PL207644B1 - Kompozycja wodna, sposób jej wytwarzania i jej zastosowanie oraz sposób wytwarzania papieru - Google Patents

Kompozycja wodna, sposób jej wytwarzania i jej zastosowanie oraz sposób wytwarzania papieru

Info

Publication number
PL207644B1
PL207644B1 PL367830A PL36783002A PL207644B1 PL 207644 B1 PL207644 B1 PL 207644B1 PL 367830 A PL367830 A PL 367830A PL 36783002 A PL36783002 A PL 36783002A PL 207644 B1 PL207644 B1 PL 207644B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
silica
anionic
particles
organic polymer
aqueous composition
Prior art date
Application number
PL367830A
Other languages
English (en)
Other versions
PL367830A1 (pl
Inventor
Duncan Carr
Michael Sigman
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=26077512&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=PL207644(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 PL367830A1 publication Critical patent/PL367830A1/pl
Publication of PL207644B1 publication Critical patent/PL207644B1/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
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • 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
    • D21H17/71—Mixtures of material ; Pulp or paper comprising several different materials not incorporated by special processes
    • D21H17/74—Mixtures of material ; Pulp or paper comprising several different materials not incorporated by special processes of organic and inorganic material
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/06—Paper forming aids
    • D21H21/10—Retention agents or drainage improvers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/37—Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. polyacrylates
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/41—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups
    • D21H17/42—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups anionic
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)

Description

Opis wynalazku
Wynalazek dotyczy kompozycji wodnych zawierających cząsteczki anionowego polimeru organicznego i cząsteczki anionowe na bazie krzemionki, sposobu wytwarzania kompozycji, zastosowania kompozycji w procesie produkcji papieru oraz sposobu wytwarzania papieru.
W technice papierniczej wodna zawiesina zawierają ca wł ókna celulozowe, ewentualnie wypeł niacz i dodatki, określana jako surowiec, dostarczana jest do skrzyni wlewowej, która wyrzuca surowiec na sito formujące. Woda jest odprowadzana z surowca przez utworzone sito formujące tak że zwilżona wstęga papieru tworzy się na sicie. Wilgotną wstęgę papieru dalej odwadnia się w sekcji ciśnieniowej, i suszy w sekcji suszącej maszyny papierniczej. Środki odwadniające i zatrzymujące wprowadza się konwencjonalnie do surowca w celu ułatwienia odwadniania i zwiększania adsorpcji drobnych cząsteczek na włóknach celulozowych, tak aby się utrzymywały z włóknami na sicie.
W patentach US 4750974 i 4643801 ujawniono zastosowanie spoiwa koacerwacyjnego w przemyś le papierniczym. W procesie dodaje się pierwszorzędową kationitową skrobię ziemniaczaną. Potem dodaje się mieszaninę zawierającą polimery anionowe i krzemionkę. Stosunek polimeru anionowego do krzemionki w mieszaninie wynosi 20:1 do 1:10.
Dokument patentowy US 6083997 ujawnia anionowe nanokompozyty. Wytwarzane są one przez dodanie polielektrolitu do roztworu krzemionki i następnie połączenie ich z kwasem krzemowym. Nanokompozyty poprawiają zdolność zatrzymania (retencję) i odwadniania w przemyśle papierniczym.
Dokument patentowy US 5167766 ujawnia zastosowanie w przemyśle papierniczym kulek jonowego polimeru organicznego łącznie z syntetycznym polimerem organicznym lub polisacharydu jako środka wspomagającego retencję i odwadnianie.
Korzystnym wydaje się poprawienie wskaźników odwodnienia i retencji razem z dobrą stabilnością w przechowywaniu. Dalszą korzyścią jest zapewnienie procesu wytwarzania papieru z ulepszonymi wskaźnikami odwodnienia i/lub retencji.
