcohols or long-chain alkylphenols, such as mixed C 1 -C 4 linear secondary alcohols containing from about 10 to 50, preferably from approx. 12 to 20, ethyleneoxy units, Cio-Cl6 linear primary alcohols containing from approx. 10 to approx. 50, preferably from approx. 12 to 20, ethyleneoxy units, Cg-Cj2 alkylphenols containing from approx. 10 to approx. 50, preferably from approx. 12 to approx. 20, ethyleneoxy units; fatty acid alkanolamides, such as coconut fatty acid monoethanolamide; sulfosuccinate ester salts, such as disodium N-octadecyl sulfosuccinate, tetranium N -(1,2-dicarboxyethyl)-N-octadecyl sulfosuccinate, diamyl ester of sodium sulfosuccinic acid, dihexyl ester of sodium sulfosuccinic acid, dioctyl ester of sodium sulfosuccinic acid, and the like; or (2) cationic or amphoteric surfactants, such as: distearylpyridinium chloride; N-coco-beta-aminopropionic acid (N-talc or N-lauryl derivatives) or its sodium salts; stearyldimethylbenzylammonium chloride; the betaines or tertiary alkylamines quaternized with benzenesulfonic acid; etc. Such foaming agents are well known and any similar surfactant may be used in addition to those indicated above. Mixtures of more than one foaming agent can be used. When choosing a foaming agent for a particular foam, emphasis must be placed on using<*>those agents that do not react in an undesirable way with other agents that are present or affect the foaming or treatment process. Preferred foaming agents include those described in co-filed US Patent Application No. 715,169 entitled "Foam Compositions Used in Paper Treatment". The concentration of the foaming agent in the preparation is not critical, but may be any amount sufficient to provide the required foam structure. The amount of foaming agent will vary depending on the particular foaming agent, particular paper treating agent, foam structure, speed of foam application, speed of paper movement, and similar considerations that vary for the different applications. Typically, the amount of foaming agent is between approx. 0.1 to approx. 5, preferably approx. 0.5 to approx. 3, and most preferably approx. 1.0 to approx. 2.0% by weight of the liquid treatment preparation. Additional auxiliaries may optionally be added to the liquid treatment preparation in accordance with known methods in the art, including wetting agents, heat sensitisers; curing agents; dispersants; stabilizers; anti-oxidants; foam stabilizers such as hydroxyethyl cellulose or hydrolyzed guar gum; and the like, to such an extent that they do not adversely affect the desired foam properties when the foam is applied to the paper web. The concentration of the excipients that can be used is according to practice within the technique. The foam used in the method according to the invention contains gas and the liquid treatment preparation. The gas is required as a steam component for the foam. The gas may be any gaseous material capable of forming a foam with the liquid carrier containing the paper treating agent. Typically, gaseous materials include air, nitrogen, oxygen, inert gases or the like. Air is the preferred gas. The relative proportions of liquid treatment preparation and gas are not critical, except that an amount must be used which effectively provides the required uniform foam structure. ;The ratio of liquid treatment preparation to gas is that amount which effectively provides a foam having the required structure in terms of density, bubble size and half-life, which provides fast-degrading, fast-wetting foam stability. The density of the foam is between approx. 0.005 to approx. 0.6, preferably from approx. 0.01 to approx. 0.4 g per cm<3>. The foam has an average bubble size of between approx. 0.05 to approx. 0.5, preferably from approx. 0.08 to approx. 0.45 mm in diameter. The half-life of the foam is between approx. 1 and approx. 60, preferably from approx. 3 to approx. 40 minutes. ;Foam density and foam half-life are determined by placing a specified volume of foam in a laboratory-sized cylinder of known weight, such as a 100 cm^ or 1000 cm^ cylinder, determine the weight of the foam in the cylinder and calculate the density from the known volume and the known weight of the foam in the cylinder. From the measured foam density and volume, and the known density of the precursor liquid, the volume of liquid which would be equal to half the total weight of the foam in the cylinder can be calculated. The foam half-life is the time it takes for this volume to accumulate at the bottom of the cylinder. Bubble size in the foam can be determined by counting the number of bubbles and measuring their diameter in a foam sample and then calculating the average bubble diameter from such measurements. Foams that can be used in the method according to the present invention include the foams described in US patent no. 4,099,913. ;The particular sequence of addition of the components of the treatment preparation is not critical, but can be achieved by mixing a liquid carrier, paper treatment agent, foaming agent, and other optional additives in any order, following common practice in the art. The foam is produced by using commercially available foam forming apparatus, generally consisting of a mechanical shaker capable of mixing metered amounts of gas and liquid composition. The foaming step is controlled by regulating the volume of gas introduced into the foaming apparatus and the rotational speed of the rotor in the foaming apparatus. The rotation speed is important in that it provides a foam that will have the required bubble size and half-life. The relative feed rates of the liquid composition and the gas will determine the density of the foam. ;Once produced, the foam is fed to a foam applicator. The foam fills a gap between the upper and lower edges of the foam applicator before contacting the paper web. The edges of the upper and lower applicator edges in contact with the paper web may be of any chosen configuration, such as pointed, beveled, flat, beveled, curved, or of any other shape. The foam applicator generally has sufficient width from side to side so that the foam can be applied over the entire width of the paper web. During operation, a positive pressure above atmospheric pressure develops in the application chamber of the foam applicator. This pressure is dependent on several factors including foam density, foam passage rate, paper tap passage rate, as well as the absorbency and porosity of the paper web. Pressure is maintained in the foam applicator to enable sufficient foam pressure against the paper web. This positive pressure, i.e. the pressure greater than 0, will generally vary from approx. 