PL200673B1 - Sposób wytwarzania papieru - Google Patents

Sposób wytwarzania papieru

Info

Publication number
PL200673B1
PL200673B1 PL344079A PL34407999A PL200673B1 PL 200673 B1 PL200673 B1 PL 200673B1 PL 344079 A PL344079 A PL 344079A PL 34407999 A PL34407999 A PL 34407999A PL 200673 B1 PL200673 B1 PL 200673B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
drainage
suspension
particles
slurry
anionic
Prior art date
Application number
PL344079A
Other languages
English (en)
Other versions
PL344079A1 (en
Inventor
Bore Klemets
Hans Hällström
Anna Asplund
Rein Sikkar
Original Assignee
Akzo Nobel Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8236970&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=PL200673(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Akzo Nobel Nv filed Critical Akzo Nobel Nv
Publication of PL344079A1 publication Critical patent/PL344079A1/xx
Publication of PL200673B1 publication Critical patent/PL200673B1/pl

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/04—Addition to the pulp; After-treatment of added substances in the pulp
    • D21H23/06—Controlling the addition
    • D21H23/08—Controlling the addition by measuring pulp properties, e.g. zeta potential, pH
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/06—Paper forming aids
    • D21H21/10—Retention agents or drainage improvers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/14—Secondary fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/01—Waste products, e.g. sludge
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24—Polysaccharides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24—Polysaccharides
    • D21H17/28—Starch
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24—Polysaccharides
    • D21H17/31—Gums
    • D21H17/32—Guar or other polygalactomannan gum
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/37—Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. polyacrylates
    • D21H17/375—Poly(meth)acrylamide
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/41—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups
    • D21H17/44—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups cationic
    • D21H17/45—Nitrogen-containing groups
    • D21H17/455—Nitrogen-containing groups comprising tertiary amine or being at least partially quaternised
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63—Inorganic compounds
    • D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/68—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments siliceous, e.g. clays
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/04—Addition to the pulp; After-treatment of added substances in the pulp
    • D21H23/06—Controlling the addition
    • D21H23/08—Controlling the addition by measuring pulp properties, e.g. zeta potential, pH
    • D21H23/10—Controlling the addition by measuring pulp properties, e.g. zeta potential, pH at least two kinds of compounds being added