Kompozycja wodna według wynalazku zawiera cząsteczki anionowego polimeru organicznego i koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki, przy czym cząsteczki anionowego polimeru organicznego otrzymywane są przez polimeryzację jednego lub więcej etylenowo nienasyconych monomerów łącznie z jednym albo więcej polifunkcyjnych środków rozgałęziających i/lub sieciujących, cząsteczki anionowego polimeru organicznego i koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki, występują w ilości co najmniej 0,01% wagowych liczonych względem całkowitej masy kompozycji wodnej, koloidalne anionowe cząsteczki na bazie krzemionki stanowią krzemionkę, krzemionkę modyfikowaną glinem lub krzemionkę modyfikowaną aminą i mają powierzchnię właściwą w zakresie od 300 do 1000 m2/g, i te koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki są zawarte w zolu o wartości S w zakresie od 12 do 45% przed zmieszaniem z cząsteczkami anionowego polimeru organicznego.
Korzystnie koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki są zawarte w zolu mającym wartość S w zakresie 15 do 40% przed zmieszaniem cząsteczkami anionowego polimeru organicznego.
Korzystnie cząsteczki anionowego polimeru organicznego mają ładunek co najmniej 2 milirównoważników/g.
Korzystnie cząsteczki anionowego polimeru organicznego zawarte są w dyspersji.
Korzystnie stosunek wagowy koloidalnych cząsteczek anionowych na bazie krzemionki do cząsteczek anionowego polimeru organicznego mieści się w zakresie od 20:1 do 1:50.
Korzystnie koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki stanowią krzemionkę, krzemionkę modyfikowaną glinem lub krzemionkę modyfikowaną aminą.
Korzystnie cząsteczki anionowego polimeru organicznego obejmują jeden albo więcej monomerów wybranych z kwasów (met)akrylowych, alkilo(met)akrylowych, kwasów sulfoalkilo(met)akrylowych, nienasyconych kwasów dikarboksylowych, sulfonowanych styrenów, sulfoalkilometakrylamidów, akrylamidów, N-alkiloakrylamidów, N,N-dialkilo-akrylamidów, metakrylamidów, octanu winylu, akrylonitrylu, N-winylometyloacetamidu i N-winylo-pirolidonu i ich soli.
Korzystnie polifunkcyjny środek rozgałęziający i/lub sieciujący ma co najmniej dwa etylenowo nienasycone wiązania, etylenowo nienasycone wiązanie i reaktywną grupę, albo dwie reaktywne grupy.
Sposób wytwarzania kompozycji wodnej według wynalazku polega na tym, że obejmuje zmieszanie koloidalnych cząsteczek anionowych polimeru organicznego otrzymywanych przez polimeryzację jednego albo więcej etylenowo nienasyconych monomerów łącznie z jednym albo więcej polifunkcyjnych środków rozgałęziających i/albo sieciujących, z uzyskaniem wodnej kompozycji zawierającej
PL 207 644 B1 koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki i anionowe cząsteczki polimeru organicznego w ilości co najmniej 0,01% wagowo liczonych wzglę dem całkowitej masy kompozycji wodnej, przy czym koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki stanowią krzemionkę, krzemionkę zmodyfikowaną glinem albo krzemionkę zmodyfikowaną aminą i mają powierzchnię właściwą w zakresie od 300 do 1000 m2/g, i koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki zawarte są w zolu mającym wartość S w zakresie od 12 do 45% przed zmieszaniem z cząsteczkami anionowego polimeru organicznego.
Według wynalazku sposób wytwarzania papieru z zawiesiny wodnej zawierającej włókna celulozowe i ewentualnie wypełniacz, obejmuje dodawanie do zawiesiny włókien polimeru kationowego i kompozycji wodnej zawierającej cząsteczki anionowego polimeru organicznego i koloidalnych cząsteczek anionowych na bazie krzemionki, przy czym cząsteczki anionowego polimeru organicznego otrzymywane przez polimeryzację jednego albo więcej etylenowo nienasyconych monomerów łącznie z jednym albo więcej polifunkcyjnych środków rozgałęziających i/albo sieciujących, zaś cząsteczki anionowego polimeru organicznego i koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki występują w kompozycji wodnej w iloś ciach co najmniej 0,01% wagowych liczonych wzglę dem cał kowitej masy wodnej kompozycji, koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki stanowią krzemionkę, krzemionkę modyfikowaną glinem lub krzemionkę modyfikowaną aminą i mają powierzchnię właściwą w zakresie od 300 do 1000 m2/g, oraz koloidalne czą steczki anionowe na bazie krzemionki są zawarte w zolu mającym wartość S w zakresie 12 do 45% przed zmieszaniem z czą steczkami anionowego polimeru organicznego.
