PL204529B1 - A process for the production of paper - Google Patents
A process for the production of paperInfo
- Publication number
- PL204529B1 PL204529B1 PL360260A PL36026001A PL204529B1 PL 204529 B1 PL204529 B1 PL 204529B1 PL 360260 A PL360260 A PL 360260A PL 36026001 A PL36026001 A PL 36026001A PL 204529 B1 PL204529 B1 PL 204529B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- polymer
- anionic
- polymers
- cationic
- aromatic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem niniejszego wynalazku jest papiernictwo, a dokładniej sposób wytwarzania papieru, w którym do wodnej zawiesiny papierniczej dodaje się polimery anionowe zawierające grupy aromatyczne, przy czym sposób zapewnia lepsze obciekanie i zatrzymywanie.The present invention relates to papermaking, and more particularly to a papermaking process, wherein anionic polymers containing aromatic groups are added to the aqueous papermaking slurry, the process providing better drainage and retention.
W papiernictwie wodną zawiesinę zawierając ą włókna celulozowe i ewentualnie wypełniacze i dodatki, nazywaną podstawow ą zawiesiną wodną, doprowadza się do skrzyni wlewowej, z której zawiesinę wodną wylewa się na sito formujące. Woda ścieka z zawiesiny wodnej przez sito formujące, tak że na sicie tworzy się mokra wstęga papieru, którą dalej odwadnia się i suszy w sekcji suszenia maszyny papierniczej. Otrzymana woda, nazywana zwykle wodą podsitową i zawierająca drobne cząstki, takie jak drobne włókna, wypełniacze i dodatki, jest zwykle zawracana do procesu papierniczego. W celu ułatwienia obciekania i zwiększenia adsorpcji drobnych cząstek na włóknach celulozowych, tak aby zatrzymywały się one wraz z włóknami, do podstawowej zawiesiny wodnej wprowadza się zwykle środki wspomagające obciekanie i zatrzymywanie. W tej dziedzinie jest znane wiele różnych środków wspomagających obciekanie i zatrzymywanie, na przykład anionowe, niejonowe, kationowe i amfoteryczne polimery organiczne, anionowe i kationowe materiały nieorganiczne i wiele ich połączeń.In papermaking, an aqueous slurry containing cellulose fibers and optionally fillers and additives, called an aqueous base slurry, is fed to a headbox, from which the aqueous slurry is poured onto a forming wire. Water drains from the aqueous slurry through the forming wire such that a wet web of paper is formed on the wire which is further dewatered and dried in the drying section of the paper machine. The resulting water, usually called white water and containing fine particles such as fine fibers, fillers and additives, is usually recycled to the papermaking process. To facilitate drainage and increase the adsorption of fine particles to the cellulosic fibers to trap with the fibers, drainage and retention aids are usually incorporated in the base aqueous slurry. A wide variety of drainage and retention aids are known in the art, for example, anionic, nonionic, cationic and amphoteric organic, anionic and cationic inorganic polymers, and many combinations thereof.
Z międzynarodowych zgłoszeń patentowych nr WO 99/55964 i nr WO 99/55965 jest znane zastosowanie środków wspomagających obciekanie i zatrzymywanie, zawierających kationowe polimery organiczne, które mają grupy aromatyczne. Kationowe polimery organiczne można stosować samodzielnie albo w połączeniu z różnymi materiałami anionowymi, takimi jak na przykład anionowe organiczne i nieorganiczne polimery kondensacyjne, takie jak na przykład sulfonowana melamina-formaldehyd i cząstki oparte na krzemionce.It is known from international patent applications No. WO 99/55964 and No. WO 99/55965 to use drainage and retention aids containing cationic organic polymers which have aromatic groups. The cationic organic polymers can be used alone or in combination with various anionic materials, such as, for example, anionic organic and inorganic condensation polymers, such as, for example, sulfonated melamine-formaldehyde and silica-based particles.
Korzystna byłaby możliwość opracowania sposobu wytwarzania papieru z lepszym obciekaniem i zatrzymywaniem. Korzystna byłaby także możliwość opracowania środków wspomagających obciekanie i zatrzymywanie, zawierających kationowe polimery organiczne i polimery anionowe o lepszej skutecznoś ci przy obciekaniu i zatrzymywaniu.It would be advantageous to be able to develop a papermaking process with improved drainage and retention. It would also be advantageous to be able to develop drainage and retention aids containing cationic organic polymers and anionic polymers with improved drainage and retention performance.
Zgodnie z niniejszym wynalazkiem ustalono, że lepsze obciekanie i ewentualnie zatrzymywanie można uzyskać stosując środki wspomagające obciekanie i zatrzymywanie, zawierające kationowy polimer organiczny, który ma grupę aromatyczną, i polimer anionowy, który ma grupę aromatyczną. Dokładniej przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania papieru z zawiesiny wodnej zawierającej włókna celulozowe i ewentualnie wypełniacze, który polega na oddzielnym dodawaniu do zawiesiny kationowego polimeru organicznego zawierającego grupę aromatyczną i polimeru anionowego zawierającego grupę aromatyczną, przy czym polimer anionowy wybiera się spośród polimerów ze stopniowym wzrostem, polisacharydów i naturalnie występujących polimerów aromatycznych i ich modyfikacji, formowaniu i obciekaniu zawiesiny na sicie, pod warunkiem, że jeżeli polimer anionowy wybiera się spośród polimerów ze stopniowym wzrostem, to nie jest on anionowym polimerem kondensacyjnym typu melamina-kwas sulfonowy. Przedmiotem wynalazku jest ponadto sposób wytwarzania papieru z wodnej zawiesiny zawierają cej wł ókna celulozowe i ewentualnie wypeł niacze, który polega na oddzielnym dodawaniu do zawiesiny kationowego polimeru organicznego zawierającego grupę aromatyczną i anionowego polimeru zawierającego grupę aromatyczną, formowaniu i obciekaniu zawiesiny na sicie, pod warunkiem, że polimer anionowy nie jest anionowym polistyrenosulfonianem albo anionowym polimerem kondensacyjnym typu melamina-kwas sulfonowy. Przedmiotem wynalazku jest zatem sposób określony dalej w zastrzeżeniach.In accordance with the present invention, it has been found that improved drainage and optional retention can be achieved by using drainage and retention aids comprising a cationic organic polymer that has an aromatic group and an anionic polymer that has an aromatic group. More specifically, the invention relates to a process for the production of paper from an aqueous suspension containing cellulose fibers and optionally fillers, which consists in separately adding to the suspension a cationic organic polymer containing an aromatic group and an anionic polymer containing an aromatic group, the anionic polymer being selected from polymers with gradual growth, polysaccharides, and naturally occurring aromatic polymers and their modification, forming and dripping the slurry on the wire, provided that if the anionic polymer is selected from stepwise polymers, it is not a melamine-sulfonic acid anionic condensation polymer. The invention further relates to a method of producing paper from an aqueous suspension containing cellulose fibers and, optionally, fillers, which consists in separately adding to the suspension a cationic organic polymer containing an aromatic group and an anionic polymer containing an aromatic group, forming and dripping the suspension on a wire, provided that that the anionic polymer is not an anionic polystyrene sulfonate or an anionic melamine-sulfonic acid condensation polymer. The subject of the invention is therefore a method as defined hereinafter in the claims.
Stosowane tu określenie „środki wspomagające obciekanie i zatrzymywanie dotyczy dwóch albo więcej składników, które, gdy dodaje się je do wodnej zawiesiny celulozowej, zapewniają lepsze obciekanie i zatrzymywanie niż uzyskuje się je wtedy, gdy nie dodaje się wymienionych dwóch albo więcej składników.The term "draining and retention aids" as used herein refers to two or more ingredients which, when added to an aqueous cellulosic suspension, provide better drainage and retention than would be achieved when the two or more ingredients are not added.
Zgodnie z niniejszym wynalazkiem w wyniku tego uzyskuje się lepsze obciekanie i ewentualnie zatrzymywanie przy wytwarzaniu papieru ze wszystkich rodzajów podstawowych wodnych zawiesin, a zwł aszcza z podstawowych wodnych zawiesin o wysokiej zawartoś ci soli (wysoka przewodność) i substancji koloidowych, i ewentualnie w procesach papierniczych o wysokim stopniu zamknięcia wody podsitowej w obiegu, to jest przy znacznym stopniu zawracania wody podsitowej i ograniczonym doprowadzaniu wody świeżej. Zatem zgodnie z wynalazkiem możliwe jest zwiększenie szybkości maszyny papierniczej i zastosowanie niższych dawek dodatków z uzyskaniem odpowiedniego efektu obPL 204 529 B1 ciekania i ewentualnie zatrzymywania, co prowadzi do lepszego procesu papierniczego i korzyści ekonomicznych. Zgodnie z wynalazkiem otrzymuje się także papier o większej wytrzymałości na sucho.In accordance with the present invention, this results in improved drainage and optional retention in papermaking from all types of aqueous base suspensions, particularly from high salt (high conductivity) and colloidal aqueous base suspensions, and possibly in papermaking processes with a high degree of confinement of the white water in the circuit, i.e. a high degree of return of the white water and a limited fresh water supply. Thus, according to the invention, it is possible to increase the speed of the papermaking machine and use lower dosages of additives while achieving a suitable drip and / or retention effect, leading to a better papermaking process and economic benefits. According to the invention, a paper with a higher dry strength is also obtained.
Kationowy polimer organiczny zawierający grupę aromatyczną według niniejszego wynalazku może pochodzić z naturalnych albo syntetycznych źródeł i może być polimerem liniowym, rozgałęzionym albo usieciowanym. Polimer kationowy jest korzystnie polimerem rozpuszczalnym albo dyspergującym w wodzie. Przykłady odpowiednich polimerów kationowych obejmują polisacharydy kationowe, na przykład skrobie, gumy guar, celulozy, chityny, chitosany, glikany, galaktany, glukany, gumy ksantanowe, pektyny, mannany, dekstryny, a zwłaszcza skrobie i gumy guar, przy czym odpowiednie skrobie obejmują skrobie pochodzące z ziemniaka, kukurydzy, pszenicy, tapioki, ryżu, woskowatej kukurydzy, jęczmienia, itp., kationowe syntetyczne polimery organiczne, takie jak kationowe polimery ze wzrostem łańcuchowym, na przykład kationowe winylowe polimery addycyjne, takie jak polimery oparte na akrylanach, akrylamidach, winyloaminach i winyloamidach, i polimery ze stopniowym wzrostem, na przykład poliuretany kationowe. Szczególnie korzystnymi polimerami kationowymi są skrobie kationowe i oparte na akrylamidach, kationowe polimery zawierające grupę aromatyczną.The cationic aromatic group-containing organic polymer of the present invention may be derived from natural or synthetic sources and may be linear, branched or cross-linked. The cationic polymer is preferably a water-soluble or dispersible polymer. Examples of suitable cationic polymers include cationic polysaccharides, e.g. starches, guar gums, celluloses, chitins, chitosans, glycans, galactans, glucans, xanthan gums, pectins, mannans, dextrins, especially starches and guar gums, and suitable starches include starches derived from from potato, corn, wheat, tapioca, rice, waxy maize, barley, etc., cationic synthetic organic polymers such as cationic chain-growth polymers, for example cationic vinyl addition polymers such as acrylate, acrylamide, vinylamine based polymers and vinylamides, and gradual polymers such as cationic polyurethanes. Particularly preferred cationic polymers are cationic and acrylamide-based cationic polymers containing an aromatic group.