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania papieru z zawiesiny zawieraj acej w lókna ce- lulozowe, i ewentualnie wype lniacze, polegaj acy na dodawaniu do zawiesiny srodka pomocniczego do odwadniania i retencji zawieraj acego kationowy polimer organiczny, formowaniu i odwadnianiu zawie- siny na sicie, gdzie kationowy polimer organiczny, który ma grup e aromatyczn a, otrzymywany jest w wyniku polimeryzacji akryloamidu i czwartorz edowej soli dimetyloaminoetyloakrylanu chlorku benzylu. PL PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania papieru z zawiesiny zawierającej włókna celulozowe, i ewentualnie wypełniacze, polegający na dodawaniu do zawiesiny środka pomocniczego do odwadniania i retencji zawierającego kationowy polimer organiczny, formowaniu i odwadnianiu zawiesiny na sicie, gdzie kationowy polimer organiczny, który ma grupę aromatyczną, otrzymywany jest w wyniku polimeryzacji akryloamidu i czwartorzędowej soli dimetyloaminoetyloakrylanu chlorku benzylu. Sposób ten zapewnia lepsze odwadnianie i retencję.
Tło wynalazku
W przemyśle papierniczym, zawiesinę wodną zawierającą włókna celulozowe, oraz ewentualnie wypełniacze i dodatki, zwaną wsadem, wprowadza się do skrzyni wlewowej, która wyrzuca wsad na sito formujące. Woda jest usuwana ze wsadu poprzez sito formujące, tak że na sicie tym zostaje uformowany mokry zwój, który następnie odwadnia się i suszy w sekcji suszarniczej maszyny papierniczej. Woda otrzymywana z odwadniania wsadu, zwana wodą sitową, zawierająca zwykle drobne cząstki, np. drobne włókna, wypełniacze i dodatki, jest zazwyczaj recyrkulowana w procesie papierniczym. Do wsadu wprowadza się zwykle środki pomocnicze do odwadniania i retencji w celu ułatwienia odwadniania i zwiększenia adsorpcji drobnych cząstek przez włókna celulozowe, tak że są one zatrzymywane wraz z włóknami na sicie. Jako środki pomocnicze do odwadniania i retencji stosuje się szeroko kationowe polimery organiczne takie jak skrobia kationowa i kationowe polimery na bazie akryloamidu. Te polimery mogą być stosowane same, lecz częściej używa się je w kombinacji z innymi polimerami i/lub z anionowymi materiałami mikrocząstkowymi, jak np. anionowymi cząstkami nieorganicznymi jak krzemionka koloidalna, krzemionka koloidalna zmodyfikowana glinem i bentonit.
W opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4,980,025; 5,368,833; 5,603,805; 5,607,552; i 5,858,174 oraz w Międzynarodowym Zgłoszeniu Patentowym nr WO 97/18351 zostało ujawnione stosowanie polimerów kationowych i amfoterycznych polimerów na bazie akryloamidu oraz anionowych cząstek nieorganicznych jako dodatków do wsadu w produkcji papieru. Te dodatki są wśród najskuteczniejszych środków pomocniczych do odwadniania i retencji obecnie stosowanych. Podobne układy zostały ujawnione w Europejskim Zgłoszeniu Patentowym nr 805,234.
Jednakże stwierdzono, że działanie środków pomocniczych do odwadniania i retencji zawierających kationowe polimery organiczne ulega pogorszeniu, gdy zostaną one użyte we wsadach o dużej zawartości soli, to znaczy o dużej przewodności elektrycznej, i rozpuszczonych oraz koloidalnych substancji. W takich wsadach są zwykle wymagane większe dawki polimeru kationowego lecz zazwyczaj osiągnięty wynik odwadniania i retencji nie jest jeszcze całkowicie zadowalający. Te problemy są dostrzegalne w zakładach papierniczych, w których woda sitowa jest recyrkulowana w szerokim zakresie z równoczesnym wprowadzaniem do procesu tylko małej ilości świeżej wody, co powoduje dalsze wzrastanie akumulacji ilości soli i materiałów koloidalnych w wodzie sitowej i we wsadzie poddawanym odwadnianiu.
Opis wynalazku
Zgodnie z niniejszym wynalazkiem stwierdzono, że lepsze odwadnianie i retencję można osiągnąć we wsadach o dużej zawartości soli (dużym przewodnictwie elektrycznym) i materiałów koloidalnych i/lub w procesach papierniczych o dużym stopniu zamknięcia obiegu wody sitowej stosując środek pomocniczy do odwadniania i retencji zawierający kationowy polimer organiczny mający grupę aromatyczną.
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania papieru z zawiesiny zawierającej włókna celulozowe, i ewentualnie wypełniacze, polegający na dodawaniu do zawiesiny środka pomocniczego do odwadniania i retencji zawierającego kationowy polimer organiczny, formowaniu i odwadnianiu zawiesiny na sicie, a kationowy polimer organiczny, który ma grupę aromatyczną, otrzymywany w wyniku polimeryzacji akryloamidu i czwartorzędowej soli dimetyloaminoetyloakrylanu chlorku benzylu, jest dodawany do zawiesiny w ilości od 0,001% do 3% wagowo, w przeliczeniu na suchą masę zawiesiny, i że zawiesina, która jest odwadniana na sicie ma przewodność elektryczną co najmniej 2,0 mS/cm, korzystnie co najmniej 5,0 mS/cm.
Sposób według wynalazku obejmuje następnie odwadnianie zawiesiny na sicie i otrzymanie mokrego zwoju papieru i wody sitowej, recyrkulację wody sitowej i wprowadzanie świeżej wody do otrzymania zawiesiny zawierającej włókna celulozowe, i ewentualnie wypełniacze, poddawanie odwadnianiu, przy czym ilość wprowadzanej świeżej wody wynosi poniżej 20 ton na tonę wytworzonego suchego papieru, korzystnie poniżej 10 ton świeżej wody na tonę wytwarzanego suchego papieru.
PL 200 673 B1
Korzystnie w sposobie według wynalazku kationowy polimer organiczny ma średnią masę cząsteczkową co najmniej 1 000 000, a otrzymany jest z mieszaniny monomerów zawierającej od 5 do 20% molowych monomeru kationowego mającego grupę aromatyczną i od 95 do 80% molowych innych kopolimeryzowalnych monomerów.
W sposobie według wynalazku środek pomocniczy do odwadniania i retencji zawiera dodatkowo anionowe cząstki nieorganiczne, korzystnie wybrane spośród cząstek na bazie krzemionki lub bentonitu, szczególnie korzystnie anionowe cząstki nieorganiczne wybiera się spośród cząstek, na bazie krzemionki, zmodyfikowanych glinem.
Korzystnie w sposobie według wynalazku środek pomocniczy do odwadniania i retencji dodatkowo zawiera: kationowy polimer organiczny o małej masie cząsteczkowej, związek glinu.
W sposobie według wynalazku zawiesina odwadniana na sicie zawiera co najmniej 200 ppm dwu- i wielowartościowych kationów.
Korzystnie w sposobie według wynalazku zawiesina odwadniana na sicie zawiera włókna z odzysku.
Wynikiem stosowania niniejszego wynalazku jest polepszenie odwadniania i/lub retencji, gdy używa się wsad o dużej zawartości soli, i mający dlatego dużą przewodność elektryczną, i materiały koloidalne. Niniejszy wynalazek powoduje także polepszenie odwadniania i/lub retencji, gdy stosuje się procesy papiernicze z dużą recyrkulacją wody sitowej i ograniczonym doprowadzaniem świeżej wody i/lub procesy z zastosowaniem świeżej wody o dużej zawartości soli, a zwłaszcza soli dwu- i wielowartościowych kationów takich jak wapń. Dzięki niniejszemu wynalazkowi możliwe jest zwiększenie prędkości maszyny papierniczej i użycie mniejszych ilości dodatków dając analogiczny rezultat odwadniania i/lub retencji, prowadząc w ten sposób do ulepszenia procesu papierniczego i dając korzyści ekonomiczne.
Kationowy polimer organiczny mający grupę organiczną, zwany tu także „polimerem głównym”, jest zdolny do działania jako środek pomocniczy do odwadniania i retencji. Użyty tu termin „środek pomocniczy do odwadniania i retencji” oznacza jeden lub więcej składników (środków, czynników lub dodatków), które po dodaniu ich do wsadu powodują lepsze odwadnianie i/lub retencję niż wtedy, gdyby nie dodano jednego lub więcej z tych składników. Polimer główny powoduje więc lepsze odwadnianie i/lub retencję, także gdy zostanie użyty sam albo razem z jednym lub więcej dodatkami do wsadu. Polimer główny może być liniowy, rozgałęziony lub usieciowany, np. w postaci materiału mikrocząstkowego.
Polimer główny według niniejszego wynalazku można otrzymać z mieszaniny monomeru zawierającej ogólnie od 5 do 20% molowych monomeru kationowego mającego grupę aromatyczną i od 95 do 80% molowych innych monomerów kopolimeryzowalnych.
Gęstość ładunku polimeru głównego wynosi zwykle od 0,1 do 6,0 milirównoważników na gram suchego polimeru, odpowiednio od 0,2 do 4,0 i korzystnie od 0,5 do 3,0. Masa średnia cząsteczkowa wagowo syntetycznych polimerów głównych wynosi zwykle co najmniej około 500 000, odpowiednio powyżej około 1 000 000 i korzystnie powyżej około 2 000 000. Granica górna nie jest krytyczna; może to być około 50 000 000, zwykle 30 000 000 i odpowiednio 25 000 000.
Polimer główny może być w każdym stanie skupienia, np. w stanie stałym, np. w postaci proszków, w stanie ciekłym, np. w postaci roztworów, emulsji, dyspersji, włącznie z dyspersją soli, itp. Przykłady polimerów głównych odpowiednich do stosowania obejmują polimery opisane w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr nr 5,169,540; 5,708,071 i w Europejskich Zgłoszeniach Patentowych nr nr 183,466; 525,751 i 805,234, których ujawnienia niniejszym zostały włączone dla informacji. Gdy polimer główny dodaje się do wsadu, wówczas jest odpowiedni w postaci ciekłej, np. w postaci wodnego roztworu lub dyspersji.