W niniejszym dokumencie ujawniono także papier moż liwy do otrzymywania w procesie jak określony wyżej oraz zastosowanie kompozycji wodnej jak określona wyżej jako środka pomocniczego odwadniającego i/albo retencyjnego w produkcji papieru.
Zgodnie z wynalazkiem nieoczekiwanie odkryto, że można ulepszyć efekt odwodnienia i/lub retencję w papiernictwie przez zastosowanie koloidalnych cząsteczek anionowych na bazie krzemionki w połączeniu z anionowymi czą steczkami polimeru organicznego.
Termin „środek wspomagający odwadnianie i retencję stosowany w opisie, odnosi się do jednego lub więcej składników, które dodane do wodnej zawiesiny celulozy, dający lepszą wymywalność lub retencję niż otrzymane wtedy, gdy nie dodano jednego lub więcej wspomnianych składników.
Wodna kompozycja według wynalazku zawiera cząsteczki anionowego polimeru organicznego i koloidalne cząsteczki anionowe oparte na krzemionce. Czą steczki anionowego polimeru organicznego mogą być otrzymane przez polimeryzację jednego lub więcej monomerów anionowych i opcjonalnie jednego lub więcej niejonowych monomerów zdolnych do tworzenia homopolimerów albo kopolimerów. Monomery tworzące cząsteczki anionowego polimeru organicznego mogą być utworzone z jednego lub wię cej anionowych monomerów takich jak anionowe etylenowo nienasycone monomery wybrane z kwasów (met)akrylowych, sulfonianu 2-akrylamido-2-metylopropanu, sulfoetylo(met)akrylanu, kwasu winylosulfonowego, kwasów sulfoalkilometakrylowych, sulfonowanych styrenów, nienasyconych kwasów dwukarboksylowych, kwasu maleinowego albo innych kwasów dwuzasadowych, sulfoalkilo(met)akrylamidów, soli wspomnianych kwasów takich jak sole alkaliczne lub sole amonowe i ich mieszanin.
Cząsteczki anionowego polimeru organicznego mogą być utworzone w procesie kopolimeryzacji jednego lub więcej powyższych anionowych monomerów z jednym lub więcej niejonowych monomerów takich jak: (met)akryloamidy, N-alkiloakryloamidy takie jak: N-metyloakrylamid, N-N-dialkiloakrylamidy takie jak N-N-dimetyloakrylamidy, octan winylu, alkilo(metylo)-akrylany takie jak metyloakrylan, metylo-metakrylany, akrylonitryl, N-winylometyloacetamid, N-winylometyloformamid, mieszaniny octanu winylu albo N-winylopirolidon z jakimkolwiek wyżej wspomnianym i podobnym. Etylenowo nienasycone niejonowe monomery mogą być kopolimeryzowane jak wspomniano powyżej w celu wytwarzania kopolimerów anionowych. Korzystnie akryloamid jest kopolimeryzowany z monomerem anionowym.
Cząsteczki mogą być tworzone tylko z mających łańcuchy boczne i/albo poprzecznie sieciowanych monomerów anionowych albo kopolimeryzowanych z niejonowych monomerów. Polimeryzacja cząsteczek może zachodzić przez użycie środków wielofunkcyjnych rozgałęzionych i/albo wielofunkcyjnych środków poprzecznie usieciowanych, ewentualnie w obecności środka przenoszącego łańcuch. Polimeryzacja takich monomerów z tworzeniem cząsteczek jest znana z patentów ST. Zjednoczonych US:5961840, 5919882, 5171808 i 5167766.
PL 207 644 B1
Użyteczne wielofunkcyjne poprzecznie usieciowane albo rozgałęzione środki obejmują składniki mające albo przynajmniej dwa etylenowo nienasycone wiązania albo co najmniej jedną lub dwie reaktywne grupy.
Przykłady odpowiednich środków mających przynajmniej dwa etylenowo nienasycone wiązania zawierają: N-N-metyleno-bis-(met)akrylamid, polietylenoglikol di(met)akrylan, N-winyloakrylamid, dwuwinylobenzen, sole trójalliloamoniowe, N-metyloalliloakryloamid i podobne.