0.07 to approx. 69, preferably from approx. 0.7 to approx. 21, and most preferably from approx. 2.1 to approx. 7 kPa. ;The edges of the foam applicator are sealed to provide a closed system and prevent loss of foam due to the positive pressure in the supply chamber of the foam applicator. The seals between the edges of the foam applicator can be fixed or movable to accommodate variations in paper width. Preferred foam applicators that can be used in the present invention are described in US Patent No. 4,023,526 and the concurrently filed US Patent Application No. 715,201 entitled "Foam Applicator Used in Paper Treatment". ;The wet paper web passes the edges of the foam applicator as it passes from the upper edge to the lower edge. On contact with the paper web, the fast-degrading, fast-wetting nature of the foam will provide immediate breakdown of its components and the liquid composition will be quickly absorbed into the wet paper web so that uniform distribution and penetration is provided. The speed at which the paper web passes the foam applicator can vary over a wide range, covering the areas typically used in papermaking operations. Typically, the paper web is fed at a speed of at least approx. 61, preferably from approx. 122 to approx. 1829, and most preferably from approx. 152 to approx. 1067 meters per minute. The temperature at which the foam is produced and applied in the method according to the invention is not critical, but can vary from room temperature up to 100° C or more in cases where the paper treatment agent is heated before and/or during application to the paper web. A single or multiple foam application steps can be provided by the method according to the invention. Foam can be applied to either one or both sides of the paper web. For multiple or two-sided applications, foam applicators can be equipped with one or more foamed treatment compositions produced in one or more foam production devices. With multiple or two-sided applications, the amount and composition of the applied foam may be the same or different in the different applications. Several foam application steps may follow one another directly or be separated by other process steps used in typical papermaking processes. ;The substrate passing past the foam applicator can be assisted by means of suitable guiding devices so that the required contact along the edges of the applicator is formed. Guide devices can be provided either above, below or on both sides of the foam applicator. Typical guiding devices include paper rolls, clamps, rods or similar devices which effectively assist the substrate in contact with the edges over the entire width of the substrate. A preferred guide means is a vacuum operated holding means, preferably just before the upper edge, described in co-filed US Patent Application No. 715,170 entitled "Vacuum Guide Used in Flexible Sheet Material Treatment". The treated wet paper web is then dried using known drying methods in papermaking. The moisture content of the dried paper will generally be reduced to less than 10, and most preferably from approx. 0 to 5% by weight. ;The dried, treated paper can then be recovered by using normal methods in paper manufacturing. The method according to the invention is preferably used in continuous paper processing operations, typically in paper manufacturing and processing operations. In a typical embodiment, a wet paper tap, produced by a wet-laying paper production, is passed past the foam applicator. A measured amount of liquid treatment preparation containing paper treatment agent, foaming agent and liquid carrier is foamed with a measured amount of gas in a commercially available foaming apparatus so that foam is formed that has the required foam properties. The foam is passed through the foam applicator and fills the cavity between the upper and lower edge of the applicator, comes into contact with the paper web so that a uniform distribution of liquid treatment preparation is provided on the paper web. The treated paper web is then dried and recovered using commercially available drying devices and paper rolls. ;The treated paper web produced by the method according to the invention has an essentially uniform distribution of paper treatment agent so that the desired properties, such as strength in dry and wet conditions, are achieved after the treatment process. It was unexpected that substantially non-porous wet paper, such as wet-laid paper stock produced during papermaking operations, could be effectively treated at high speeds to provide a substantially uniform distribution of paper treating agent on the wet paper using the method of the invention. ;Examples;In these examples, the paper web is processed under conditions designed to simulate wet lot paper web processing during papermaking operations. The amount of foam applied to the paper web can be calculated from the values given in the examples using the equation: ; where:;Vf is the volume flow rate of the foam, expressed in m^/min.; cs is the concentration of solids added to the paper web in % by weight; vs. the line speed of the paper web, expressed in m/min.; wser the paper weight, expressed in kg/m^; \ is the width of the paper web, i.e. the nozzle opening, in metres; c\is the concentration of solids in the foam preparation, in % by weight of the pretreated web; ;Pf is the density of the foam, expressed in kg/m2. ;The dimensional orientation used in connection with the present invention is, unless otherwise stated, so that the length is measured along the direction of the paper movement and across the foam applicator edges, the width is measured across the paper web and along the foam applicator edges and the height is measured in direction perpendicular to the paper layer. ;Unless otherwise stated, the following general procedure is used in the examples. Liquid treatment preparation was prepared by mixing, in the indicated proportions, the indicated components including the paper treating agent or agents, the foaming agent and water. This composition was fed at the indicated volume flow rate, along with air at the indicated air feed rate, to a commercially available foaming apparatus, "Model No. 4MHA Oakes Mixer", where the foam was formed, this foam was then fed to the foam applicator. The foam applicator consisted of a supply chamber and a nozzle with a width approximately equal to the width of the paper. Foam entered the feed chamber from the foam maker through a 0.952 cm diameter tube. The supply chamber was approx. 