Polimer główny można dodać do wsadu, który ma być odwadniany w ilościach, które mogą się zmieniać w szerokich granicach zależnie od, między innymi, rodzaju wsadu, zawartości soli, rodzaju soli, zawartości wypełniacza, rodzaju wypełniacza, miejsca dodawania, itp. Zazwyczaj polimer główny dodaje się w ilości dającej lepszą retencję niż w przypadku nie dodania składników. Polimer główny dodaje się zwykle w ilości co najmniej 0,001%, często co najmniej 0,005% wagowego, w stosunku do ilości suchej substancji we wsadzie, a górna granica wynosi zwykle 3% i odpowiednio 1,5% wagowego.
W korzystnej postaci niniejszego wynalazku, polimer główny stosuje się razem z innymi dodatkami do wsadu, tworząc w ten sposób środek pomocniczy do odwadniania i retencji zawierający dwa lub więcej składników, zwykle zwany właśnie środkiem pomocniczym do odwadniania i retencji. Stosowany tu termin „środki pomocnicze do odwadniania i retencji” oznacza dwa lub więcej składników (środków pomocniczych, czynników lub dodatków), które po dodaniu do wsadu powodują lepsze odwadnianie i/lub retencję niż w przypadku nie dodania ich. Przykłady odpowiednich dodatków tego rodzaju do wsadu obejmują anionowe materiały mikrocząstkowe, np. anionowe cząstki organiczne i anionowe cząstki
PL 200 673 B1 nieorganiczne, rozpuszczalne w wodzie anionowe winylowe polimery addycyjne, kationowe polimery organiczne o małej masie cząsteczkowej, związki glinu i ich kombinacji. W korzystnym aspekcie wykonania, stosuje się polimer główny razem z anionowym materiałem mikrocząstkowym, a zwłaszcza z anionowymi cząstkami nieorganicznymi. W innym korzystnym aspekcie niniejszego wynalazku, stosuje się polimer główny razem z anionowymi cząstkami nieorganicznymi i kationowym polimerem organicznym o małej masie cząsteczkowej. W jeszcze innym korzystnym aspekcie niniejszego wynalazku, stosuje się polimer główny razem z anionowymi cząstkami nieorganicznymi związkiem glinu.
Anionowe cząstki nieorganiczne nadające się do użycia według niniejszego wynalazku obejmują anionowe cząstki na bazie krzemionki i glin typu smektytu. Korzystne są anionowe cząstki nieorganiczne w koloidalnym zakresie wymiarów cząstek. Korzystnie stosuje się anionowe cząstki na bazie krzemionki, to znaczy cząstki na bazie SiO2 lub kwasu krzemowego, i takie cząstki dostarcza się zwykle w postaci wodnych koloidalnych dyspersji, tak zwanych zoli. Przykłady odpowiednich cząstek na bazie krzemionki obejmują krzemionkę koloidalną i różne rodzaje kwasu polikrzemowego. Zol na bazie krzemionki może także być zmodyfikowany i zawierać inne pierwiastki, np. glin i/lub bór, które mogą być obecne w fazie wodnej i/lub w cząstkach na bazie krzemionki. Odpowiednie cząstki tego rodzaju na bazie krzemionki obejmują koloidalną krzemionkę modyfikowaną glinem i krzemiany glinu. Można stosować także mieszaniny takich odpowiednich cząstek na bazie krzemionki. Środki pomocnicze do odwadniania i retencji obejmujące odpowiednie anionowe cząstki na bazie krzemionki zostały ujawnione w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4,388,150; 4,927,498; 4,954,220; 4,961,825; 5,127,994; 5,176,891; 5,368,833; 5,447,604; 5,470,435; 5,543,014; 5,571,494; 5,573,674; 5,584,966; 5,603,805; 5,688,482; i 5,707,493; które niniejszym zostały tu włączone dla informacji.
Odpowiednie anionowe cząstki na bazie krzemionki mają średnią wielkość cząstki poniżej 50 nm, korzystnie poniżej 20 nm i korzystniej w przedziale od około 1 do około 10 nm. Tak samo jak w konwencjonalnej chemii krzemionki, wielkość cząstki oznacza średnią wielkość pierwotnych cząstek, które mogą być zagregowane lub niezagregowane. Powierzchnia właściwa cząstek na bazie krzemionki jest odpowiednio powyżej 50 m2/g i korzystnie powyżej 100 m2/g. Ogólnie, powierzchnia właściwa może wynosić do około 1700 m2/g i korzystnie do 1000 m2/g. Powierzchnię właściwą można zmierzyć w znany sposób przez miareczkowanie za pomocą NaOH, np. w sposób opisany przez Searsa w Analytical Chemistry 28 (1956): 12, 1981 - 1983 i w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5,176,891. Otrzymana powierzchnia reprezentuje powierzchnię właściwą cząstek.
Anionowymi cząstkami nieorganicznymi są cząstkami na bazie krzemionki mającymi powierzchnię wta^wą w pirze^ató od 50 do 1000 m2/g korzystnie od 100 do 950 m2/g. Zote tych rodzajów cząstek na bazie krzemionki obejmują także zole modyfikowane takie jak zole na bazie krzemionki zawierające glin i zole na bazie krzemionki zawierające bór. Korzystnie, cząstki na bazie krzemionki są obecne w zolu mającym wartość S w przedziale od 8 do 45%, korzystnie od 10 do 30%, zawierającym cząstki na bazie krzemionki o powierzchni właściwej w przedziale od 300 do 1000 m2/g, odpowiednio od 500 do 950 m2/g, i korzystnie od 750 do 950 m2/g, których zole mogą być zmodyfikowane glinem i/lub borem jak podano wyżej. Cząstki mogą być np. modyfikowane powierzchniowo atomami glinu w ilości od 2 do 25% zastępując atomy krzemu. Wartość S można zmierzyć i obllczyć w sposób opisany przez Ilera i Daltona w J. Phys. Chem. 60 (1956), 955 - 957. Wartość S wskazuje na stopień agregacji lub tworzenia mikrożelu i niższa wartość S wskazuje na większy stopień agregacji.
W jeszcze innej korzystnej postaci wynalazku, cząstki na bazie krzemionki są wybrane spośród kwasu polikrzemowego i modyfikowanego kwasu polikrzemowego mających dużą powierzchnię właściwą, odpowiednio powyżej 1000 m2/g. Powierzchnia właściwa może mieścić się w przedziale od 1000 do 1700 m2/g i korzystnie od 1050 do 1600 m2/g. Zole modyfikowanego kwasu polikrzemowego mogą zawierać inne pierwiastki, np. glin i/lub bór, które mogą być obecne w fazie wodnej i/lub w cząstkach na bazie krzemionki. W technice, kwas polikrzemowy jest zwany także polimerowym kwasem krzemowym, mikrożelem kwasu polikrzemowego, polikrzemianem i mikrożelem polikrzemianowym, i wszystkie one są objęte stosowanym tu terminem kwas polikrzemowy. Zawierające glin związki tego rodzaju zwykle są także zwane poliglinokrzemianem i mikrożelem poliglinokrzemianowym; które to obydwie nazwy są także objęte stosowanymi tu terminami krzemionka koloidalna modyfikowana glinem i krzemian glinu.
Gliny typu smektytu, które mogą być stosowane, są znane w technice i obejmują materiały w stanie naturalnym syntetyczne i poddane obróbce chemicznej materiały. Przykłady odpowiednich glin smektytowych obejmują montmorylonit/bentonit, hektoryt, bajdelit, nontronit i saponit, korzystnie bentonit a zwłaszcza taki bentonit, który po spęcznieniu korzystnie ma powierzchnię właściwą od 400
PL 200 673 B1 do 800 m2/g. Odpowiednie gliny są ujawnione w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4,753,710; 5,071,512; i 5,607,552, które niniejszym zostały tu włączone dla informacji.
Anionowe cząstki organiczne, które mogą być stosowane, obejmują mocno usieciowane anionowe winylowe polimery addycyjne, odpowiednie kopolimery zawierające monomer anionowy taki jak kwas akrylowy, kwas metakrylowy i sulfonowane lub fosfonowane winylowe monomery addycyjne, zwykle kopolimeryzowane z monomerami niejonowymi takimi jak (met)akryloamid, alkilo (met)akrylany, itp. Przydatnymi anionowymi cząstkami organicznymi są także anionowe polimery kondensacyjne, np. zole kwasu melaminowosulfonowego. Rozpuszczalne w wodzie anionowe winylowe polimery addycyjne, które można stosować, obejmują kopolimery zawierające monomer anionowy taki jak kwas akrylowy, kwas metakrylowy i sulfonowane winylowe monomery addycyjne, zwykle kopolimeryzowalne z monomerami niejonowymi takimi jak akryloamid, akrylany alkilów, itp., na przykład monomerami ujawnionymi w opisach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr nr 5,098,520 i 5,185,062, których wiadomości zostały tu włączone dla informacji.
Kationowe polimery organiczne o małej masie cząsteczkowej (zwanej dalej LMW z ang. Iow molecular weight), które mogą być stosowane według wynalazku, obejmują polimery zwykle wspominane i stosowane jako anionowe łapacze zanieczyszczeń (ATC z ang. anionic trash catchers). ATC są znane w technice jako środki zobojętniające i/lub wiążące szkodliwe substancje anionowe obecne we wsadzie i stosowanie ich w kombinacji ze środkami pomocniczymi do odwadniania i/lub retencji często powoduje dalsze polepszenie odwadniania i/lub retencji. Kationowy polimer organiczny LMW może pochodzić ze źródeł naturalnego lub syntetycznego, i korzystnie jest polimerem syntetycznym LMW. Odpowiednie polimery organiczne tego rodzaju obejmują kationowe polimery organiczne LMW o dużym ładunku takie jak poliaminy, poliamidoaminy, polietylenoiminy, homo- i kopolimery na bazie chlorku diallilodimetyloamoniowego, (met)akryloamidy i (met)akrylany. Masa cząsteczkowa kationowego polimeru organicznego LMW jest zwykle mniejsza od masy cząsteczkowej polimeru głównego i odpowiednio wynosi co najmniej 2 000 oraz korzystnie co najmniej 10 000. Górna granica masy cząsteczkowej wynosi zazwyczaj około 700 000, odpowiednio około 500 000 i korzystnie około 200 000.
Związki glinu, które można stosować według niniejszego wynalazku obejmują ałun, gliniany, chlorek glinu, azotan glinu i związki poliglinowe, takie jak poli(chlorki glinu), poli(siarczany glinu), związki poliglinowe zawierające zarówno jon chlorkowy jak i jon siarczanowy, poliglino(krzemiany - siarczany), oraz ich mieszaniny. Związki poliglinowe mogą także zawierać inne aniony niż jony chlorkowe, np. aniony z kwasu siarkowego, kwasu fosforowego, kwasów organicznych takich jak kwas cytrynowy i kwas szczawiowy.