Przykłady odpowiednich środków mających co najmniej jedną etylenowo nienasyconą i co najmniej jedną grupę reaktywną obejmują: glicydo(met)akrylan, akroleinę, metyloakrylamid itp.
Przykłady odpowiednich rozgałęzionych i usieciowanych środków obejmują dwualdehydy takie jak: glioksal, epichlorohydyna, związki diepoksydowe i podobne.
Odpowiednio masa cząsteczkowa środka modyfikowanego albo z przenoszeniem ładunku jest stosowana jako kontrola struktury polimeru. Odpowiednie usieciowane środki, które mogą być stosowane w produkcji cząsteczki obejmują: alkohole, merkaptany, tiokwasy, fosforany (III) i siarczyny takie jak: alkohol izopropylowy, i fosforan (I) sodu. Oprócz tych może być zastosowane wiele różnych środków przenoszących łańcuch. Proces polimeryzacji obejmuje odpowiednio etapy:
i) preparowania emulsji monomeru przez dodawanie monomeru w fazie wodnej do ciekłego węglowodoru zawierającego odpowiedni środek powierzchniowo czynny albo mieszaninę środków powierzchniowo czynnych;
ii) tworzenia odwróconej emulsji monomeru przez zdyspergowanie małych kropli wodnych w fazie olejowej;
iii) polimeryzacji monomerów w emulsji kropelkowej przez polimeryzację wolnorodnikową.
Faza wodna zawiera monomery anionowe i/lub niejonowe monomery razem ze środkami rozgałęzionymi i/albo usieciowanymi. Korzystnie cząsteczki anionowego polimeru organicznego mają uśrednioną średnicę cząsteczek nie mniejszą niż około 750 nanometrów, korzystniej mniej niż 500 nm., najkorzystniej od ok. 25 do ok. 300 nm.
Wielofunkcyjne rozgałęzione albo usieciowane środki mogą być korzystnie zastosowane w wystarczających ilościach tak, aby wywołać korzystne rozgałęzienie produktami polimeryzacji i/albo wystarczająco usieciowane w produkcie polimeryzacji. Odpowiednia zawartość środka polifunkcyjnego rozgałęziającego i/albo sieciującego może wynieść co najmniej 4 części molowe na milion na bazie jednostek monomerowych obecnych w polimerze, korzystna zawartość środka od około 4 do 6000 części molowych na milion, korzystniejsza od około 20 do 4000 i najkorzystniejsza od około 50 do 2000 części molowych na milion.
Cząsteczki anionowego polimeru organicznego mogą zawierać od około 0 do ok. 99 części wagowych monomeru niejonowego i od około 100 do 1 części wagowych monomeru anionowego w przeliczeniu na całkowitą masę monomerów anionowych i niejonowych, korzystnie od około 10 do około 90 części wagowych monomeru niejonowego i od około 90 do około 10 części wagowych monomeru anionowego, bardziej korzystnie od około 20 do około 80 części wagowych monomeru niejonowego i od około 80 do około 20 części wagowych monomeru anionowego. Cząsteczki anionowego polimeru organicznego mają ładunek przynajmniej 2 milirówn./g, odpowiednio w przedziale 2 do 18 milirówn./g, korzystniej w przedziale 3-15 milirówn./g i bardziej korzystnie w przedziale 5 do 12 milirówn./g.
Kompozycja wodna według wynalazku obejmuje także koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki, tj. koloidalną krzemionkę taką jak różnego rodzaju kwasy polikrzemowe, cząsteczki krzemionki, które są modyfikowane i zawierają inne pierwiastki albo składniki np. aminy, glin, i/albo bor. Mogą one być obecne w fazie wodnej i/albo w cząsteczkach krzemionki i ich mieszaninach. W technice, kwas polikrzemowy jest uważany za polimeryczny kwas krzemowy, mikrożelowy kwas polikrzemowy, polikrzemian i polikrzemowy mikrożel, które są objęte terminem kwasy polikrzemowe. Składniki tego typu zawierające glin są zwykle traktowane jako koloidalna krzemionka modyfikowana glinem i obejmują poliglinokrzemiany i mikrożel poliglinokrzemianowy, które są obejmowane terminem koloidalna krzemionka modyfikowana glinem. Korzystnie cząsteczki na bazie krzemionki mogą być modyfikowane glinem w ilości 2 do 25% podstawionych atomów krzemu. Odpowiednie koloidalne cząsteczki na bazie krzemionki ujawniono w patentach US 56433414, 5603805 i 5447604 i międzynarodowych zgłoszeniach patentowych WO 00/66491, WO 00/66492 i WO 01/46072. Mogą także być stosowane mieszaniny cząsteczek na bazie krzemionki.