Kationowy polimer organiczny według wynalazku ma jedną albo więcej grup aromatycznych, które mogą być tego samego albo różnego rodzaju. Grupa aromatyczna kationowego polimeru organicznego może znajdować się w szkielecie polimeru (w łańcuchu głównym) albo w grupie podstawnikowej, która jest przyłączona do szkieletu polimeru, a zwłaszcza w grupie podstawnikowej. Przykłady odpowiednich grup aromatycznych obejmują grupy arylowe, aryloalkilowe i alkiloarylowe, na przykład grupę fenylową, fenylenową, naftylową, fenylenową, ksylilenową, benzylową i fenyloetylową, grupy aromatyczne (arylowe) zawierające azot, na przykład grupę pirydyniową i chinoliniową, jak również pochodne tych grup, a zwłaszcza benzyl. Przykłady kationowo naładowanych grup, które mogą być obecne w polimerze kationowym, jak również w monomerach stosowanych do otrzymywania polimeru kationowego, obejmują czwartorzędowe grupy amoniowe, trzeciorzędowe grupy aminowe i ich sole addycyjne z kwasami.The cationic organic polymer according to the invention has one or more aromatic groups, which may be of the same or a different type. The aromatic group of the cationic organic polymer may be in the backbone of the polymer (backbone) or in a substituent group which is attached to the backbone of the polymer, especially in the substituent group. Examples of suitable aromatic groups include aryl, arylalkyl and alkylaryl groups, for example phenyl, phenylene, naphthyl, phenylene, xylylene, benzyl and phenylethyl groups, nitrogen-containing aromatic (aryl) groups, for example pyridinium and quinoline groups, as well as derivatives of these groups. especially benzyl. Examples of cationically charged groups that may be present in the cationic polymer as well as in the monomers used to prepare the cationic polymer include quaternary ammonium groups, tertiary amine groups, and acid addition salts thereof.
Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem niniejszego wynalazku kationowy polimer organiczny zawierający grupę aromatyczną jest polisacharydem przedstawionym ogólnym wzorem strukturalnym (I):According to a preferred embodiment of the present invention, the cationic organic polymer containing an aromatic group is a polysaccharide represented by the general structural formula (I):
R1R1
IAND
P-(-A1-N+-Q)nX- (I) I P - (- A1-N + -Q) nX - (I) I
R2 w którym P oznacza resztę polisacharydu, A1 oznacza grupę łączą c ą N z resztą polisacharydową, korzystnie łańcuchem składającym się z atomów C i H i ewentualnie z atomów O i ewentualnie N, zwykle grupę alkilenową zawierającą od 2 do 18, a zwłaszcza od 2 do 8 atomów węgla, ewentualnie przerwaną albo podstawioną przez jeden albo więcej heteroatomów, na przykład 0 albo N, na przykład grupę alkilenooksy albo grupę hydroksypropylenową (-CH2-CH(OH)-CH2-), każdy R1 i R2 oznacza H albo korzystnie grupę węglowodorową, korzystnie alkil zawierający od 1 do 3 atomów węgla, a zwł aszcza od 1 do 2 atomów wę gla, Q oznacza podstawnik zawierający grupę aromatyczną , korzystnie fenyl albo podstawioną grupę fenylową, która może być przyłączona do azotu poprzez grupę alkilenową zawierającą zwykle od 1 do 3 atomów węgla, a zwłaszcza od 1 do 2 atomów węgla, przy czym Q oznacza korzystnie grupę benzylową (-CH2-C6H5), n jest liczbą całkowitą zwykle od około 2 do około 300000, korzystnie od około 5 do około 200000, a zwłaszcza od 6 do 125000, R1 i R2 oraz Q tworzą z N alternatywnie grupę aromatyczną zawierającą od 5 do 12 atomów węgla, a X- jest przeciwjonem anionowym, zwykle halogenkiem, takim jak jon chlorkowy. Odpowiednie polisacharydy przedstawione wzorem ogólnym (I) obejmują polisacharydy wspomniane wyżej. Polisacharydy kationowe według wynalazku mogą zawierać także grupy anionowe, korzystnie w mniejszych ilościach. Takie grupy anionowe można wprowadzać do polisacharydu drogą obróbki chemicznej albo mogą one już być obecne w naturalnym polisacharydzie.R2 in which P is a polysaccharide residue, A1 is a group linking N to a polysaccharide residue, preferably a chain consisting of C and H atoms and optionally O and optionally N atoms, usually an alkylene group containing from 2 to 18, especially from 2 up to 8 carbon atoms, optionally interrupted or substituted by one or more heteroatoms, e.g. 0 or N, e.g. an alkyleneoxy group or a hydroxypropylene group (-CH2-CH (OH) -CH2-), R1 and R2 are each H or preferably a group hydrocarbon, preferably alkyl of 1 to 3 carbon atoms, especially 1 to 2 carbon atoms, Q is a substituent containing an aromatic group, preferably phenyl, or a substituted phenyl group which may be attached to the nitrogen via an alkylene group usually containing from 1 up to 3 carbon atoms, in particular from 1 to 2 carbon atoms, Q is preferably benzyl (-CH2-C6H5), n is an integer usually from about 2 to about 300,000, preferably from about 5 to about With N, preferably 200,000, more preferably 6 to 125,000, R 1 and R 2 and Q form with N alternatively an aromatic group having 5 to 12 carbon atoms, and X - is an anionic counterion, typically a halide such as a chloride ion. Suitable polysaccharides represented by general formula (I) include the polysaccharides mentioned above. The cationic polysaccharides of the invention may also contain anionic groups, preferably in minor amounts. Such anionic groups may be introduced into the polysaccharide by chemical treatment, or they may already be present in the natural polysaccharide.
Zgodnie z innym korzystnym rozwiązaniem niniejszego wynalazku kationowy polimer organiczny zawierający grupę aromatyczną jest polimerem ze wzrostem łańcuchowym. Stosowane tu określenie „polimer ze wzrostem łańcuchowym odnosi się do polimeru otrzymanego drogą polimeryzacji łańcuchowej, nazywanych odpowiednio także polimerem ze wzrostem łańcuchowym i łańcuchowąAccording to another preferred embodiment of the present invention the cationic organic polymer containing an aromatic group is a chain growth polymer. As used herein, the term "chain growth polymer" refers to a polymer obtained by chain polymerization, also called chain and chain growth polymer, respectively.
PL 204 529 B1 reakcją polimeryzacji. Przykłady odpowiednich polimerów ze wzrostem łańcuchowym obejmują winylowe polimery addycyjne otrzymywane drogą polimeryzacji jednego albo więcej monomerów zawierających grupę winylową albo etylenowo nienasycone wiązanie, na przykład polimer otrzymany drogą polimeryzacji monomeru kationowego albo mieszaniny monomerów zawierającej monomer kationowy przedstawiony ogólnym wzorem strukturalnym (II):By a polymerization reaction. Examples of suitable chain-growth polymers include vinyl addition polymers obtained by polymerizing one or more monomers containing a vinyl group or an ethylenically unsaturated bond, for example a polymer obtained by polymerizing a cationic monomer or a monomer mixture containing a cationic monomer represented by general structural formula (II):
CH2=C-R3 R1CH2 = C-R3 R1
I II and
O=C-A2-B2-N+-Q X- (II) 2 2 I O = C-A2-B2-N + -QX - (II) 2 2 I
R2 w którym R3 oznacza H albo CH3, każdy R1 i R2 oznacza H albo korzystnie grupę węglowodorową, korzystnie alkil zawierający od 1 do 3 atomów węgla, a zwłaszcza od 1 do 2 atomów węgla, A2 oznacza O albo NH, B2 oznacza grupę alkilową albo alkilenową zawierającą od 2 do 8 atomów węgla, a zwł aszcza od 2 do 4 atomów wę gla albo grupę hydroksypropylenową , Q oznacza podstawnik zawierający grupę aromatyczną, korzystnie fenyl albo podstawioną grupę fenylową, która może być przyłączona do azotu poprzez grupę alkilenową zawierającą zwykle od 1 do 3 atomów węgla, korzystnie od 1 do 2 atomów węgla, przy czym Q oznacza korzystnie grupę benzylową (-CH2-C6H5), a X- jest przeciwjonem anionowym, zwykle halogenkiem, takim jak jon chlorkowy.R2 wherein R3 is H or CH3, R1 and R2 are each H or preferably a hydrocarbon group, preferably an alkyl group of 1 to 3 carbon atoms, especially 1 to 2 carbon atoms, A2 is O or NH, B2 is an alkyl group or an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, especially 2 to 4 carbon atoms, or a hydroxypropylene group, Q is a substituent containing an aromatic group, preferably phenyl, or a substituted phenyl group which may be attached to the nitrogen via an alkylene group usually containing from 1 up to 3 carbon atoms, preferably 1 to 2 carbon atoms, Q being preferably benzyl (-CH2-C6H5) and X - an anionic counterion, typically a halide such as a chloride ion.