Składniki środków pomocniczych do odwadniania i retencji według wynalazku można dodawać do wsadu w konwencjonalny sposób i w dowolnej kolejności. Gdy stosuje się środki pomocnicze do odwadniania i retencji zawierające polimer główny i anionowy materiał mikrocząstkowy, zwłaszcza anionowe cząstki nieorganiczne, korzystne jest dodawanie polimeru głównego do wsadu przed dodaniem anionowego materiału mikrocząstkowego, nawet wówczas gdyby była możliwa przeciwna kolejność dodawania. Ponadto korzystne jest dodawanie polimeru głównego przed etapem ścinania, który może zostać wybrany spośród pompowania, mieszania, czyszczenia, itp., i dodawanie cząstek anionowych po tym etapie ścinania. Gdy stosuje się kationowy polimer organiczny LMW lub związek glinu, takie składniki wprowadza się do wsadu korzystnie przed wprowadzeniem polimeru głównego, ewentualnie razem z anionowym materiałem mikrocząstkowym. Alternatywnie, kationowy polimer organiczny LMW i polimer główny zasadniczo można wprowadzić równocześnie, albo oddzielnie albo w postaci mieszaniny, np. jak ujawniono w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5,858,174, który niniejszym włączono tu dla informacji. Kationowy polimer organiczny LMW i polimer główny korzystnie wprowadza się do wsadu przed dodaniem anionowego materiału mikrocząstkowego.
Środek(ki) pomocniczy(e) do odwadniania i retencji według wynalazku można dodać do wsadu, który ma być odwadniany, w ilości która może zmieniać się w szerokich granicach zależnie od, między innymi, rodzaju i ilości składników, rodzaju wsadu, zawartości soli, rodzaju soli, zawartości wypełniacza, rodzaju wypełniacza, miejsca dodawania, stopnia zamknięcia obiegu wody sitowej, itp. Zazwyczaj środek(ki) pomocniczy^) dodaje się w ilości dającej lepsze odwadnianie i/lub retencję niż w przypadku nie dodania tych składników. Polimer główny dodaje się zwykle w ilości co najmniej 0,001%, często co najmniej 0,005% wagowego, w stosunku do ilości suchej substancji we wsadzie, a górna granica wynosi zwykle 3% i odpowiednio 1,5% wagowego. Jeżeli są używane rozpuszczalne w wodzie anionowe winylowe polimery addycyjne, wówczas stosuje się dodawanie ich w podobnych ilościach. Gdy stosuje się anionowy materiał mikrocząstkowy, dodaje się go zwykle w ilości całkowitej co najmniej 0,001% wagowego, często co najmniej 0,005% wagowego, w stosunku do ilości suchej substancji we wsadzie, a górna granica
PL 200 673 B1 wynosi zwykle 1,0% wagowy i odpowiednio 0,6% wagowego. Gdy stosuje się anionowe cząstki na bazie krzemionki, całkowita ilość dodana mieści się odpowiednio w przedziale od 0,005 do 0,5% wagowego, liczonego jako SiO2 i w stosunku do suchej substancji we wsadzie, korzystnie w przedziale od 0,01 do 0,2% wagowego. Gdy w procesie stosuje się kationowy polimer organiczny LMW, można go dodać w ilości co najmniej 0,05%, w stosunku do suchej substancji we wsadzie, który ma być odwadniany. Odpowiednio, ilość jest w przedziale od 0,07 do 0,5%, korzystnie w przedziale od 0,1 do 0,35%. Gdy w procesie stosuje się związek glinu, całkowita ilość wprowadzana do wsadu, który ma być odwadniany, jest zależna od rodzaju użytego związku i od innych wymaganych od niego wyników. W technice jest np. dobrze znane stosowanie związków glinu jako substancji strącających dla środków klejących na bazie kalafonii. Całkowita dodawana ilość wynosi zwykle co najmniej 0,05%, liczona jako ALO i w stosunku do suchej substancji we wsadzie. Odpowiednio, ilość mieści się w przedziale od 0,5 do 3%, korzystnie w przedziale od 0,1 do 2%.
Sposób według niniejszego wynalazku stosuje się korzystnie do wytwarzania papieru z zawiesiny zawierającej włókna celulozowe, i ewentualnie wypełniacze, tzn. wsadu mającej dużą przewodność elektryczną. Przewodność wsadu, który odwadnia się na sicie, wynosi zwykle co najmniej 2,0 mS/cm, odpowiednio co najmniej 3,5 mS/cm, korzystnie co najmniej 5,0 mS/cm i najkorzystniej co najmniej 7,5 mS/cm. Przewodność można mierzyć za pomocą standardowego przyrządu takiego jak np. WTW LF 539 dostarczanego przez Christiana Bernera. Wyżej wymienione wartości oznacza się odpowiednio przez zmierzenie przewodności zawiesiny celulozowej wprowadzanej do lub obecnej w skrzyni wlewowej maszyny papierniczej lub, alternatywnie, przez zmierzenie przewodności wody sitowej otrzymanej przez odwadnianie zawiesiny. Wysokie poziomy przewodności oznaczają dużą zawartość soli (elektrolitów), tam gdzie różne sole mogą być na bazie jedno-, dwu- i wielowartościowych kationów takich jak kationy metali alkalicznych, np. Na+ i K+, metali ziem alkalicznych, np. Ca2+ i Mg2+, jony glinu, np. Al3+, Al(OH)2+ i jony poliglinowe, i jedno-, dwu- i wielowartościowych anionów takich jak halogenki, np. Cl, siarczany, np. SO4' i HSO4 , węglany, np. CO32' i HCO3; krzemiany i niższe kwasy organiczne. Wynalazek jest szczególnie przydatny do wytwarzania papieru z wsadu o dużej zawartości soli z dwu- i wielowartościowymi kationami, i w którym zazwyczaj ta zawartość dwu- i wielowartościowymi kationów wynosi co najmniej 200 ppm, odpowiednio co najmniej 300 ppm i korzystnie co najmniej 400 ppm. Sole mogą pochodzić z etapu wytwarzania wsadu, to znaczy z materiałów użytych do otrzymania wsadu, np. z wody, włókien celulozowych i wypełniaczy, zwłaszcza w zakładach produkcyjnych, gdzie stężoną wodną zawiesinę włókien ze ścieralni zwykle miesza się z wodą w celu otrzymania rozcieńczonej zawiesiny odpowiedniej do wytwarzania papieru w papierni. Sól może także pochodzić z różnych dodatków wprowadzanych do wsadu, ze świeżej wody dostarczanej do procesu. Ponadto, zawartość soli jest zazwyczaj większa w procesach, w których stosuje się dużą recyrkulację wody sitowej, co może prowadzić do znacznego nagromadzenia soli w wodzie krążącej w procesie.
Niniejszy wynalazek jest ponadto stosowany w procesach papierniczych, w których prowadzi się dużą recyrkulację wody sitowej (recykling), to znaczy gdy ma miejsce duży stopień zamknięcia wody sitowej w obiegu, np. tam gdzie stosuje się od 0 do 30 ton świeżej wody na tonę wytwarzanego suchego papieru, zwykle poniżej 20, odpowiednio poniżej 15, korzystnie poniżej 10 a zwłaszcza poniżej 5 ton świeżej wody na tonę papieru. Recyrkulacja wody sitowej otrzymywanej w procesie odpowiednio obejmuje mieszanie wody sitowej z włóknami celulozowymi i/lub ewentualnymi wypełniaczami w celu otrzymania zawiesiny do odwadniania; korzystnie obejmuje mieszanie wody sitowej z zawiesiną zawierającą włókna celulozowe, i ewentualnie wypełniacze, przed wprowadzeniem zawiesiny na sito formujące do odwadniania. Wodę sitową można mieszać z zawiesiną przed, pomiędzy, równocześnie z lub po wprowadzeniu składników środków do odwadniania i retencji, jeżeli są używane; i przed, równocześnie z lub po wprowadzeniu polimeru głównego. Świeżą wodę można wprowadzać do procesu w każdym etapie; np., można ją mieszać z włóknami celulozowymi w celu otrzymania zawiesiny, i można ją mieszać z zawiesiną zawierającą włókna celulozowe w celu takiego rozcieńczenia jej, aby powstała zawiesina do odwadniania, przed, równocześnie z lub po zmieszaniu wsadu z wodą sitową i przed, pomiędzy, równocześnie z lub po wprowadzeniu składników środków pomocniczych do odwadniania i retencji, jeżeli są używane; i przed, równocześnie z lub po wprowadzeniu polimeru głównego.
Ponadto, łącznie z dodatkami według wynalazku można oczywiście stosować dalsze konwencjonalne dodatki papiernicze, takie jak np., środki zwiększające wytrzymałość na sucho, środki zwiększające wytrzymałość na mokro, rozjaśniacze optyczne, barwniki, środki klejące, takie jak środki klejące na bazie kalafonii, i środki klejące aktywnej celulozy, np. dimery ketenowe i bezwodniki bursztynowe. Zawiesina celulozowa, lub wsad, może także zawierać wypełniacze mineralne konwencjonalnego rodzaju takie jak, np., kaolin, glinka biała, ditlenek tytanu, gips, talk i naturalny i syntetyczny węglan wapnia taki jak kreda, mielony marmur i strącany węglan wapnia.
PL 200 673 B1
Sposób według niniejszego wynalazku stosuje się do wytwarzania papieru. Stosowany tu termin „papier”, obejmuje oczywiście nie tylko sam papier i jego produkcję, lecz także inne wyroby w postaci arkuszy zawierających włókna celulozowe lub wyroby tkaninopodobne, takie jak np. tektura i karton, oraz ich wytwarzanie. Sposób można stosować do produkcji papieru z różnych rodzajów zawiesin włókien zawierających celulozę, i zawiesiny powinny odpowiednio zawierać co najmniej 25% wagowych i korzystnie co najmniej 50% wagowych takich włókien, bazując na suchej substancji. Zawiesiny mogą być na bazie włókien z chemicznej pulpy takiej jak siarczanowa, siarczynowa i pulpy w rozpuszczalniku organicznym, mechaniczna pulpa taka jak termomechaniczna pulpa, chemotermomechaniczna pulpa, rafinowana pulpa i pulpa ze ścieru drzewnego, otrzymanego zarówno z drewna twardego jak i miękkiego, i można także bazować na włóknach z odzysku, ewentualnie z pulp otrzymanych z odbarwionej makulatury, i ich mieszanin.
Wynalazek objaśniają dodatkowo poniższe przykłady. Części i % dotyczą odpowiednio części wagowych i % wagowych, jeżeli nie zaznaczono inaczej.
P r z y k ł a d 1 (Porównanie)