Korzystne jest stosowanie cząsteczek na bazie krzemionki o rozmiarach właściwych dla roztworu koloidalnego. Odpowiednia średnia wielkość cząsteczek anionowych opartych na anionowej krzePL 207 644 B1 mionce wynosi poniżej około 50 nm, korzystnie poniżej 20 nm, korzystniej w zakresie od 1 do 10 nm.
Jak w ogólnej chemii krzemu, wielkość cząsteczek dotyczy średniej wielkości pierwotnych cząsteczek, które mogą być lub nie być agregatami.
Powierzchnia właściwa cząsteczek na bazie krzemionki jest odpowiednio większa od 50 m2/g, korzystnie więcej niż 100 m2/g. Powierzchnia właściwa cząsteczek na bazie krzemionki mieści się zwykle w zakresie od 300 do 1000 m2/g, bardziej korzystnie od 500 do 950 m2/g.
Powierzchnia właściwa może być mierzona za pomocą miareczkowania NaOH, jak opisano w Sears In Analytical Chemistry 28(1956), 12, 1981-1983 i w patencie US 56176891, podane powierzchnie przedstawiają średnie powierzchnie właściwe cząsteczek.
Stosunek cząsteczek na bazie krzemionki do cząsteczek anionowego polimeru organicznego w roztworze wodnym moż e wynosić od okoł o 20:1 do około 1:50, zwykle od 15:1 do 1:40, korzystnie od około 10:1 do około 1:30, korzystniej od około 5:1 do 1:20.
Ilość cząsteczek anionowych (cząsteczek anionowego polimeru organicznego i cząsteczek anionowych na bazie krzemionki) zawartych w kompozycji wodnej wynosi co najmniej 0,01% wagowych, obliczonych na całkowitą ilość kompozycji wodnej, korzystniej 0,05% wagowych, korzystniej 0,1% wagowych, obliczonych na całkowitą ilość kompozycji wodnej, jeszcze korzystnie 35% wagowych i najkorzystniej 30% wagowych. Odpowiednia zawartość cząsteczek anionowych ma zasięg od 1 do 45% wagowych, korzystniej w zakresie 2 do 35% wagowych, najkorzystniej 5 do 30% wagowych.
Wodna kompozycja ma ładunek co najmniej 0,5 milirówn./g, właściwy ładunek zawiera się w przedziale 1 do 18 milirówn./g, korzystniej w zakresie 2 do 15 milirówn./g i jeszcze korzystniej w przedziale 3 do 12 milirówn./g.
Kompozycja wodna anionowych cząsteczek na bazie krzemionki z anionowymi cząsteczkami polimeru organicznego jest dodatkowo stosowana jako czynnik flokujący w obróbce wodą albo w obróbce wodą odpadową i odpadowy osad. Stosowanie jej przynosi korzyści w ochronie środowiska.
Zgodnie z wynalazkiem podano także określony powyżej sposób preparowania określonej wyżej kompozycji wodnej. Sposób obejmuje mieszanie anionowych cząsteczek koloidalnych na bazie krzemionki z cząsteczkami anionowego polimeru organicznego otrzymanego przez polimeryzację etylenowo nienasyconych monomerów razem z polifunkcyjnym rozgałęzionym środkiem i/albo polifunkcyjnym środkiem usieciowanym. Korzystnie sposób obejmuje następujące etapy:
(i) rozdrabnianie emulsji anionowych cząsteczek polimeru organicznego do odwróconej emulsji, (ii) rozcieńczanie odwróconej emulsji cząsteczek anionowego polimeru organicznego, (iii) ewentualne rozcieńczenie roztworu anionowych cząsteczek bazujących na krzemionce, (iv) mieszanie anionowych cząsteczek polimeru organicznego z anionowymi cząsteczkami na bazie krzemionki, (v) ewentualne dodawanie stabilizatora do wodnej kompozycji.