22.9 cm high and had an outlet slot in the nozzle with a width of 45.7 cm and was approx. 0.317 cm long, i.e. measured in the direction of paper movement. The nozzle had a similar width and length and was approx. 3.8 cm high. The nozzle had flat edges that were in contact with the paper web for a length of approx. 0.317 to approx. 0.635 cm. Foam passed from the supply chamber and filled the opening between the upper and lower edges to the specified foam pressure. The paper web, which had the specified moisture content, was fed past the nozzle, from top to bottom edge, at the specified paper speed. The treated paper web was then collected and dried on frames at 116°C for 5 minutes in a "Despatch" oven. The dried, treated paper was then recovered for examination and evaluation. ;The treated paper web was examined using well-established methods as set forth below: ; The terms used in the examples have the following meanings: ; Example 1 and control examples A-F; In these examples, paper taps of wood fibers with a density of approx. 146 g/m^, i.e. around 41 kg/rice, treated using the above-mentioned method. The liquid compositions were as follows: ; In example 1, dry paper was first moistened with water to a moisture content of approx. 37.5% by weight, i.e. 60% by weight moisture uptake, followed by containment in a plastic bag for 24 hours to provide a uniform distribution of moisture content in the paper web, to simulate wet lot paper during papermaking operations. The premoistened paper web was then treated with the indicated composition. In Control Examples B-F, dry paper tap was treated under different conditions. The process conditions for these examples are set forth in Table A as follows: The treated paper web, as well as untreated paper tap designated Control Example A, were analyzed using the test procedures described above, the results are set forth in Table B. Although the absolute values may vary with particular treatment agents, the results show that the properties of the treated paper, such as tensile strength in dry and wet conditions, are improved by the method according to the invention for treating wet paper stock, compared to the properties provided by treating dry paper stock under similar conditions. ; Example 2: In this example, a binder was applied to the wet laid paper layer of wood fiber, using the methods discussed above except that two nozzles were placed one on each side of the paper, and the foamed preparation was equally distributed between the nozzles. The paper was pre-moistened to a moisture content of 30% using a liquid composition of 0.5% by weight foaming agent I so that a foam density of 0.080 g/cm 2 was provided. The treatment preparation contained the following ingredients: ; Example 3; In this example, a preparation of binder mixed with crosslinker was applied to the wet-laid wood fiber paper web using the methods described in Example 2. The paper was pre-moistened to a moisture content of 30% using a liquid composition of 0, 5% by weight foaming agent I using a foam density of 0.08 g/cm 2 . The treatment preparation contained the following ingredients: ; The process conditions used were as follows: ; Example 4 and control examples G, H; In this example, a combination of binders and cross-linkers was applied to the wet paper layer of wood fiber using the methods discussed above. The liquid compositions used were as follows: ; In control examples G and H, each side of the initially dry paper was treated. In Example 4, previously moistened paper having a moisture content of 17% was treated. The treated paper webs were dried for 3 minutes at 93°C followed by curing for 30 seconds at 149°C. The process conditions used were as follows: ; The treated paper webs were analyzed by using the experimental methods described above, the results are reproduced in table C. The results show that substantially equivalent paper properties are achieved when treatment agents are used on wet paper by the method according to the invention compared to treatment of dry paper. ; Example 5 and Control Examples I-J; In these examples, a combination of binders and crosslinker was applied to filter paper. The liquid compositions used were as follows: ; For comparison, dry paper web was treated in Control Example J, while the filter paper in Example 5 was pre-moistened to a moisture content of 17.6% by weight using a 0.5% by weight composition of foaming agent I with a foam density of 0.04 g/cm^. The process conditions used were as follows: ; The properties of the treated papers as well as of the untreated paper designated Control I, were examined using the methods discussed above, the results being reproduced in Table D below. ; The results show that application of the paper treatment agent by the method according to the invention gives comparable product properties compared to dry lot paper treatment under similar conditions. ;Example 6;In this example, parchment paper weighing approx. 89.6 g/m^ with a moisture content of from 5.2 to 5.7% by weight pretreated with water and wrapped in plastic for several days to provide a moistened paper with a moisture content of 19%. A starch treatment preparation was prepared by boiling 30% by weight treatment agent V in water for approx. 30 minutes at approx. 90 *C. The boiled preparation was diluted to 20% starch by weight and then kept at approx.