Wykonanie odwadniania oceniono za pomocą dynamicznego analizatora odwadniania (DDA) nabytego w firmie Akribi, Szwecja, którym zmierzono czas odwadniania części objętości wsadu przez sito po usunięciu korka i zastosowaniu próżni po stronie sita przeciwnej do strony, na której znajduje się wsad.
Użyty materiał był na bazie 70% wagowych bielonej brzozowo/sosnowej siarczanowej masy (60/40) rafinowanej do 200° CSF i 30% wagowych zmielonego marmuru. Objętość wsadu wynosiła 800 ml, konsystencja 0,3% a pH około 8.
Przewodność elektryczną wsadu nastawiono na 0,47 mS/cm przez dodanie siarczanu sodu. Przez cały czas trwania testu mieszano wsad w naczyniu z przegrodą przy prędkości 1500 obrotów na minutę i dodatki chemiczne wprowadzono następująco: i) polimer kationowy dodano do wsadu i mieszano przez 30 sekund, ii) anionowe cząstki nieorganiczne dodano do wsadu i mieszano przez 15 sekund, iii) wsad odwodniono rejestrując automatycznie czas odwadniania.
Polimerami użytymi w tej serii testów były: P1) kopolimer kationowy otrzymany przez polimeryzację akryloamidu (90% molowych) i chlorku akryloksyetylodimetylobenzyloamoniowego (10% molowych) i mający średnią masę cząsteczkową około 6 000 000; oraz P2) kopolimer kationowy otrzymany przez polimeryzację akryloamidu (90% molowych) i chlorku akryloksyetylotrimetyloamoniowego (10% molowych) i mający średnią masę cząsteczkową około 6 000 000. Polimery P1 i P2 były rozpuszczone w wodzie i użyte w postaci 0,1% roztworów wodnych.
Użytymi anionowymi cząstkami nieorganicznymi były cząstki na bazie krzemionki, typu ujawnionego w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5,368,833. Zol miał wartość S około 25% i zawierał cząstki krzemionki o powierzchni właściwej około 900 m2/g, które były zmodyfikowane powierzchniowo glinem w stopniu 5%. Cząstki na bazie krzemionki dodano w ilości 1,0 kg/tonę, licząc jako SiO2 w stosunku do suchego wsadu w układzie.
W tabeli 1 podano czasy odwadniania przy różnych dawkach P1 i P2 , obliczonych jako suchy polimer w suchym wsadzie układu.
T a b e l a 1
Nr testu Dawka polimeru [kg/t] Dawka SiO2 [kg/t] Przewodność elektryczna [mS/cm] Czas odwadniania [s]
P1 P2
1 0 0 0,47 18,4 18,4
2 1 1 0,47 12,5 10,6
3 1,5 1 0,47 6,9 5,6
4 2 1 0,47 4,9 4,3
P r z y k ł a d 2 (Porównanie)
Wyniki odwadniania i retencji oceniono za pomocą analizatora DDA użytego w przykładzie 1 w połączeniu z nefelometrem. Pierwsze przejście retencji oceniono przez zmierzenie mętności filtratu, czyli wody sitowej, otrzymanej przez odwodnienie wsadu.
Użyty materiał był na bazie 56% wagowych bielonej nadtlenkiem pulpy TMP/SGW (80/20), 14% wagowych bielonej brzozowo/sosnowej siarczanowej pulpy (60/40) rafinowanej do 200° CSF i 30% wagowych glinki białej. Do wsadu dodano 40 g/l frakcji koloidalnej, wody bielącej z młyna SC, przefiltrowanej
PL 200 673 B1 przez sito 5 urn, i zatężonej w filtrze UF, odcinającym frakcję 200 000. Objętość wsadu wynosiła 800 ml, konsystencja 0,14% a pH nastawiono za pomocą rozcieńczonego kwasu siarkowego na 4,0. Przewodność elektryczną nastawiono przez dodanie chlorku wapnia (60 ppm Ca 2+), siarczanu magnezu (18 ppm Mg2+) i wodorowęglanu sodu (134 ppm HCO3).
W tej serii testu użyto podobne polimery i anionowe cząstki nieorganiczne jak według przykładu 1. Zastosowano dwie dawki polimerów, odpowiednio 1 kg/t i 2 kg/t, obliczone jako suchy polimer w suchym wsadzie układu. W tablicy 2 podano wyniki odwadniania i retencji przy różnych dawkach cząstek na bazie krzemionki, liczonych jako SiO2, i w stosunku do suchego wsadu w układzie.
T a b e l a 2
Nr testu Dawka polimeru [kg/t] Dawka SiO2 [kg/t] Przewodność elektryczna [mS/cm] Czas odwadniania [s] Mętność [NTU]
P1 P2 P1 P2
1 1 0 1,375 21,2 18,7 63 55
2 1 1 1,375 17,2 16,1 67 60
3 1 2 1,375 21,2 18,6 66 57
4 2 0 1,375 15,2 14,2 47 45
5 2 1 1,375 11 9,9 47 47
6 2 2 1,375 11,4 10,8 45 50
P r z y k ł a d 3
W tej serii testu, oceniono wyniki odwadniania i retencji stosując procedurę opisaną w przykładzie 2.
Do badań użyto taki sam materiał jak w przykładzie 2. Objętość wsadu wynosiła 800 ml a pH około 7. Przewodność elektryczną nastawiono przez dodanie chlorku wapnia, symulując w ten sposób bardzo dużą zawartość elektrolitu i duży stopień zamknięcia obiegu wody sitowej.
W tej serii testu użyto podobne polimery i anionowe cząstki nieorganiczne jak według przykładu 1.
W tabeli 3 podano wyniki odwadniania i retencji przy różnych dawkach cząstek na bazie krzemionki, liczonych jako SiO2, i w stosunku do suchego wsadu w układzie.
T a b e l a 3
Nr testu Dawka polimeru [kg/ t] Dawka SiO2 [kg/t] Przewodność elektryczna [mS/cm] Czas odwadniania [s] Mętność [NTU]
P1 P2 P1 P2
1 2 0 990 ppm Ca2+ 5,5 14,2 19,2 42 64
2 2 1 5,5 10,8 13,9 41 43
3 2 2 5,5 7,7 9,5 35 36
4 2 3 5,5 7,3 8,9 32 39
5 2 0 1300 ppm Ca2+ 7,0 16,2 23,0 46 50
6 2 1 7,0 10,0 17,1 40 45
7 2 2 7,0 7,5 13,6 36 44
8 2 3 7,0 7,7 11,7 34 44
9 2 0 1930 ppm Ca2+ 10,0 18,7 22,0 44 58
10 2 1 10,0 11,6 23,3 39 52
11 2 2 10,0 8,2 15,8 36 53
12 2 3 10,0 8,0 15,4 41 47
PL 200 673 B1
P r z y k ł a d 4
W tej serii testu oceniono wyniki odwadniania za pomocą przyrządu „Canadian Standard Freeness Tester” z zastosowaniem konwencjonalnej metody charakteryzowania odwadniania według SCAN-C 21:65. Wszystkie dodatki chemiczne przygotowano w naczyniu do odwadniania „Britt Dynamie Drainage Jar” z zablokowanym otworem wylotowym przy prędkości mieszania 1000 obrotów na minutę w czasie 45 sekund według procedury z przykładu 1 a następnie przeniesiono układ wsadowy do przyrządu Freenessa. Tu zablokowano najmniejszy otwór w dnie przyrządu Freenessa i zmierzono czas przepływu 400 ml filtratu przez sito. Wsad pochodził z zakładu przemysłowego używającego makulatury. Konsystencja wynosiła 0,14%, przewodność elektryczna 8,0 mS/cm a pH około 7. W tabeli 4 podano wyniki odwadniania przy różnych dawkach cząstek na bazie krzemionki, liczonych jako SiO2, i w stosunku do suchego wsadu w układzie.
T a b e l a 4
Nr testu Dawka polimeru [kg/t] Dawka SiO2 [kg/t] Przewodność elektryczna [mS/cm] Czas odwadniania [s]
P1 P2
1 0,6 0 8,0 100,4 103,2
2 0,6 0,25 8,0 66,4 92,5
3 0,6 0,5 8,0 58,3 85,8
4 0,6 0,75 8,0 50,0 76,0
5 0,6 1 8,0 44,6 79,2
P r z y k ł a d 5
W tej serii testu oceniono wyniki odwadniania tak jak w przykładzie 3, z wyjątkiem tego, że do nastawienia przewodności elektrycznej użyto zarówno octanu sodu (550 ppm Na+) i chlorek wapnia (1300 ppm Ca 2+).
W tej serii testu użyto podobne polimery i anionowe cząstki nieorganiczne jak według przykładu 1.
W tabeli 5 podano wyniki odwadniania przy różnych dawkach cząstek na bazie krzemionki, liczonych jako SiO2, i w stosunku do suchego wsadu w układzie.
T a b e l a 5
Nr testu Dawka polimeru [kg/t] Dawka SO2 [kg/t] Przewodność elektryczna [mS/cm] Czas odwadniania[s]
P1 P2
1 2 1 2,5 16,1 18,2
2 1 3 10,0 10,7 14,7
3 2 3 10,0 6,8 13,5
4 3 3 10,0 5,3 14,0
5 2 1 10,0 9,7 20,4
6 2 2 10,0 7,9 14,8
P r z y k ł a d 6
W tej serii testu oceniono wyniki odwadniania i retencji tak jak w przykładzie 3, stosując do nastawienia przewodności elektrycznej kombinacji octanu sodu (550 ppm Na+) i chlorku wapnia (1300 ppm Ca2+).
W tej serii testu użyto podobne polimery jak według przykładu 1. Użyty anionowy matenał mikrocząstkowy był zawiesiną wodną sproszkowanego hydratowanego bentonitu Na. Bentonit miał ładunek powierzchniowy około 0,33 milirównoważników/g i zdolność pęcznienia 41 ml (2 g). Cząstki bentonitu dodano w ilości 8,0 kg/tonę, obliczonej jako suchy bentonit w suchym wsadzie układu.
W tabeli 6 podano wyniki odwadniania i retencji przy różnych dawkach P1 i P2, obliczonych jako suchy polimer w suchym wsadzie układu.
PL 200 673 B1
T a b e l a 6
Nr testu Dawka polimeru [kg/t] Dawka SiO2 [kg/t] Przewodność elektryczna [mS/cm] Czas odwadniania [s] Mętność [NTU]
P1 P2 P1 P2
1 1 8 10,0 13,6 18,5 41 47
2 2 8 10,0 10,8 20,6 29 41
3 3 8 10,0 8,48 24,8 20 36
4 4 8 10,0 7,42 26,6 18 36
P r z y k ł a d 7
W tej serii testu oceniono wyniki odwadniania i retencji tak jak w przykładzie 6, z wyjątkiem tego, że do nastawienia przewodności elektrycznej użyto chlorek sodu.
W tych testach użyto podobne polimery i bentonit jak według przykładu 6. Cząstki bentonitu dodano w ilości 8,0 kg/tonę, obliczonej jako suchy bentonit w suchym wsadzie układu. W tabeli 7 podano wyniki odwadniania i retencji przy różnych dawkach P1 i P2, obliczonych jako suchy polimer w suchym wsadzie układu.
T a b e l a 7
Nr testu Dawka polimeru [kg/t] Dawka bentonitu [kg/t] Przewodność elektryczna [mS/cm] Czas odwadniania [s]
P1 P2
1 2 8 550 ppm Na+ 2,5 15,3 17,5
2 3 8 2,5 11,9 14,1
3 4 8 2,5 8,6 9,8
4 5 8 2,5 6,8 8,2
5 2 8 3320 ppm Na+ 10,0 12,7 15,5
6 3 8 10,0 9,4 12,5
7 4 8 10,0 6,9 10,9
8 5 8 10,0 5,6 10,0
P r z y k ł a d 8
W tej serii testu oceniono wyniki odwadniania tak jak w przykładzie 3, za wyjątkiem tego, że do nastawienia przewodności elektrycznej użyto chlorek cynku. W tych testach użyto podobne polimery i anionowe cząstki nieorganiczne jak według przykładu 1.
W tablicy 8 podano wyniki odwadniania przy różnych dawkach cząstek na bazie krzemionki, obliczonych jako SiO2, i w suchym wsadzie układu.
T a b e l a 8
Nr testu Dawka polimeru [kg/t] Dawka SiO2 [kg/t] Przewodność elektryczna [mS/cm] Czas odwadniania [s]
P1 P2
1 2 3 4 5 6
700 ppm Zn2+
1 2 0 2,4 13,6 22,7
2 2 1 2,4 7,9 8,5
3 2 2 2,4 5,5 5,6
PL 200 673 B1 cd. tabeli 8
1 2 3 4 5 6
4 2 0 1400 ppm Zn2+ 4,5 18,0 28,0
5 2 2 4,5 6,3 11,4
Zastrzeżenia patentowe