Przykłady odpowiednich monomerów przedstawionych wzorem ogólnym (II) obejmują czwartorzędowe monomery otrzymywane drogą traktowania chlorkiem benzoilu (met)akrylanów dwualkiloaminoalkilu, na przykład (met)akrylanu dwumetyloaminoetylu, (met)akrylanu dwuetylo-aminoetylu i (met)akrylanu dwumetyloaminohydroksypropylu, i dwualkiloaminoalkilo(met)akrylamidów, na przykład dwumetyloaminoetylo(met)akrylamidu, dwuetyloaminoetylo(met)-akrylamidu, dwumetyloaminopropylo(met)akrylamidu i dwuetyloaminopropylo(met)akrylamidu. Korzystne monomery o wzorze ogólnym (I) obejmują sól czwartorzędową akrylan dwumetyloaminoetylu-chlorek benzylu i sól czwartorzędową metakrylan dwumetyloaminoetylu-chlorek benzylu. Monomer o wzorze (II) można kopolimeryzować z jednym albo więcej niejonowych, kationowych i ewentualnie anionowych monomerów. Do odpowiednich kopolimeryzujących niejonowych monomerów należy (met)akrylaraid, monomery na bazie akrylamidu, takie jak N-alkilo-(met)akrylamidy, N,N-dwualkilo(met)akrylamidy, i dwualkiloaminoalkilo(met)akrylamidy, monomery oparte na akrylanach, takie jak (met)akrylany dwualkiloaminoalkilu, i winyloamidy. Do odpowiednich kopolimeryzujących monomerów kationowych należą sole addycyjne z kwasami i czwartorzędowe sole (met)akrylanu dwumetyloaminoetylu i chlorek dwuallilodwumetyloamoniowy. Kationowy polimer organiczny może zawierać także grupy anionowe, korzystnie w mniejszych ilościach. Do odpowiednich kopolimeryzujących monomerów anionowych należy kwas akrylowy, kwas metakrylowy i różne sulfonowane monomery winylowe, takie jak styrenosulfonian. Do korzystnych kopolimeryzujących monomerów należy akrylamid i metakrylamid, to jest (met)akrylamid, a kationowy albo amfoteryczny polimer organiczny jest korzystnie polimerem opartym na akrylamidzie.Examples of suitable monomers represented by general formula (II) include quaternary monomers obtained by treatment with benzoyl chloride of dialkylaminoalkyl (meth) acrylates, e.g. acrylamides, for example dimethylaminoethyl (meth) acrylamide, diethylaminoethyl (meth) acrylamide, dimethylaminopropyl (meth) acrylamide and diethylaminopropyl (meth) acrylamide. Preferred monomers of general formula (I) include the dimethylaminoethyl acrylate-benzyl chloride quaternary and the dimethylaminoethyl methacrylate-benzyl chloride quaternary. The monomer of formula (II) may be copolymerized with one or more nonionic, cationic and optionally anionic monomers. Suitable copolymerizable nonionic monomers include (meth) acrylamide, acrylamide based monomers such as N-alkyl (meth) acrylamides, N, N-dialkyl (meth) acrylamides, and dialkylaminoalkyl (meth) acrylamides, acrylate based monomers such as such as dialkylaminoalkyl (meth) acrylates, and vinylamides. Suitable copolymerizable cationic monomers include acid addition and quaternary salts of dimethylaminoethyl (meth) acrylate and diallyl dimethyl ammonium chloride. The cationic organic polymer may also contain anionic groups, preferably in minor amounts. Suitable copolymerizable anionic monomers include acrylic acid, methacrylic acid, and various sulfonated vinyl monomers such as styrene sulfonate. Preferred copolymerizable monomers are acrylamide and methacrylamide, i.e. (meth) acrylamide, and the cationic or amphoteric organic polymer is preferably an acrylamide-based polymer.
Kationowe winylowe polimery addycyjne według niniejszego wynalazku można otrzymywać z mieszaniny monomerów zawierającej na ogół od 1 do 99% molowo, korzystnie od 2 do 50% molowo, a zwłaszcza od 5 do 20% molowo monomeru kationowego zawierającego grupę aromatyczną i od 99 do 1% molowo, korzystnie od 98 do 50% molowo, a zwłaszcza od 95 do 80% molowo innych kopolimeryzujących monomerów, która zawiera korzystnie akrylamid albo metakrylamid ((met)akrylamid, przy czym mieszanina monomerów zawiera korzystnie od 98 do 50% molowo, a zwłaszcza od 95 do 80% molowo (met)akrylamidu, a suma procentów wynosi 100.The cationic vinyl addition polymers according to the present invention can be obtained from a monomer mixture containing generally from 1 to 99% by mol, preferably from 2 to 50% by mol and especially from 5 to 20% by mol of a cationic monomer containing an aromatic group and from 99 to 1% by mol. , preferably from 98 to 50% by mol, in particular from 95 to 80% by mol of other copolymerizable monomers, which preferably comprises acrylamide or methacrylamide ((meth) acrylamide, the monomer mixture preferably containing 98 to 50% by mol, in particular 95% by mol. to 80 mole% (meth) acrylamide and the sum of the percentages is 100.
Przykłady odpowiednich kationowych polimerów ze stopniowym wzrostem według wynalazku obejmują poliuretany kationowe, które można otrzymywać z mieszaniny monomerów zawierającej aromatyczne izocyjaniany i ewentualnie alkohole aromatyczne. Przykłady odpowiednich aromatycznych izocyjanianów obejmują dwuizocyjaniany, na przykład tolueno-2,4- i -2,6-dwuizocyjaniany i dwufenylometano-4,4'-dwuizocyjanian. Przykłady odpowiednich aromatycznych alkoholi obejmują alkohole dwuwodorotlenowe, to jest diole, na przykład bisfenol A, fenylodwuetanoloaminę, jednotereftalan gliceryny i jednotereftalan trójmetylolopropanu. Stosować można także jednowodorotlenowe aromatyczne alkohole, takie jak fenol i jego pochodne. Mieszanina monomerów może zawierać także niearomatyczne izocyjaniany i ewentualnie alkohole, zwykle dwuizocyjaniany i diole, na przykład każde znane jako użyteczne przy wytwarzaniu poliuretanów. Przykłady odpowiednich monomerów zawierających grupy kationowe obejmują diole kationowe, takie jak sole addycyjne z kwasami i produkty przemianyExamples of suitable cationic stepwise polymers according to the invention include cationic polyurethanes which can be obtained from a monomer mixture containing aromatic isocyanates and optionally aromatic alcohols. Examples of suitable aromatic isocyanates include diisocyanates, for example toluene-2,4- and -2,6-diisocyanates, and diphenylmethane-4,4'-diisocyanate. Examples of suitable aromatic alcohols include dihydric alcohols, i.e. diols, e.g. bisphenol A, phenyldiethanolamine, glycerol mono terephthalate and trimethylolpropane mono terephthalate. Monohydric aromatic alcohols such as phenol and its derivatives can also be used. The monomer mixture may also contain non-aromatic isocyanates and optionally alcohols, typically diisocyanates and diols, for example each known to be useful in the preparation of polyurethanes. Examples of suitable monomers containing cationic groups include cationic diols such as acid addition salts and transformation products.
PL 204 529 B1 w sól czwartorzę dową N-alkanodiolodwualkiloamin i N-alkilodwualkanoloamin, takich jak 1,2-propanodiolo-3-dwumetyloamina, N-metylodwuetanoloamina, N-etylodwuetanoloamina, N-propylodwuetanoloamina, N-n-butylodwuetanoloamina i N-t-butylodwuetanoloamina, N-stearylodwuetanoloamina i N-metylodwupropanoloamina. Produkty przemiany w sól czwartorzę dową mogą pochodzić ze środków alkilujących, takich jak chlorek metylu, siarczan dwumetylu, chlorek benzylu i epichlorohydryna.The quaternary salt of N-alkanediole dialkylamines and N-alkyl dialkylamines, such as 1,2-propanediol-3-dimethylamine, N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolamine, N-propyl diethanolamine, Nn-butyl di-ethanolamine, stearyl diethanolamine and N-methyldipropanolamine. The quaternary salt conversion products can be derived from alkylating agents such as methyl chloride, dimethyl sulfate, benzyl chloride, and epichlorohydrin.
Średni wagowo ciężar cząsteczkowy polimeru kationowego może zmieniać się w szerokich granicach w zależności między innymi od rodzaju zastosowanego polimeru i wynosi on zwykle co najmniej około 5000, a często co najmniej 10000. Jeszcze częściej wynosi on powyżej 150000, normalnie powyżej 500000, korzystnie powyżej około 700000, jeszcze korzystniej powyżej około 1000000, a zwłaszcza powyż ej około 2000000. Górna granica nie jest punktem krytycznym i może wynosić około 200000000, zwykle 150000000, a zwłaszcza 100000000.The weight average molecular weight of the cationic polymer can vary widely depending, inter alia, on the type of polymer used and is usually at least about 5,000 and often at least 10,000. More usually it is above 150,000, normally above 500,000, preferably above about 700,000. , even more preferably above about 1,000,000, and more preferably above about 2,000,000. The upper limit is not a critical point and may be about 200,000,000, typically 150,000,000, and especially 1,000,000,000.
Kationowy polimer organiczny może mieć stopień podstawienia kationowego (DSC) zmieniający się w szerokim zakresie w zależności między innymi od rodzaju zastosowanego polimeru. DSC może wynosić od 0,005 do 1,0, zwykle od 0,01 do 0,5, korzystnie od 0,02 do 0,3, a zwłaszcza od 0,025 do 0,2, a stopień podstawienia aromatycznego (DSQ) może wynosić od 0,001 do 0,5, zwykle od 0,01 do 0,5, korzystnie od 0,02 do 0,3, a zwłaszcza od 0,025 do 0,2. W przypadku, gdy kationowy polimer organiczny zawiera grupy anionowe, to stopień podstawienia anionowego (DSA) może wynosić od 0 do 0,2, korzystnie od 0 do 0,1, a zwłaszcza od 0 do 0,05, przy czym polimer kationowy ma ogólny ładunek kationowy. Gęstość ładunku polimeru kationowego wynosi zwykle od 0,1 do 6,0 meqv/g suchego polimeru, korzystnie od 0,2 do 5,0, a zwłaszcza od 5,0 do 4,0.The cationic organic polymer may have a degree of cationic substitution (DSC) which can vary widely depending, inter alia, on the type of polymer used. The DSC may be from 0.005 to 1.0, typically from 0.01 to 0.5, preferably from 0.02 to 0.3, most preferably from 0.025 to 0.2, and the degree of aromatic substitution (DSQ) may be from 0.001 to 0.5, usually from 0.01 to 0.5, preferably from 0.02 to 0.3, most preferably from 0.025 to 0.2. In the case where the cationic organic polymer contains anionic groups, the degree of anionic substitution (DSA) may be from 0 to 0.2, preferably from 0 to 0.1, most preferably from 0 to 0.05, the cationic polymer having a general cationic charge. The charge density of the cationic polymer is usually from 0.1 to 6.0 meqv / g dry polymer, preferably from 0.2 to 5.0, most preferably from 5.0 to 4.0.
Przykłady odpowiednich kationowych polimerów organicznych zawierających grupę aromatyczną, które mogą być stosowane według niniejszego wynalazku, obejmują polimery znane z międzynarodowych zgłoszeń patentowych nr WO 99/55964, nr WO 99/55965 i nr WO 99/67310, które są tu włączone tytułem referencji.Examples of suitable cationic organic polymers containing an aromatic group that can be used in the present invention include those known from WO 99/55964, WO 99/55965 and WO 99/67310, which are incorporated herein by reference.