75 "C. Tilstrekkelig skummemiddel V ble tilsatt til preparatet til å tilveiebringe ca. 0,12 vekt-% skummemiddel. Preparatet, inneholdende 0,25 vekt-% tilsatt Tracer III blir skum dannet ved å anvende en 20,32 cm radial type skumgenerator, med væskeutmålingspumpe, målt tilførsel av komprimert luft, og en skumapplikator bestående av et skumfordelings-kammer, et skumtilførselskammer utstyrt med en trykkmåler og skum-applikatordysekanter utformet med egnet mantel som muliggjør at 75 "C. Sufficient foaming agent V was added to the formulation to provide about 0.12% by weight of foaming agent. The formulation, containing 0.25% by weight added Tracer III, is foamed using a 20.32 cm radial type foam generator , with liquid metering pump, metered supply of compressed air, and a foam applicator consisting of a foam distribution chamber, a foam supply chamber equipped with a pressure gauge and foam applicator nozzle edges designed with a suitable jacket which enables the

skumtemperaturen holdes ved ca. 66 °C. Det skumdannede preparatet ble påført under følgende betingelser: the foam temperature is kept at approx. 66 °C. The foamed preparation was applied under the following conditions:

Claims

1. Method for treating wet paper, characterized in that it includes: (A) producing a foam containing gas and a liquid treatment composition including liquid carrier, paper treatment agent and foaming agent, the foam having a density of from 0.005 to about 0.8 g per cm <3> , an average bubble size from approx. 0.05 to approx. 0.5 mm in diameter and a foam half-life of approx. 1 to approx. 60 minutes; (B) passing the foam through at least one foam applicator nozzle such that an opening between the upper and lower edges of the nozzle is filled with the foam; (C) running a wet paper tap having a moisture content of at least approx. 5% by weight past the nozzle in the direction from upper edge to lower edge; (D) applying a controlled amount of foam to the surface of the wet paper web so as to provide a uniform distribution of the paper treatment agent on the wet paper web.

2. Method according to claim 1, characterized in that the paper treatment agent is an adhesive aid, binder, colorant, resin with wet strength or dry strength, dye or pigment.

3. Method according to claim 1, characterized in that the wet paper has a moisture content of from at least approx. 5% by weight up to the saturation level of the paper.

4. Method according to claim 3, characterized in that the wet paper has a moisture content of from approx. 5% by weight to approx.

40% by weight.

5. Method according to claim 1, characterized in that the gas is air and the liquid carrier is water.

6. Process for the production of treated paper, characterized in that it includes: (A) producing a wet paper tap having a moisture content of at least approx. 5% by weight; (B) producing a foam containing gas and a liquid treatment composition comprising liquid carrier, paper treatment agent and foaming agent, this foam having a density of from about 0.005 to approx. 0.8 g per cm^, an average bubble size of from approx. 0.05 to approx. 0.5 mm in diameter and a foam half-life of approx. 1 to approx. 60 minutes; (C) passing the foam through at least one foam applicator nozzle such that a void between the upper and lower edges of the nozzle is filled with the foam; (D) guiding the wet paper web past the die in a top edge to bottom edge direction; (E) applying a controlled amount of the foam to the surface of the wet paper web so as to provide a uniform distribution of the paper treatment agent on the wet paper web; (F) drying the wet paper web; and (G) recovery of the dried, treated paper web.

7. Process according to claim 6, characterized in that the paper treatment agent is an adhesive aid, binder, colorant, starch, resin with wet or dry strength, dye or pigment.

8. Method according to claim 6, characterized in that the wet paper has a moisture content of from at least approx. 5% by weight up to the saturation level of the paper.

9. Method according to claim 8, characterized in that the wet paper has a moisture content of from 5% by weight to approx. 40% by weight.

10. Method according to claim 6, characterized in that the gas is air and the liquid carrier is water.