Claims (13)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania papieru z zawiesiny zawierającej włókna celulozowe, i ewentualnie wypełniacze, polegający na dodawaniu do zawiesiny środka pomocniczego do odwadniania i retencji zawierającego kationowy polimer organiczny, formowaniu i odwadnianiu zawiesiny na sicie, znamienny tym, że kationowy polimer organiczny, który ma grupę aromatyczną, otrzymywany w wyniku polimeryzacji akryloamidu i czwartorzędowej soli dimetyloaminoetyloakrylanu chlorku benzylu, jest dodawany do zawiesiny w ilości od 0,001% do 3% wagowo, w przeliczeniu na suchą masę zawiesiny, i że zawiesina, która jest odwadniana na sicie ma przewodność elektryczną co najmniej 2,0 mS/cm.
  2. 2. Sppsóó weeług zzatrz. 1, zr^£^r^ie^r^r^\^ tym, żż zzwiesina odwaaniaaa na εϊοΐο ma przzwodnictwo elektryczne co najmniej 5,0 mS/cm.
  3. 3. Spoi;ób według zaas-r. 1 albo 2, znnmiennn tt^im, że obejmuje naasępnie oc^v^£^c^r^ić^aie zawiesiny na sicie i otrzymanie mokrego zwoju papieru i wody sitowej, recyrkulację wody sitowej i wprowadzanie świeżej wody do otrzymania zawiesiny zawierającej włókna celulozowe, i ewentualnie wypełniacze, poddawanie odwadnianiu, przy czym ilość wprowadzanej świeżej wody wynosi poniżej 20 ton na tonę wytworzonego suchego papieru.
  4. 4. Sppdób weeług zasioz. 3, zznmieenn t^r^, że worowa-łz zię ppoiżżj 10 too źwieeżj woOd na tonę wytwarzanego suchego papieru.
  5. 5. Sposób według zastoz. 1, znamienny tym, że kationowy pollmer ooganiczny ma średnią masę cząsteczkową co najmniej 1 000 000.
  6. 6. Sposób według zastoz. 1, tym, że ssosuje się kationowy poHr^^r ooganiczny otrzymany z mieszaniny monomerów zawierającej od 5 do 20% molowych monomeru kationowego mającego grupę aromatyczną i od 95 do 80% molowych innych kopolimeryzowalnych monomerów.
  7. 7. weeług za-iz. L zznmieenn t^rn, zż śnO-e zpo^adnicczdd zdweaniacia i rzresaji zawiera dodatkowo anionowe cząstki nieorganiczne.
  8. 8. Spooób wee-ju zactrz. 7, znamienny tym, że ar^ioo^c^o^f; ccąstOi nif3(^oc^^t^ic^2^r^^ webierz zię; spośród cząstek na bazie krzemionki lub bentonitu.
  9. 9. Spooób według zastirz. 7 albo 8, znamiennn tt^m, że anionowe Gząsi-d nieooganiccne wybiera się spośród cząstek na bazie krzemionki zmodyfikowanych glinem.
  10. 10. Sppośó weeługzztórz. L zznmieeny tt/m, zż órzddS ppmadnicczZo zo^v^^c^r^ić^r^^^ i rerosaji dodatkowo zawiera kationowy polimer organiczny o małej masie cząsteczkowej.
  11. 11. Sppoóó weeługzzctrz. z 1 zznmieeny ttyn, zż ór(:^o^f^^ ppmadnicczZo zo^v^£^c^r^^^t^^^ z 1zrosaji zawiera dodatkowo związek glinu.
  12. 12. Spooób według zactoz. 1, znamienny tym, że zawiesina odwadniana na sicie zawiera co najmniej 200 ppm dwu- i wielowarOościowych kationów.
  13. 13. Sposób według zastrz. 1, znamienny ty,, że zawiesina zawiera włókna z odzysku.
PL344079A 1998-04-27 1999-04-26 Sposób wytwarzania papieru PL200673B1 (pl)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US8325398P 1998-04-27 1998-04-27
EP98850067A EP0953680A1 (en) 1998-04-27 1998-04-27 A process for the production of paper
PCT/SE1999/000677 WO1999055965A1 (en) 1998-04-27 1999-04-26 A process for the production of paper