Polimery anionowe zawierające grupę aromatyczną według wynalazku można wybierać spośród polimerów ze stopniowym wzrostem, polisacharydów, naturalnie występujących polimerów aromatycznych i ich modyfikacji. Stosowane tu określenie „polimer ze stopniowym wzrostem odnosi się do polimeru otrzymanego drogą polimeryzacji ze stopniowym wzrostem, nazywanych także odpowiednio polimerem ze stopniowym wzrostem i polimeryzacją stopniową. Polimer anionowy wybiera się korzystnie spośród polimerów ze stopniowym wzrostem, polisacharydów i naturalnie występujących polimerów aromatycznych i ich modyfikacji, a zwłaszcza spośród polimerów ze stopniowym wzrostem. Polimery anionowe według wynalazku mogą być polimerami liniowymi, rozgałęzionymi i usieciowanymi. Polimer anionowy jest korzystnie polimerem rozpuszczalnym albo dyspergującym w wodzie. Polimer anionowy jest korzystnie polimerem organicznym.The aromatic anionic polymers of the invention can be selected from graded polymers, polysaccharides, naturally occurring aromatic polymers and their modifications. As used herein, the term "gradual polymerization" refers to a polymer obtained by gradual polymerization, also referred to as gradual and staged polymer, respectively. The anionic polymer is preferably selected from gradual polymers, polysaccharides and naturally occurring aromatic polymers and their modifications, especially gradual polymers. The anionic polymers of the invention can be linear, branched and cross-linked polymers. The anionic polymer is preferably a water-soluble or dispersible polymer. The anionic polymer is preferably an organic polymer.
Polimer anionowy według wynalazku ma jedną albo więcej grup aromatycznych, które mogą być tego samego albo różnego rodzaju. Grupa aromatyczna polimeru anionowego może znajdować się w szkielecie polimeru (w łańcuchu głównym). Przykłady odpowiednich grup aromatycznych obejmują grupy arylowe, aryloalkilowe i alkiloarylowe i ich pochodne, na przykład fenyl, naftyl, fenylen, ksylilen, benzyl, fenyloetyl i pochodne tych grup. Przykłady grup naładowanych anionowo, które mogą znajdować się w polimerze anionowym oraz w monomerach stosowanych do wytwarzania polimeru anionowego, obejmują grupy zawierające ładunek anionowy i grupy kwasowe zawierające ładunek anionowy, gdy są rozpuszczone albo zdyspergowane w wodzie, przy czym grupy są tu nazywane zbiorowo grupami anionowymi, takimi jak fosforan, fosfonian, siarczan, kwas sulfonowy, sulfonian, kwas karboksylowy, karboksylan, alkoksyd i grupy fenolowe, to jest podstawione hydroksylem fenyle i naftyle. Grupy zawierające ł adunek anionowy są zwykle solami metalu alkalicznego, metalu ziem alkalicznych albo amoniaku.The anionic polymer of the invention has one or more aromatic groups, which may be of the same or different types. The aromatic group of the anionic polymer may be located in the backbone of the polymer (in the backbone). Examples of suitable aromatic groups include aryl, aralkyl, and alkylaryl groups and their derivatives, for example phenyl, naphthyl, phenylene, xylylene, benzyl, phenylethyl, and derivatives of these groups. Examples of anionically charged groups that may be present in the anionic polymer and in the monomers used to make the anionic polymer include groups containing an anionic charge and acid groups containing an anionic charge when dissolved or dispersed in water, the groups being collectively referred to herein as anionic groups. such as phosphate, phosphonate, sulfate, sulfonic acid, sulfonate, carboxylic acid, carboxylate, alkoxide, and phenolic groups, i.e., hydroxyl-substituted phenyls and naphthyls. The groups containing an anionic charge are usually alkali metal, alkaline earth metal or ammonia salts.
Przykłady odpowiednich anionowych polimerów ze stopniowym wzrostem według niniejszego wynalazku obejmują polimery kondensacyjne, to jest polimery otrzymywane drogą polimeryzacji kondensacyjnej ze stopniowym wzrostem, na przykład produkty kondensacji aldehydu, takiego jak formaldehyd, z jednym albo więcej związkami aromatycznymi zawierającymi jedną albo więcej grup anionowych, oraz ewentualnie inne komonomery użyteczne przy polimeryzacji kondensacyjnej, takie jak mocznik albo melamina. Przykłady odpowiednich związków aromatycznych zawierających grupy anionowe obejmują związki oparte na benzenie i naftalenie zawierające grupy anionowe, takie jak związki fenolowe i naftolowe, na przykład fenol, naftol, rezorcyna i ich pochodne, kwasy aromatyczne i ich sole, na przykład kwas fenylowy, fenolowy, naftylowy i naftolowy i ich sole, zwykle kwasy sulfonowe i sulfoniany, na przykład kwas benzenosulfonowy i sulfonian, kwas ksylenosulfonowy i sulfonia6Examples of suitable anionic stepwise polymers of the present invention include condensation polymers, i.e. polymers obtained by stepwise condensation polymerization, for example condensation products of an aldehyde such as formaldehyde with one or more aromatic compounds containing one or more anionic groups, and optionally other comonomers useful in the condensation polymerization such as urea or melamine. Examples of suitable aromatic compounds containing anionic groups include benzene-based compounds and naphthalene compounds containing anionic groups such as phenolic and naphthol compounds, e.g. phenol, naphthol, resorcinol and their derivatives, aromatic acids and their salts, e.g. phenyl, phenolic, naphthylic acid and naphthol and their salts, usually sulfonic acids and sulfonates, for example benzenesulfonic acid and sulfonate, xylene sulfonic acid and sulfonia6
PL 204 529 B1 ny, kwas naftalenosulfonowy i sulfonian, kwas fenolosulfonowy i sulfonian. Przykłady odpowiednich anionowych polimerów ze stopniowym wzrostem według wynalazku obejmują anionowe polimery kondensacyjne oparte na benzenie i oparte na naftalenie, korzystnie polimery kondensacyjne oparte na kwasie naftalenosulfonowym i oparte na naftalenosulfonianie.PL, naphthalenesulfonic acid and sulfonate, phenolsulfonic acid and sulfonate. Examples of suitable anionic stepwise polymers according to the invention include benzene-based and naphthalene-based anionic condensation polymers, preferably naphthalenesulfonic acid-based and naphthalene sulfonate-based condensation polymers.
Przykłady dalszych odpowiednich anionowych polimerów ze stopniowym wzrostem według niniejszego wynalazku obejmują polimery addycyjne, to jest polimery otrzymywane drogą stopniowej polimeryzacji addycyjnej, na przykład poliuretany anionowe, które można wytwarzać z mieszaniny monomerów zawierającej aromatyczne izocyjaniany i ewentualnie alkohole aromatyczne. Przykłady odpowiednich aromatycznych izocyjanianów obejmują dwuizocyjaniany, na przykład tolueno-2,4- i -2, 6-dwuizocyjaniany i dwufenylometano-4,4'-dwuizocyjanian. Przykłady odpowiednich aromatycznych alkoholi obejmują alkohole dwuwodorotlenowe, to jest diole, na przykład bisfenol A, fenylodwuetanoloaminę, jednotereftalan gliceryny i jednotereftalan trójmetylolo-propanu. Stosować można także jednowodorotlenowe alkohole aromatyczne, takie jak fenol i jego pochodne. Mieszanina monomerów może zawierać także niearomatyczne izocyjaniany i ewentualnie alkohole, zwykle dwuizocyjaniany i diole, na przykł ad każ dy z nich znany jako uż yteczny przy wytwarzaniu poliuretanów. Przykł ady odpowiednich monomerów zawierających grupy anionowe obejmują jednoestrowe produkty trioli, takich jak na przykład trójmetyloloetan, trójmetylolopropan i gliceryna, z kwasami dwukarboksylowymi albo ich bezwodnikami, na przykład z kwasem bursztynowym i jego bezwodnikiem, kwasem tereftalowym i jego bezwodnikiem, takie jak jednobursztynian gliceryny, jednotereftalan gliceryny, jednobursztynian trójmetylolopropanu, jednotereftalan trójmetylolopropanu, N,N-bis(hydroksy-etylo)glicyna, kwas dwu(hydroksymetylo)propionowy, kwas N,N-bis(hydroksyetylo)-2-aminoetanosulfonowy, itp., ewentualnie i zwykle w połączeniu z reakcją z zasadą, taką jak wodorotlenki metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych, na przykład wodorotlenek sodowy, amoniak albo amina, na przykład trójetyloamina, tworząc w ten sposób przeciwjon z metalu alkalicznego, metalu ziem alkalicznych albo amoniaku.Examples of further suitable anionic stepwise polymers according to the present invention include addition polymers, i.e. polymers obtained by step addition polymerization, for example anionic polyurethanes, which can be prepared from a monomer mixture containing aromatic isocyanates and optionally aromatic alcohols. Examples of suitable aromatic isocyanates include diisocyanates, e.g. toluene-2,4- and -2,6-diisocyanates, and diphenylmethane-4,4'-diisocyanate. Examples of suitable aromatic alcohols include dihydric alcohols, i.e. diols, for example bisphenol A, phenyldiethanolamine, glycerol mono terephthalate and trimethylol propane mono terephthalate. Aromatic monohydric alcohols such as phenol and its derivatives can also be used. The monomer mixture may also contain non-aromatic isocyanates and optionally alcohols, typically diisocyanates and diols, for example any of these known to be useful in the preparation of polyurethanes. Examples of suitable monomers containing anionic groups include monoester products of triols such as, for example, trimethylol ethane, trimethylolpropane and glycerin, with dicarboxylic acids or their anhydrides, for example succinic acid and its anhydride, terephthalic acid and its anhydride, such as monosuccinate glycerin, glycerin, trimethylolpropane monosuccinate, trimethylolpropane mono terephthalate, N, N-bis (hydroxyethyl) glycine, di (hydroxymethyl) propionic acid, N, N-bis (hydroxyethyl) -2-aminoethanesulfonic acid, etc., optionally and usually in combination with reaction with a base such as alkali metal and alkaline earth metal hydroxides, e.g. sodium hydroxide, ammonia or an amine e.g. triethylamine, thereby forming an alkali metal, alkaline earth metal or ammonia counterion.
Przykłady odpowiednich anionowych polimerów ze wzrostem łańcuchowym według wynalazku obejmują anionowe winylowe polimery addycyjne otrzymywane z mieszaniny winylowych i etylenowo nienasyconych monomerów, zawierającej co najmniej jeden monomer z grupą aromatyczną i co najmniej jeden monomer z grupą anionową, zwykle skopolimeryzowane z monomerami niejonowymi, takimi jak monomery oparte na akrylanach i akrylamidach. Przykłady odpowiednich monomerów anionowych obejmują kwas (met)akrylowy i para-winylofenol (hydroksystyren).Examples of suitable anionic chain-growth polymers according to the invention include anionic vinyl addition polymers prepared from a mixture of vinyl and ethylenically unsaturated monomers containing at least one aromatic group monomer and at least one anionic group monomer, usually copolymerized with nonionic monomers such as on acrylates and acrylamides. Examples of suitable anionic monomers include (meth) acrylic acid and para-vinylphenol (hydroxystyrene).
Przykłady odpowiednich polisacharydów anionowych obejmują skrobie, gumy guar, celulozy, chityny, chitosany, glikany, galaktany, glukany, gumy ksantanowe, pektyny, mannany, dekstryny, korzystnie skrobie, gumy guar i pochodne celulozy, przy czym odpowiednie skrobie obejmują skrobię pochodzącą z ziemniaka, kukurydzy, pszenicy, tapioki, ryżu, kukurydzy woskowatej i jęczmienia, a zwł aszcza z ziemniaka. Grupy anionowe w polisacharydzie mogą być pochodzenia naturalnego i ewentualnie mogą być wprowadzone drogą traktowania chemicznego. Grupy aromatyczne w polisacharydzie można wprowadzać znanymi w tej dziedzinie sposobami chemicznymi.Examples of suitable anionic polysaccharides include starches, guar gums, celluloses, chitins, chitosans, glycans, galactans, glucans, xanthan gums, pectins, mannans, dextrins, preferably starches, guar gums and cellulose derivatives, with suitable starches including potato-derived starch, maize, wheat, tapioca, rice, waxy maize and barley, especially potato. The anionic groups in the polysaccharide may be of natural origin and may optionally be introduced by chemical treatment. The aromatic groups in the polysaccharide can be introduced by chemical methods known in the art.
Naturalnie występujące aromatyczne anionowe polimery i ich modyfikacje, to jest modyfikowane naturalnie występujące aromatyczne polimery anionowe, według wynalazku obejmują naturalnie występujące substancje polifenolowe, które są obecne w drewnie i organicznych wyciągach z kory niektórych gatunków drewna, oraz ich modyfikacje, zwykle ich sulfonowane odmiany. Modyfikowane polimery można otrzymywać drogą procesów chemicznych, takich jak na przykład roztwarzanie siarczynowe i roztwarzanie siarczanowe. Przykłady odpowiednich polimerów anionowych tego rodzaju obejmują polimery oparte na ligninie, korzystnie sulfonowane ligniny, na przykład ligninosulfoniany, lignina siarczanowa, sulfonowana lignina siarczanowa i wyciągi garbnikowe.Naturally occurring aromatic anionic polymers and their modifications, i.e. modified naturally occurring aromatic anionic polymers, according to the invention include naturally occurring polyphenolic substances which are present in wood and organic bark extracts of certain species of wood, and their modifications, usually their sulfonated variants. Modified polymers can be obtained by chemical processes such as, for example, sulphite pulping and sulphate pulping. Examples of suitable anionic polymers of this type include lignin-based polymers, preferably sulphonated lignins, for example lignosulphonates, sulphate lignin, sulphonated sulphate lignin and tanning extracts.
Średni wagowo ciężar cząsteczkowy polimeru anionowego może zmieniać się w szerokich granicach między innymi w zależności od rodzaju stosowanego polimeru i wynosi on zwykle co najmniej około 500, korzystnie powyżej około 2000, a zwłaszcza powyżej około 5000. Górna granica nie jest punktem krytycznym i może wynosić około 200000000, zwykle 150000000, korzystnie 100000000, a zwł aszcza 10000000.The weight average molecular weight of the anionic polymer can vary widely depending on the nature of the polymer used, among others, and is usually at least about 500, preferably above about 2,000, and more preferably above about 5,000. The upper limit is not critical and can be about about 5,000. 200,000,000, typically 150,000,000, preferably 1,000,000,000, and especially 10,000,000.
Polimer anionowy może mieć stopień podstawienia anionowego (DSA) zmieniający się w szerokich granicach między innymi w zależności od rodzaju stosowanego polimeru. DSA wynosi zwykle od 0,01 do 2,0, korzystnie od 0,02 do 1,8, a zwłaszcza od 0,025 do 1,5, a stopień podstawienia aromatycznego (DSQ) może wynosić od 0,001 do 1,0, zwykle od 0,01 do 0,8, korzystnie od 0,02 do 0,7, a zwłaszcza od 0,025 do 0,5. W przypadku, gdy polimer anionowy zawiera grupy kationowe, stopień podstawienia kationowego (DSC) może wynosić na przykład od 0 do 0,2, korzystnie od 0 do 0,1,The anionic polymer may have a degree of anionic substitution (DSA) that varies within wide limits depending, inter alia, on the type of polymer used. The DSA is usually from 0.01 to 2.0, preferably from 0.02 to 1.8, most preferably from 0.025 to 1.5, and the degree of aromatic substitution (DSQ) may be from 0.001 to 1.0, typically from 0 , 01 to 0.8, preferably from 0.02 to 0.7, most preferably from 0.025 to 0.5. When the anionic polymer contains cationic groups, the degree of cationic substitution (DSC) may be, for example, from 0 to 0.2, preferably from 0 to 0.1.
PL 204 529 B1 a zwł aszcza od 0 do 0,05, przy czym polimer anionowy ma ogólny ł adunek anionowy. Gę stość ł adunku anionowego polimeru anionowego wynosi zwykle od 0,1 do 6,0 meqv/g suchego polimeru, korzystnie od 0,5 do 5,0, a zwłaszcza od 1,0 do 4,0.Especially from 0 to 0.05, the anionic polymer having an overall anionic charge. The anionic charge density of the anionic polymer is usually from 0.1 to 6.0 meqv / g of dry polymer, preferably from 0.5 to 5.0, especially from 1.0 to 4.0.
Przykłady odpowiednich anionowych polimerów aromatycznych, które można stosować według niniejszego wynalazku, obejmują polimery znane z amerykańskich opisów patentowych nr US 4070236 i nr US 5755930 i z międzynarodowych zgłoszeń patentowych nr WO 95/21295, nr WO 95/21296, nr WO 99/67310 i nr WO 00/49227, które są tu włączone tytułem referencji.Examples of suitable anionic aromatic polymers that can be used in the present invention include those known from U.S. Patent Nos. 4,070,236 and 5,755,930, and WO 95/21295, WO 95/21296, WO 99/67310, and WO 00/49227, which are incorporated herein by reference.
Przykłady szczególnie korzystnych połączeń anionowych i kationowych polimerów zawierających grupy aromatyczne według niniejszego wynalazku obejmują, jak określono wyżej, (i) polisacharydy kationowe, korzystnie skrobię kationową, i anionowe polimery ze stopniowym wzrostem, korzystnie anionowe polimery kondensacyjne oparte na benzenie i oparte na naftalenie, i poliuretany anionowe, a zwłaszcza anionowe polimery kondensacyjne oparte na naftalenie, (ii) polisacharydy kationowe, korzystnie skrobię kationową, i naturalnie występujące aromatyczne polimery anionowe i ich modyfikacje, korzystnie anionowe polimery oparte na ligninie, a zwłaszcza sulfonowane ligniny, (iii) polimery kationowe ze wzrostem łańcucha, korzystnie kationowe winylowe polimery addycyjne, korzystnie kationowe polimery oparte na akrylamidach, i anionowe polimery ze stopniowym wzrostem, korzystnie anionowe polimery kondensacyjne oparte na benzenie i oparte na naftalenie, i poliuretany anionowe, a zwłaszcza anionowe polimery kondensacyjne oparte na naftalenie, i (iv) kationowe polimery ze wzrostem łańcuchowym, korzystnie kationowe winylowe polimery addycyjne, korzystnie kationowe polimery oparte na akrylamidach, i naturalnie występujące aromatyczne polimery anionowe i ich modyfikacje, korzystnie anionowe polimery oparte na ligninie, a zwł aszcza sulfonowane ligniny.Examples of particularly preferred combinations of anionic and cationic aromatic group-containing polymers according to the present invention include, as defined above, (i) cationic polysaccharides, preferably cationic starch, and anionic gradual polymers, preferably benzene-based and naphthalene-based anionic condensation polymers, and anionic polyurethanes, in particular naphthalene-based anionic condensation polymers, (ii) cationic polysaccharides, preferably cationic starch, and naturally occurring aromatic anionic polymers and their modifications, preferably anionic lignin-based polymers, especially sulfonated lignins, (iii) cationic polymers with chain growth, preferably cationic vinyl addition polymers, preferably cationic acrylamide-based polymers, and anionic step-growth polymers, preferably benzene-based and naphthalene-based anionic condensation polymers, and anionic polyurethanes, especially anionic polymers naphthalene-based condensation polymers, and (iv) cationic chain-growth polymers, preferably cationic vinyl addition polymers, preferably cationic acrylamide-based polymers, and naturally occurring anionic aromatic polymers and their modifications, preferably anionic lignin-based polymers, especially sulfonated lignins .
Polimery kationowe i anionowe według wynalazku dodaje się korzystnie oddzielnie do wodnej zawiesiny zawierającej włókna celulozowe albo do podstawowej zawiesiny wodnej, a nie w postaci mieszaniny zawierającej wymienione polimery. Polimery kationowe i anionowe dodaje się korzystnie do podstawowej zawiesiny wodnej w różnych miejscach i można je dodawać w jakiejkolwiek kolejności. Zwykle do zawiesiny wodnej dodaje się najpierw polimer kationowy, a następnie polimer anionowy, chociaż można stosować także i odwrotną kolejność dodawania. Polimery można dodawać do odwadnianej zawiesiny wodnej w ilościach, które mogą zmieniać się w szerokich granicach w zależności między innymi od rodzaju zawiesiny wodnej, zawartości soli, rodzaju soli, zawartości wypełniaczy, rodzaju wypełniaczy, miejsca dodawania, itp. Na ogół polimery dodaje się w ilości, która zapewnia lepsze obciekanie i ewentualnie zatrzymywanie niż uzyskuje się wtedy, gdy ich się nie dodaje, przy czym zwykle polimer kationowy dodaje się do zawiesiny wodnej przed dodaniem polimeru anionowego. Polimer kationowy dodaje się zwykle w ilości co najmniej 0,001%, często co najmniej 0,005% wagowo, w stosunku do suchej substancji zawiesiny wodnej, natomiast górna granica wynosi zwykle 3%, a zwłaszcza 2,0% wagowo. Polimer anionowy dodaje się zwykle w ilości co najmniej 0,001%, często co najmniej 0,005% wagowo w stosunku do suchej substancji zawiesiny wodnej, natomiast górna granica wynosi zwykle 3%, a zwłaszcza 1,5% wagowo.The cationic and anionic polymers according to the invention are preferably added separately to an aqueous suspension containing cellulose fibers or to a basic aqueous suspension and not as a mixture containing the polymers mentioned. The cationic and anionic polymers are preferably added to the basic aqueous suspension at various points and may be added in any order. Typically, the cationic polymer is added to the aqueous slurry first and then the anionic polymer, although the reverse order of addition may also be used. The polymers may be added to the dewatered aqueous slurry in amounts which can vary widely depending on, but not limited to, the type of aqueous suspension, salt content, type of salt, filler content, type of filler, point of addition, etc. In general, polymers are added in an amount. which provides better drainage and optional retention than would be achieved when they are not added, typically the cationic polymer is added to the aqueous slurry prior to the addition of the anionic polymer. The cationic polymer is usually added in an amount of at least 0.001%, often at least 0.005% by weight, based on the dry substance of the aqueous suspension, while the upper limit is usually 3%, more preferably 2.0% by weight. The anionic polymer is usually added in an amount of at least 0.001%, often at least 0.005% by weight, based on the dry substance of the aqueous suspension, while the upper limit is usually 3% and more preferably 1.5% by weight.