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL344079A1 PL344079A1 (en) 2001-09-24
PL200673B1 true PL200673B1 (pl) 2009-01-30

Family

ID=8236970

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL344079A PL200673B1 (pl) 1998-04-27 1999-04-26 Sposób wytwarzania papieru
PL344053A PL201054B1 (pl) 1998-04-27 1999-04-26 Sposób wytwarzania papieru oraz zastosowanie kationowego winylowego polimeru addycyjnego do wytwarzania papieru
PL344040A PL200811B1 (pl) 1998-04-27 1999-04-26 Sposób wytwarzania papieru

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL344053A PL201054B1 (pl) 1998-04-27 1999-04-26 Sposób wytwarzania papieru oraz zastosowanie kationowego winylowego polimeru addycyjnego do wytwarzania papieru
PL344040A PL200811B1 (pl) 1998-04-27 1999-04-26 Sposób wytwarzania papieru

Country Status (18)

Country Link
EP (4) EP0953680A1 (pl)
JP (3) JP3890194B2 (pl)
CN (3) CN1205386C (pl)
AT (3) ATE243282T1 (pl)
AU (3) AU750335B2 (pl)
BR (3) BR9909946B1 (pl)
CA (3) CA2329028C (pl)
CZ (3) CZ301092B6 (pl)
DE (3) DE69908938T2 (pl)
DK (3) DK1080271T3 (pl)
ES (3) ES2196815T3 (pl)
ID (3) ID27490A (pl)
NZ (3) NZ507605A (pl)
PL (3) PL200673B1 (pl)
PT (3) PT1084295E (pl)
RU (3) RU2194106C2 (pl)
WO (3) WO1999055965A1 (pl)
ZA (3) ZA200005552B (pl)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100403839B1 (ko) * 1998-04-27 2003-11-01 악조 노벨 엔.브이. 제지 방법
US6417268B1 (en) 1999-12-06 2002-07-09 Hercules Incorporated Method for making hydrophobically associative polymers, methods of use and compositions
ATE553259T1 (de) † 2000-08-07 2012-04-15 Akzo Nobel Nv Verfahren zur papierherstellung
US6846384B2 (en) 2000-08-07 2005-01-25 Akzo Nobel N.V. Process for sizing paper
GB0019415D0 (en) * 2000-08-09 2000-09-27 Ciba Spec Chem Water Treat Ltd Noval monomers, polymers thereof and the use of the polymers
WO2002025013A1 (en) 2000-09-20 2002-03-28 Akzo Nobel N.V. A process for the production of paper
DE10113998A1 (de) * 2001-03-22 2002-09-26 Voith Paper Patent Gmbh Verfahren zum Beladen von in einer Faserstoffsuspension enthaltenen Fasern mit einem Hilfsstoff
US7156955B2 (en) * 2001-12-21 2007-01-02 Akzo Nobel N.V. Papermaking process using a specified NSF to silica-based particle ratio
KR20040068321A (ko) 2001-12-21 2004-07-30 악조 노벨 엔.브이. 수성 실리카-함유 조성물 그리고 종이의 제조 공정
WO2003064767A1 (en) * 2002-01-31 2003-08-07 Akzo Nobel N.V. Process for manufacturing paper
WO2004031478A1 (en) * 2002-10-01 2004-04-15 Akzo Nobel N.V. Cationised polysaccharide product
US20040084162A1 (en) 2002-11-06 2004-05-06 Shannon Thomas Gerard Low slough tissue products and method for making same
US7303654B2 (en) 2002-11-19 2007-12-04 Akzo Nobel N.V. Cellulosic product and process for its production
JP2006506549A (ja) * 2002-11-19 2006-02-23 アクゾ ノーベル エヌ．ブイ． セルロース製品及びその製造方法
JP4179913B2 (ja) * 2003-03-31 2008-11-12 ソマール株式会社 紙の製造方法
KR20050058785A (ko) * 2003-12-12 2005-06-17 김재봉 벤토나이트를 함유하는 수용성 중합체 분산액 및 그의제조방법
BRPI0509227B1 (pt) * 2004-04-07 2016-07-12 Akzo Nobel Nv processo para produzir um sol aquoso à base de sílica.
GB0425101D0 (en) * 2004-11-15 2004-12-15 Ciba Spec Chem Water Treat Ltd Papermaking process
CN102226324B (zh) * 2004-12-22 2013-04-17 阿克佐诺贝尔公司 生产纸张的方法
US7955473B2 (en) * 2004-12-22 2011-06-07 Akzo Nobel N.V. Process for the production of paper
US20060254464A1 (en) 2005-05-16 2006-11-16 Akzo Nobel N.V. Process for the production of paper
KR101318317B1 (ko) 2005-12-30 2013-10-15 아크조 노벨 엔.브이. 종이의 제조 방법
US8273216B2 (en) 2005-12-30 2012-09-25 Akzo Nobel N.V. Process for the production of paper
US20070215301A1 (en) * 2006-03-17 2007-09-20 Weyerhaeuser Co. Method for making a low density multi-ply paperboard with high internal bond strength
EP1936032A1 (en) 2006-12-18 2008-06-25 Akzo Nobel N.V. Method of producing a paper product
EP2199462A1 (en) * 2008-12-18 2010-06-23 Coöperatie Avebe U.A. A process for making paper
WO2011113119A1 (en) 2010-03-19 2011-09-22 Fibria Celulose S/A Process for the treatment of cellulose pulps, cellulose pulp thus obtained and use of biopolymer for treating cellulose pulps
EP2402503A1 (en) 2010-06-30 2012-01-04 Akzo Nobel Chemicals International B.V. Process for the production of a cellulosic product
WO2012007363A1 (en) * 2010-07-12 2012-01-19 Akzo Nobel Chemicals International B.V. Cellulosic fibre composition
FI125713B (fi) * 2010-10-01 2016-01-15 Upm Kymmene Corp Menetelmä märän paperirainan ajettavuuden parantamiseksi ja paperi
RU2483151C1 (ru) * 2011-11-10 2013-05-27 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Способ изготовления бумаги для печати
CN104822714B (zh) * 2012-12-07 2017-10-13 日本曹达株式会社 聚合物的制造方法
EP3059739A1 (de) 2015-02-20 2016-08-24 Wicor Holding AG Isolationselement mit geringer elektrischer Leitfähigkeit zur elektrischen Isolation im Hochspannungsbereich
EP3288041A1 (de) 2016-08-23 2018-02-28 Wicor Holding AG Isolationselement mit chemiefasern zur elektrischen isolation im hochspannungsbereich
WO2018046794A1 (en) * 2016-09-07 2018-03-15 Kemira Oyj Method for manufacture of paper, board or the like and use of the composition
ES2836770T3 (es) * 2016-12-16 2021-06-28 Kemira Oyj Composición de polímero y sus usos
CA3056849A1 (en) * 2017-03-29 2018-10-04 Kemira Oyj Method for producing paper or board
WO2019004950A1 (en) * 2017-06-30 2019-01-03 Scg Packaging Public Company Limited HIGH STRENGTH SHEET MATERIAL
RU2671752C1 (ru) * 2017-12-14 2018-11-06 Общество с ограниченной ответственностью "ПАННА" Водорастворимая бумага со схемой для вышивания и способ ее производства
CN109594402A (zh) * 2018-12-28 2019-04-09 江苏理文造纸有限公司 一种利用废水污泥制备牛皮挂面箱板纸的方法
CN109942721B (zh) * 2019-03-20 2021-04-02 淮海工学院 一种羟甲基脲改性阳离子多糖的水溶液
AT525216A1 (de) * 2021-07-15 2023-01-15 Berndorf Band Gmbh Pressvorrichtung mit einer Druckrolle