Polimery z grupami aromatycznymi według wynalazku można stosować w połączeniu z dodatkowym dodatkiem (dodatkami), który jest korzystny dla ogólnej skuteczności obciekania i ewentualnie zatrzymywania, tworząc przez to środki wspomagające obciekanie i zatrzymywanie, zawierające trzy albo więcej składników. Przykłady odpowiednich dodatków tego rodzaju do zawiesiny wodnej obejmują anionowe materiały w postaci mikrocząstek, na przykład cząstek opartych na krzemionce i glince typu smektytu, niskocząsteczkowe kationowe polimery organiczne, związki glinu, anionowe winylowe polimery addycyjne i ich połączenia, włącznie ze związkami i ich zastosowaniem, znanymi z międzynarodowych zgłoszeń patentowych nr WO 99/55964 i nr WO 99/55965, które są tu włączone tytułem referencji.The aromatic polymers of the invention can be used in conjunction with additional additive (s) that are beneficial to overall drainage and / or retention efficiency, thereby forming drainage and retention aids containing three or more components. Examples of suitable additives of this type for the aqueous slurry include anionic microparticulate materials, for example silica-based and smectite-based clay particles, low molecular weight cationic organic polymers, aluminum compounds, anionic vinyl addition polymers, and combinations thereof, including compounds and their use known in the art. in International Patent Application Nos. WO 99/55964 and WO 99/55965, which are incorporated herein by reference.
Niskocząsteczkowe (nazywane tu LMW) kationowe polimery organiczne, które można stosować według wynalazku, obejmują polimery nazywane powszechnie jako anionowe wychwytywacze zanieczyszczeń (ATC). Kationowy polimer organiczny LMW może pochodzić z naturalnych albo syntetycznych źródeł, a zwłaszcza jest syntetycznym polimerem LMW. Odpowiednie polimery organiczne tego rodzaju obejmują wysoko naładowane kationowe polimery organiczne LMW, takie jak poliaminy, poliamidoaminy, polietylenoiminy, homo- i kopolimery oparte na chlorku dwu-allilodwumetyloamoniowym, (met)akrylamidach i (met)akrylanach. Co się tyczy ciężaru cząsteczkowego kationowego polimeru organicznego z grupą aromatyczną według niniejszego wynalazku, to ciężar cząsteczkowy kationo8Low molecular weight (referred to herein as LMW) cationic organic polymers that may be used in the present invention include those commonly referred to as anionic soil scavengers (ATC). The LMW cationic organic polymer may be derived from natural or synthetic sources, and in particular is a synthetic LMW polymer. Suitable organic polymers of this type include LMW highly charged cationic organic polymers such as polyamines, polyamidoamines, polyethyleneimines, homo- and copolymers based on di-allyl dimethyl ammonium chloride, (meth) acrylamides and (meth) acrylates. As for the molecular weight of the cationic aromatic organic polymer of the present invention, the molecular weight of the cationic aromatic group is
PL 204 529 B1 wego polimeru organicznego jest korzystnie mniejszy i wynosi korzystnie co najmniej około 2000, a zwłaszcza co najmniej 10000. Górna granica ciężaru czą steczkowego wynosi zwykle około 700000, korzystnie około 500000, a zwłaszcza około 200000.The amount of the organic polymer is preferably smaller, and is preferably at least about 2,000, and more preferably at least 10,000. The upper limit of the molecular weight is usually about 700,000, preferably about 500,000, and more preferably about 200,000.
Związki glinu, które można stosować według wynalazku, obejmują ałun, gliniany, chlorek glinowy, azotan glinowy i związki poliglinowe, takie jak chlorki poliglinowe, siarczany poliglinowe, związki poliglinowe zawierające jony zarówno chlorkowe, jak i siarczanowe, krzemiano-siarczany poliglinowe i ich mieszaniny. Zwią zki poliglinowe mogą zawierać takż e aniony inne niż jony chlorkowe, na przykł ad aniony z kwasu siarkowego, kwasu fosforowego i kwasów organicznych, takich jak kwas cytrynowy i kwas szczawiowy.Aluminum compounds that can be used in the present invention include alum, aluminates, aluminum chloride, aluminum nitrate, and polyaluminum compounds such as polyaluminium chlorides, polyaluminium sulfates, polyaluminum compounds containing both chloride and sulfate ions, polyaluminium silicate sulfates, and mixtures thereof. The polyaluminum compounds may also contain anions other than chloride ions, for example anions from sulfuric acid, phosphoric acid and organic acids such as citric acid and oxalic acid.
Sposób według niniejszego wynalazku stosuje się do wszystkich procesów papierniczych i zawiesin celulozowych, a zwłaszcza sposób jest użyteczny przy wytwarzaniu papieru z podstawowej zawiesiny wodnej, która ma wysoką przewodność. W takich przypadkach przewodność podstawowej zawiesiny wodnej, którą odwadnia się na sicie, wynosi zwykle co najmniej 2,0 mS/cm, korzystnie co najmniej 3,5 mS/cm, a zwłaszcza co najmniej 5,0 mS/cm. Przewodność można mierzyć za pomocą standardowego sprzętu, takiego jak na przykład przyrząd WTW LF 539 dostarczany przez firmę Christian Berner. Wymienione wyżej wartości oznacza się korzystnie drogą pomiaru przewodności zawiesiny celulozowej, którą doprowadza się albo która znajduje się w skrzyni wlewowej maszyny papierniczej albo, alternatywnie, drogą pomiaru przewodności wody podsitowej otrzymywanej z odwadniania zawiesiny. Wysokie poziomy przewodności oznaczają wysokie zawartości soli (elektrolitów), które mogą pochodzić z materiałów stosowanych do wytwarzania podstawowej zawiesiny wodnej, z różnych dodatków wprowadzonych do zawiesiny wodnej, ze świeżej wody wprowadzonej do procesu, itd. Zawartość soli jest ponadto zwykle wyższa w tych procesach, w których wodę podsitową zawraca się w wysokim stopniu, co może prowadzić do znacznego nagromadzenia się soli w wodzie krążącej w obiegu.The process of the present invention is applicable to all papermaking processes and cellulosic suspensions, and in particular the method is useful in making paper from an aqueous base suspension which has a high conductivity. In such cases, the conductivity of the aqueous base slurry which is dewatered on the sieve is usually at least 2.0 mS / cm, preferably at least 3.5 mS / cm, most preferably at least 5.0 mS / cm. Conductivity can be measured with standard equipment such as for example the WTW LF 539 instrument supplied by Christian Berner. The above-mentioned values are preferably determined by measuring the conductivity of the cellulosic suspension which is fed either to the headbox of the papermaking machine or, alternatively, by measuring the conductivity of the backwash water obtained from dewatering the suspension. High levels of conductivity mean high levels of salt (electrolytes) that can come from the materials used to make the stock aqueous slurry, from various additives introduced into the aqueous slurry, from fresh water introduced into the process, etc. The salt content is also usually higher in these processes. in which the backwater is highly recycled which can lead to a significant build up of salt in the circulating water.
Niniejszy wynalazek obejmuje dalej sposoby wytwarzania papieru, w których wodę podsitową zawraca się albo poddaje w znacznym stopniu cyrkulacji, to jest z wysokim stopniem zamknięcia wody podsitowej, na przykład tam, gdzie zużywa się od 0 do 30 ton świeżej wody na tonę suchego wyprodukowanego papieru, zwykle mniej niż 20, korzystnie mniej niż 15, jeszcze korzystniej mniej niż 10, zwłaszcza mniej niż 5 ton świeżej wody na tonę papieru. Zawracanie wody podsitowej w procesie polega korzystnie na mieszaniu wody podsitowej z włóknami celulozowymi i ewentualnie z wypełniaczami z utworzeniem odwadnianej zawiesiny, a zwłaszcza zawracanie polega na mieszaniu wody podsitowej z zawiesiną zawierającą włókna celulozowe i ewentualnie wypełniacze zanim zawiesina zostanie wprowadzona na sito formujące w celu odwodnienia. Wodę podsitową można mieszać z zawiesiną przed, pomiędzy, jednocześnie albo po wprowadzeniu środków wspomagających obciekanie i zatrzymywanie według niniejszego wynalazku. Świeżą wodę można wprowadzać do procesu w każdym etapie. Na przykład można ją mieszać z włóknami celulozowymi z utworzeniem zawiesiny, którą można mieszać z gęstą zawiesiną zawierającą włókna celulozowe w celu jej rozcieńczenia tworząc rzadką odwadnianą zawiesinę, przed, jednocześnie albo po zmieszaniu zawiesiny z wodą podsitową. Dalsze dodatki, które są w papiernictwie dodatkami konwencjonalnymi, można oczywiście stosować w połączeniu z polimerami według wynalazku, takimi jak na przykład środki zwiększające wytrzymałość na sucho, środki zwiększające wytrzymałość na mokro, rozjaśniacze optyczne, barwniki, środki zaklejające, takie jak środki zaklejające na bazie kalafonii i środki zaklejające reaktywne z celulozą, na przykład alkilowe i alkenylowe dimery ketenowe, alkilowe i alkenylowe multimery ketenowe, bezwodniki bursztynowe, itp. Zawiesina celulozowa albo podstawowa zawiesina wodna może zawierać także konwencjonalne wypełniacze mineralne, takie jak na przykład kaolin, biała glinka, dwutlenek tytanu, gips, talk i naturalne i syntetyczne węglany wapniowe, takie jak kreda, zmielony marmur i strącony węglan wapniowy.The present invention further encompasses papermaking processes in which the backwash is recycled or largely recirculated, i.e. with a high degree of backwater entrapment, for example where 0 to 30 tons of fresh water are consumed per ton of dry paper produced. usually less than 20, preferably less than 15, even more preferably less than 10, especially less than 5 tons of fresh water per ton of paper. Recycle of the white water in the process preferably consists of mixing the white water with cellulosic fibers and optionally fillers to form a dewatering slurry, and in particular the recycle consists in mixing the white water with a suspension containing cellulosic fibers and optionally fillers before the suspension is fed to a forming wire for dewatering. The white water may be mixed with the slurry before, in between, simultaneously with or after introducing the drainage and retention aids of the present invention. Fresh water can be introduced into the process at any stage. For example, it can be mixed with cellulosic fibers to form a slurry, which can be mixed with a thick slurry containing cellulosic fibers to dilute it to form a thin dewatered slurry, before, simultaneously or after mixing the slurry with the white water. Further additives, which are conventional additives in papermaking, can of course be used in conjunction with the polymers of the invention, such as for example dry strength agents, wet strength agents, optical brighteners, dyes, sizing agents such as sizing agents based on rosin and cellulose-reactive sizing agents, for example alkyl and alkenyl ketene dimers, alkyl and alkenyl ketene multimers, succinic anhydrides, etc. The cellulose suspension or basic aqueous suspension may also contain conventional mineral fillers such as, for example, kaolin, white clay, dioxide titanium, gypsum, talc, and natural and synthetic calcium carbonates such as chalk, ground marble, and precipitated calcium carbonate.
Sposób według niniejszego wynalazku stosuje się do wytwarzania papieru. Stosowane tu określenie papier obejmuje oczywiście nie tylko papier i jego wytwarzanie, lecz także i inne arkusze zawierające włókna celulozowe albo wyroby typu wstęgi, takie jak na przykład płyta i tektura, i ich wytwarzanie. Sposób można stosować do wytwarzania papieru z różnego rodzaju zawiesin włókien zawierających celulozę, a zawiesiny powinny zawierać korzystnie co najmniej 25% wagowo, a zwłaszcza co najmniej 50% wagowo takich włókien w stosunku do suchej substancji. Zawiesina może być oparta na włóknach z miazgi chemicznej, takiej jak miazga siarczanowa, siarczynowa i miazga typu organosolv, miazgi mechanicznej, takiej jak miazga termo-chemiczna, miazgi chemotermomechanicznej, miazgiThe process of the present invention is used for the production of paper. As used herein, of course, the term paper includes not only paper and its manufacture, but also other sheets containing cellulose fibers or web-like products, such as, for example, board and cardboard, and their manufacture. The process can be used to produce paper from various types of suspensions of cellulose-containing fibers, and the suspensions should preferably contain at least 25% by weight, more preferably at least 50% by weight of such fibers, based on dry substance. The slurry may be based on chemical pulp fibers such as sulphate pulp, sulphite pulp and organosolv pulp, mechanical pulp such as thermo-chemical pulp, chemothermomechanical pulp, pulp
PL 204 529 B1 rafinacyjnej i miazgi ze ścieru drzewnego, zarówno z drewna twardego, jak i miękkiego, i może być także oparta na włóknach zawróconych, ewentualnie z miazg odbarwionych, i ich mieszanin.Pulp and wood pulp, both hardwood and softwood, and can also be based on recycled fibers, possibly discolored pulp, and mixtures thereof.
Wynalazek będzie dalej zilustrowany w następujących przykładach, które jednak nie mają na celu jego ograniczenia. Jeżeli nie stwierdzono inaczej, to części i % odnoszą się odpowiednio do części wagowo i % wagowo.The invention will be further illustrated in the following examples which, however, are not intended to be limiting. Unless otherwise stated, parts and% refer to parts by weight and% by weight, respectively.
P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1
Stosowane w próbach polimery kationowe nabywano na rynku albo wytwarzano ogólnie znanymi sposobami. Stosowane w próbach polisacharydy kationowe wytwarzano drogą reakcji naturalnej skrobi ziemniaczanej ze środkiem przeprowadzającym w sól czwartorzędową zgodnie z ogólnym sposobem postępowania znanym z EP-A 0 189 935 i WO 99/55964. Stosowane w próbach polimery kationowe, nazywane dalej zbiorowo jako polimer kationowy C1 do C3 według wynalazku i polimery C1-ref do C3-ref przeznaczone do celów porównawczych, były polimerami następującymi:The cationic polymers used in the tests were either commercially purchased or prepared by generally known methods. The cationic polysaccharides used in the tests were prepared by reacting native potato starch with a quaternizing agent according to the general procedure known from EP-A 0 189 935 and WO 99/55964. The cationic polymers used in the tests, hereinafter collectively referred to as the C1 to C3 cationic polymer according to the invention and the C1-ref to C3-ref polymers for comparative purposes, were the following polymers:
C1: Skrobia kationowa otrzymana drogą przemiany naturalnej skrobi ziemniaczanej w sól czwartorzędową za pomocą chlorku 3-chloro-2-hydroksypropylodwumetylobenzyloamoniowego do zawartości 0,5% N.C1: Cationic starch obtained by quaternizing natural potato starch with 3-chloro-2-hydroxypropyl dimethylbenzyl ammonium chloride to a content of 0.5% N.
C2: Skrobia kationowa otrzymana drogą przemiany naturalnej skrobi ziemniaczanej w sól czwartorzędową za pomocą chlorku 3-chloro-2-hydroksypropylodwumetylobenzyloamoniowego do zawartości 0,7% N.C2: Cationic starch obtained by quaternizing natural potato starch with 3-chloro-2-hydroxypropyl dimethylbenzyl ammonium chloride to 0.7% N.
C3: Kationowy winylowy polimer addycyjny otrzymany drogą polimeryzacji akrylamidu (90% molowo) i chlorku akryloksyetylodwumetyloetyloamoniowego (10% molowo), o ciężarze cząsteczkowym około 6000000.C3: A cationic vinyl addition polymer obtained by polymerizing acrylamide (90% by mol) and acryloxyethyldimethylethylammonium chloride (10% by mol), with a molecular weight of about 6,000,000.
C1-ref: Skrobia kationowa otrzymana drogą przemiany naturalnej skrobi ziemniaczanej w sól czwartorzędową za pomocą chlorku 2,3-epoksypropylotrójmetyloamoniowego do zawartości 0,8% N.C1-ref: Cationic starch obtained by quaternizing natural potato starch with 2,3-epoxypropyltrimethylammonium chloride to 0.8% N.
C2-ref: Skrobia kationowa otrzymana drogą przemiany naturalnej skrobi ziemniaczanej w sól czwartorzędową za pomocą chlorku 2,3-epoksypropylotrójmetyloamoniowego do zawartości 0,5% N.C2-ref: Cationic starch obtained by quaternizing natural potato starch with 2,3-epoxypropyltrimethylammonium chloride to 0.5% N.
C3-ref: Kationowy winylowy polimer addycyjny otrzymany drogą polimeryzacji akrylamidu (90% molowo) i chlorku akryloksyetylotrójmetyloamoniowego (10% molowo), o ciężarze cząsteczkowym około 6000000.C3-ref: Cationic vinyl addition polymer obtained by polymerizing acrylamide (90% by mol) and acryloxyethyltrimethylammonium chloride (10% by mol), with a molecular weight of about 6,000,000.
Stosowane w próbach polimery anionowe nabywano na rynku albo wytwarzano ogólnie znanymi sposobami. Stosowane w próbach polimery anionowe, nazywane dalej zbiorowo także polimerem anionowym, A1 do A8 według wynalazku i A1-ref do A2-ref przeznaczone dla celów porównawczych, były polimerami następującymi:The anionic polymers used in the tests were either commercially purchased or prepared by generally known methods. The anionic polymers used in the tests, hereinafter also referred to collectively as the anionic polymer, A1 to A8 according to the invention and A1-ref to A2-ref for comparative purposes, were the following polymers:
A1: Anionowy produkt polikondensacji formaldehydu i naftalenosulfonianu, o ciężarze cząsteczkowym około 20000.A1: An anionic polycondensation product of formaldehyde and naphthalenesulfonate, with a molecular weight of about 20,000.
A2: Anionowy produkt polikondensacji formaldehydu i naftalenosulfonianu, o ciężarze cząsteczkowym około 110000.A2: An anionic polycondensation product of formaldehyde and naphthalenesulfonate, with a molecular weight of about 110,000.
A3: Anionowy produkt polikondensacji formaldehydu i naftalenosulfonianu, o ciężarze cząsteczkowym około 40000.A3: An anionic polycondensation product of formaldehyde and naphthalenesulfonate, molecular weight approximately 40,000.
A4: Anionowy produkt polikondensacji formaldehydu i naftalenosulfonianu, o ciężarze cząsteczkowym około 210000.A4: An anionic polycondensation product of formaldehyde and naphthalenesulfonate, with a molecular weight of about 210,000.
A5: Anionowy poliuretan otrzymany drogą reakcji jedno-stearynianu gliceryny z toluenodwuizocyjanianem z utworzeniem prepolimeru zawierającego końcowe grupy izocyjanianowe, które następnie poddaje się reakcji z kwasem dwumetylolopropionowym.A5: An anionic polyurethane obtained by reacting glycerol monostearate with toluene diisocyanate to form a prepolymer containing isocyanate end groups, which is then reacted with dimethylolpropionic acid.
A6: Anionowy poliuretan otrzymany drogą reakcji fenylodwuetanoloaminy z toluenodwuizocyjanianem z utworzeniem prepolimeru zawierającego końcowe grupy izocyjanianowe, które następnie poddaje się reakcji z kwasem dwumetylolopropionowym i N-metylo-dwuetanoloaminą.A6: An anionic polyurethane obtained by reacting phenyldiethanolamine with toluene diisocyanate to form a prepolymer containing isocyanate end groups, which is then reacted with dimethylol propionic acid and N-methyl diethanolamine.
A7: Anionowa sulfonowana lignina siarczanowa.A7: Anionic sulfonated sulfate lignin.
A8: Anionowy ligninosulfonian.A8: Anionic lignin sulfonate.
A1-ref: Anionowy produkt polikondensacji melamina-formaldehyd-sulfonian.A1-ref: Anionic melamine-formaldehyde-sulfonate polycondensation product.
A2-ref: Anionowy nieorganiczny polimer kondensacyjny kwasu krzemowego w postaci koloidalnych cząstek krzemionki o wielkości 5 nm.A2-ref: Anionic inorganic silicic acid condensation polymer in the form of colloidal silica particles with a size of 5 nm.
Niskocząsteczkowy kationowy polimer organiczny, nazywany także polimerem ATC, który stosowano w niektórych próbach, był dostępny na rynku i wytwarzany ogólnie znanymi sposobami. Polimer ATC był polimerem następującym: ATC: Kationowy kopolimer dwumetyloaminy, epichlorohydryny i etylenodwuaminy, o ciężarze cząsteczkowym około 50000.The low molecular weight cationic organic polymer, also called ATC polymer, which was used in some of the trials, was commercially available and made by generally known methods. The ATC polymer was the following: ATC: A cationic copolymer of dimethylamine, epichlorohydrin and ethylenediamine, having a molecular weight of approximately 50,000.
PL 204 529 B1PL 204 529 B1
Wszystkie polimery stosowano w postaci rozcieńczonych wodnych roztworów polimerycznych.All polymers were used as dilute aqueous polymer solutions.
P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2
Skuteczność obciekania oceniano za pomocą analizatora Dynamie Drainage Analyser (DDA), dostępnego w firmie Akribi, Szwecja, który mierzy czas obciekania przez sito danej objętości wodnej zawiesiny, po usunięciu korka i przyłożeniu zmniejszonego ciśnienia do tej strony sita, która jest przeciwna względem strony, na której znajduje się wodna zawiesina.Drainage efficiency was assessed using a Dynamie Drainage Analyzer (DDA), available from Akribi, Sweden, which measures the sieve time for a given volume of aqueous suspension to drain through the sieve after removing the plug and applying reduced pressure to the opposite side of the sieve to the opposite side of the sieve. which contains the aqueous suspension.