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4250269A (en) * 1979-11-26 1981-02-10 Buckman Laboratories, Inc. Water-soluble mixtures of quaternary ammonium polymers, nonionic and/or cationic vinyl-addition polymers, and nonionic and/or cationic surfactants
SE432951B (sv) * 1980-05-28 1984-04-30 Eka Ab Pappersprodukt innehallande cellulosafibrer och ett bindemedelssystem som omfattar kolloidal kiselsyra och katjonisk sterkelse samt forfarande for framstellning av pappersprodukten
AU577735B2 (en) * 1984-01-27 1988-09-29 Nalco Chemical Company Emulsion for paper sizing
US4687519A (en) * 1985-12-20 1987-08-18 National Starch And Chemical Corporation Paper size compositions
EP0335575B2 (en) * 1988-03-28 2000-08-23 Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Limited Production of paper and paper board
US5098520A (en) * 1991-01-25 1992-03-24 Nalco Chemcial Company Papermaking process with improved retention and drainage
GB9313956D0 (en) * 1993-07-06 1993-08-18 Allied Colloids Ltd Production of paper
WO1995002288A1 (en) * 1993-07-07 1995-01-19 Picturetel Corporation Reduction of background noise for speech enhancement
SE9502522D0 (sv) * 1995-07-07 1995-07-07 Eka Nobel Ab A process for the production of paper
AU729008B2 (en) * 1996-05-01 2001-01-25 Nalco Chemical Company Improved papermaking process

Also Published As

Publication number Publication date
BR9909947A (pt) 2000-12-26
EP0953680A1 (en) 1999-11-03
PT1080272E (pt) 2003-10-31
RU2185470C1 (ru) 2002-07-20
DE69914078D1 (de) 2004-02-12
ZA200005550B (en) 2001-05-11
NZ507605A (en) 2003-01-31
CA2329027A1 (en) 1999-11-04
ATE243282T1 (de) 2003-07-15
WO1999055962A3 (en) 1999-12-16
WO1999055965A1 (en) 1999-11-04
BR9909946B1 (pt) 2009-12-01
PT1080271E (pt) 2003-10-31
WO1999055964A1 (en) 1999-11-04
EP1080272B1 (en) 2003-06-18
DK1080272T3 (da) 2003-10-06
CZ301092B6 (cs) 2009-11-04
CZ301693B6 (cs) 2010-05-26
ID27899A (id) 2001-05-03
PL344079A1 (en) 2001-09-24
CN1205386C (zh) 2005-06-08
CA2329027C (en) 2005-02-15
CA2329191A1 (en) 1999-11-04
PL200811B1 (pl) 2009-02-27
JP2002513104A (ja) 2002-05-08
ES2211166T3 (es) 2004-07-01
ID27490A (id) 2001-04-12
DE69908938T2 (de) 2003-12-18
AU4301499A (en) 1999-11-16
BR9909945B1 (pt) 2009-08-11
ZA200005552B (en) 2001-05-11
CA2329028A1 (en) 1999-11-04
AU748735B2 (en) 2002-06-13
RU2000129670A (ru) 2004-03-27
EP1084295A2 (en) 2001-03-21
DK1080271T3 (da) 2003-09-22
AU4401599A (en) 1999-11-16
DE69908938D1 (de) 2003-07-24
AU750335B2 (en) 2002-07-18
DE69908939D1 (de) 2003-07-24
CN1300332A (zh) 2001-06-20
DE69914078T2 (de) 2004-10-14
CN1139691C (zh) 2004-02-25
NZ507604A (en) 2003-09-26
AU4401699A (en) 1999-11-16
ES2196815T3 (es) 2003-12-16
JP3890194B2 (ja) 2007-03-07
EP1080271A1 (en) 2001-03-07
NZ507606A (en) 2003-07-25
RU2194818C2 (ru) 2002-12-20
CZ20003939A3 (cs) 2001-12-12
EP1084295B1 (en) 2004-01-07
PT1084295E (pt) 2004-04-30
EP1080271B1 (en) 2003-06-18
PL344053A1 (en) 2001-09-24
CN1298466A (zh) 2001-06-06
RU2194106C2 (ru) 2002-12-10
DK1084295T3 (da) 2004-04-26
ES2201725T3 (es) 2004-03-16
EP1080272A1 (en) 2001-03-07
ATE257530T1 (de) 2004-01-15
AU747089B2 (en) 2002-05-09
PL344040A1 (en) 2001-09-24
ATE243281T1 (de) 2003-07-15
JP4307721B2 (ja) 2009-08-05
CA2329191C (en) 2006-06-27
CN1299425A (zh) 2001-06-13
WO1999055962A2 (en) 1999-11-04
JP2002513103A (ja) 2002-05-08
ID27307A (id) 2001-03-22
JP2002513102A (ja) 2002-05-08
PL201054B1 (pl) 2009-03-31
DE69908939T2 (de) 2004-05-13
BR9909946A (pt) 2001-03-06
CZ20003938A3 (cs) 2001-07-11
ZA200005551B (en) 2001-05-11
CN1155754C (zh) 2004-06-30
BR9909945A (pt) 2000-12-26
CA2329028C (en) 2005-11-22
CZ20003937A3 (cs) 2001-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL200673B1 (pl) Sposób wytwarzania papieru
EP2122051B1 (en) Process for the production of cellulosic product
US4913775A (en) Production of paper and paper board
CZ293559B6 (cs) Způsob výroby papíru
KR100403838B1 (ko) 제지 방법
CA2506550A1 (en) Cellulosic product and process for its production
US8052841B2 (en) Process for manufacturing of paper
US8906201B2 (en) Use of acidic water in the manufacture of paper
US7306700B1 (en) Process for the production of paper
AU2003276798B2 (en) Cellulosic product and process for its production
MXPA00010571A (en) A process for the production of paper
CN101573491A (zh) 制造纤维素产物的方法
MXPA00010449A (en) A process for the production of paper