Standardową wodną zawiesinę przygotowywano z partii opartej na 56% wagowo bielonej nadtlenkami miazgi TMP/SGW (80/20), 14% wagowo bielonej miazgi siarczanowej z drewna brzozowego/sosnowego (60/40) rafinowanej do 200° CSF i 30% wagowo białej glinki. Do zawiesiny wodnej dodawano 25 g/l frakcji koloidowej, wody bielącej z maszyny papierniczej. Objętość zawiesiny wodnej wynosiła 800 ml, a pH około 7. Do zawiesiny wodnej dodawano chlorek wapniowy w celu nastawienia przewodności na 0,5 mS/cm. Otrzymaną zawiesinę wodną nazywa się standardową zawiesiną wodną. W celu przygotowania zawiesiny wodnej o ś redniej przewodno ś ci (2,0 mS/cm) i zawiesiny wodnej o wysokiej przewodnoś ci (5,0 mS/cm) do standardowej zawiesiny wodnej dodawano dodatkowe ilości chlorku wapniowego.Standard aqueous slurry was prepared from a batch based on 56 wt% peroxide bleached TMP / SGW pulp (80/20), 14 wt% bleached birch / pine wood sulphate pulp (60/40) refined to 200 ° CSF and 30 wt% white clay . 25 g / l of colloid fraction, bleaching water from a paper machine was added to the aqueous slurry. The volume of the aqueous suspension was 800 ml and the pH was approximately 7. Calcium chloride was added to the aqueous suspension to adjust the conductivity to 0.5 mS / cm. The resulting aqueous suspension is called standard aqueous suspension. Additional calcium chloride was added to the standard water suspension to prepare a medium conductive (2.0 mS / cm) aqueous suspension and a high conductive (5.0 mS / cm) aqueous suspension.
W czasie próby zawiesinę wodną mieszano mechanicznie w słoju wyposażonym w przegrody z prę dkoś cią 1500 obrotów na minutę , a dodawanie chemikaliów prowadzono w sposób nastę pują cy: i) po mieszaniu w ciągu 30 sekund dodawanie do zawiesiny wodnej polimeru kationowego, ii) po mieszaniu w ciągu 15 sekund dodawanie do zawiesiny wodnej polimeru anionowego, iii) obciekanie zawiesiny wodnej z jednoczesnym automatycznym zapisywaniem czasu obciekania. Jeżeli jest stosowany, to polimer ATC dodawano do zawiesiny wodnej po 30-sekundowym mieszaniu przed i) dodawaniem polimeru kationowego i przed ii) dodawaniem polimeru anionowego zgodnie z opisanym wyżej sposobem postępowania.During the test, the aqueous suspension was mechanically stirred in a jar equipped with baffles at a speed of 1500 revolutions per minute, and the addition of chemicals was carried out as follows: i) after mixing for 30 seconds, adding the cationic polymer to the aqueous suspension for 30 seconds, ii) after mixing adding the anionic polymer to the aqueous suspension within 15 seconds, iii) draining the aqueous suspension with automatic drip time recording. If used, the ATC polymer was added to the aqueous slurry after 30 seconds of mixing before i) adding the cationic polymer and before ii) adding the anionic polymer according to the above-described procedure.
W Tabeli 1 przedstawiono efekt odwadniania (obciekania) przy różnych dawkach kationowego polimeru C1, przeliczonych na suchy polimer w układzie wysuszonej wodnej zawiesiny oraz przy różnych dawkach anionowych polimerów A1-ref, A1 i A2, przeliczonych na suchy polimer w układzie wysuszonej wodnej zawiesiny. Standardową zawiesinę wodną stosowano w Próbach nr 1-5, a zawiesinę wodną o wysokiej przewodności stosowano w próbach nr 6-9.Table 1 shows the drainage effect for different dosages of cationic polymer C1, converted to dry polymer in the dried aqueous slurry system, and different dosages of anionic polymers A1-ref, A1, and A2, converted to dry polymer in the dried aqueous slurry system. The standard aqueous slurry was used for Runs Nos. 1-5 and the high conductivity aqueous slurry was used for Runs Nos. 6-9.
T a b e l a 1T a b e l a 1
P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3
Zatrzymywanie pierwszego przejścia oceniano za pomocą nefelometru drogą pomiaru zmętnienia filtratu z analizatora Dynamic Drainage Analyser (DDA), wody podsitowej otrzymanej przez obciekanie zawiesiny wodnej otrzymanej w Przykładzie 2, a wyniki są przedstawione w Tabeli 2.First-pass retention was assessed with a nephelometer by measuring the turbidity of the filtrate from the Dynamic Drainage Analyzer (DDA), the white water obtained by draining the aqueous suspension obtained in Example 2, and the results are shown in Table 2.
PL 204 529 B1PL 204 529 B1
T a b e l a 2T a b e l a 2
P r z y k ł a d 4P r z k ł a d 4
Skuteczność obciekania oceniano stosując polimery kationowe i anionowe według Przykładu 1 i standardową zawiesinę wodną i sposób postę powania wedł ug Przykładu 2.The drainage performance was assessed using the cationic and anionic polymers of Example 1 and the standard aqueous slurry and the procedure of Example 2.
Wyniki są przedstawione w Tabeli 3.The results are presented in Table 3.
T a b e l a 3T a b e l a 3
P r z y k ł a d 5P r z k ł a d 5
Skuteczność obciekania oceniano stosując polimery kationowe i anionowe według Przykładu 1 i zawiesinę wodną o średnim przewodnictwie i sposób postępowania według Przykładu 2. Wyniki są przedstawione w Tabeli 4.The drainage performance was evaluated using the cationic and anionic polymers of Example 1 and the medium conductivity aqueous suspension and the procedure of Example 2. The results are shown in Table 4.
T a b e l a 4T a b e l a 4
P r z y k ł a d 6P r z k ł a d 6
Skuteczność obciekania oceniano stosując polimery kationowe i anionowe według Przykładu 1 i zawiesinę wodną o wysokim przewodnictwie i sposób postępowania według Przykładu 2. Wyniki są przedstawione w Tabeli 5.The drainage performance was evaluated using the cationic and anionic polymers of Example 1 and the high conductivity aqueous suspension and procedure of Example 2. The results are shown in Table 5.
PL 204 529 B1PL 204 529 B1
T a b e l a 5T a b e l a 5
P r z y k ł a d 7P r z k ł a d 7
Skuteczność obciekania oceniano stosując polimery kationowe i anionowe zgodnie z Przykładem 1 i zawiesinę wodną o wysokim przewodnictwie i sposób postępowania według Przykładu 2. Wyniki są przedstawione w Tabeli 6.The drainage performance was assessed using the cationic and anionic polymers according to Example 1 and the high conductivity aqueous suspension and the procedure of Example 2. The results are shown in Table 6.
T a b e l a 6T a b e l a 6
P r z y k ł a d 8P r z k ł a d 8
Skuteczność obciekania i zatrzymywania oceniano stosując polimery kationowe i anionowe według Przykładu 1 i zawiesinę wodną o standardowym przewodnictwie i sposoby postępowania według Przykładów 2 i 3. Wyniki są przedstawione w Tabeli 7.The drainage and retention performance was evaluated using the cationic and anionic polymers of Example 1 and the standard conductivity aqueous suspension and the procedures of Examples 2 and 3. The results are shown in Table 7.
T a b e l a 7T a b e l a 7
P r z y k ł a d 9P r z k ł a d 9
Skuteczność obciekania oceniano stosując polimery kationowe i anionowe i polimer ATC zgodnie z Przykładem 1 i zawiesinę wodną o średnim przewodnictwie i sposób postępowania według Przykładu 2. Wyniki są przedstawione w Tabeli 8.The drainage performance was assessed using the cationic and anionic polymers and the ATC polymer according to Example 1 and the medium conductivity aqueous suspension and the procedure of Example 2. The results are shown in Table 8.
PL 204 529 B1PL 204 529 B1
T a b e l a 8T a b e l a 8
P r z y k ł a d 10P r z k ł a d 10
Skuteczność obciekania i zatrzymywania oceniano stosując polimery kationowe i anionowe i polimer ATC zgodnie z Przykładem 1 i zawiesinę wodną o średnim przewodnictwie i sposoby postępowania według Przykładu 2 i 3. Wyniki są przedstawione w Tabeli 9.The drainage and retention performance was evaluated using the cationic and anionic polymers and the ATC polymer according to Example 1 and the medium conductivity aqueous suspension and the procedures of Examples 2 and 3. The results are shown in Table 9.
T a b e l a 9T a b e l a 9
P r z y k ł a d 11P r x l a d 11
Skuteczność obciekania oceniano stosując polimery kationowe i anionowe zgodnie z Przykładem 1 i zawiesinę wodną o przewodnictwie standardowym i sposoby postępowania według Przykładu 2. Wyniki są przedstawione w Tabeli 10.The drainage performance was evaluated using the cationic and anionic polymers according to Example 1 and the standard conductivity aqueous suspension and the procedure of Example 2. The results are shown in Table 10.
T a b e l a 10T a b e l a 10
Zastrzeżenia patentowePatent claims
Claims (24)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP00850195 | 2000-11-16 | ||
| PCT/SE2001/001701 WO2002012626A1 (en) | 2000-08-07 | 2001-08-02 | A process for the production of paper |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL360260A1 PL360260A1 (en) | 2004-09-06 |
| PL204529B1 true PL204529B1 (en) | 2010-01-29 |
Family
ID=33305643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL360260A PL204529B1 (en) | 2000-11-16 | 2001-08-02 | A process for the production of paper |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL204529B1 (en) |
| RU (1) | RU2244776C2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2572896T3 (en) * | 2008-09-22 | 2016-06-02 | Solenis Technologies Cayman, L.P. | Compositions of copolymer combinations for use in increasing paper fill content |
| AR086593A1 (en) * | 2011-06-08 | 2014-01-08 | Akzo Nobel Chemicals Int Bv | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF PAPER AND CARTON |
-
2001
- 2001-08-02 PL PL360260A patent/PL204529B1/en unknown
- 2001-08-02 RU RU2003106414/04A patent/RU2244776C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL360260A1 (en) | 2004-09-06 |
| RU2244776C2 (en) | 2005-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7488402B2 (en) | Process for production of paper | |
| AU2001280361B2 (en) | A process for the production of paper | |
| AU2001280361A1 (en) | A process for the production of paper | |
| RU2281994C2 (en) | Method for paper production | |
| AU2003238688A1 (en) | Process for manufacturing paper | |
| PL215499B1 (en) | Aqueous silica-containing composition and process for production of paper | |
| EP1546455A1 (en) | Cationised polysaccharide product | |
| US20050061462A1 (en) | Aqueous silica-containing composition | |
| PL204529B1 (en) | A process for the production of paper | |
| CZ304557B6 (en) | Process for producing paper | |
| RU2245408C2 (en) | Method of paper smoothing | |
| RU2243306C2 (en) | Sized paper manufacture process | |
| TW583378B (en) | Process for the production of paper |