Odpowiednie anionowe cząsteczki polimeru organicznego i anionowych cząsteczek koloidalnych na bazie krzemionki są stosowane w sposobie zdefiniowanym powyżej. Korzystnie cząsteczki na bazie krzemionki zawarte są w zolu mającym zwykle wartość S w zakresie od 5 do 60%,- odpowiedniej od 8 do 50%, korzystnie od 12 do 45% i bardziej korzystnie od 15 do 40%. Wartości te dotyczą etapu przed zmieszaniem z anionowymi cząsteczkami polimeru organicznego jak określony wyżej. Wartość S może być mierzona i obliczana tak jak opisali ller & Dalton w J.Phys.Chem. 60(1956), 955-957. Wartość S wskazuje stopień agregacji lub tworzenia mikrożelu i niższa wartość S wskazuje wyższy stopień agregacji. Zole zawierające cząsteczki bazujące na krzemionce mogą być modyfikowane, jak wskazano powyżej, glinem i/lub borem.
Stosunek między cząsteczkami na bazie krzemionki i anionowymi cząsteczkami polimeru organicznego zdefiniowano wyżej. Również ilość anionowych cząsteczek (anionowych cząsteczek polimeru organicznego i cząsteczek anionowych na bazie krzemionki) zawartych w kompozycji zdefiniowano powyżej.
Wynalazek dotyczy także sposobu wytwarzania papieru z wodnej zawiesiny zawierającej włókna celulozowe i ewentualnie wypełniacz, obejmującego dodawanie do zawiesiny kationowego polimeru organicznego i wyżej opisanej wodnej kompozycji zawierającej anionowe cząsteczki polimeru organicznego i anionowe koloidalne cząsteczki na bazie krzemionki.
Kationowy polimer organiczny zgodnie z wynalazkiem może być liniowy, rozgałęziony albo usieciowany. Korzystnie polimer kationowy jest rozpuszczalny albo zdyspergowany w wodzie.
Przykłady odpowiednich polimerów kationowych obejmują syntetyczne polimery organiczne i kationowe polisacharydy.
PL 207 644 B1
Przykłady odpowiednich syntetycznych kationowych polimerów organicznych obejmują polimery na bazie akrylanu i akrylamidu, jak również kationowy poli(chlorek polidiallilodimetyloamoniowy), kationonowe polietylenoiminy, kationowe poliaminy, poliamidoaminy i polimery na bazie winyloamidu, żywice melamino-formaldehydowe i mocznikowo-formaldehydowe.
Przykłady odpowiednich kationowych polisacharydów obejmują skrobie, żywice guanowe, celulozy, chityny, chitozany, glikany, galaktany, glukany, żywice ksantanowe, pektyny, mannany, dekstryny korzystnie skrobie i żywice guarowe. Przykłady odpowiednich kationowych skrobi obejmują ziemniaki, kukurydzę, pszenicę, tapiokę, ryż, wosk kukurydziany, jęczmień itd.
Kationowe polimery na bazie skrobi i akrylamidu są korzystnymi składnikami polimeru i mogą być stosowane pojedynczo, razem ze sobą albo razem z innymi polimerami.
Odpowiednie dawki liczone na suchą substancję bazującą na suchej pulpie i ewentualnym wypełniaczu kationowego polimeru w układzie wynoszą 0,1-50 kg/t (kg/tonę „tonę metryczną) polisacharydu, korzystnie 0,1-30 kg/t, korzystniej 1-10 kg/t; 0,01-15 kg/t syntetycznego polimeru organicznego, jeszcze korzystniej 0,01-10 kg/t, najkorzystniej 0,1-2 kg/t.
Odpowiednie dawki, liczone na suchą substancję bazującą na suchej pulpie i ewentualnym wypełniaczu w układzie wynoszą: kationowy polimer 0,1-50 kg/t (kg/tonę „tonę metryczną”); polisacharyd korzystnie 0,1-30 kg/t i korzystniej 1-10 kg/t; 0,01-15 kg/t; syntetyczny polimer organiczny korzystnie 0,01-10 kg/t i korzystniej 0,1-2 kg/t.
Odpowiednia dawka, liczona jako sucha masa substancja bazująca na suchej pulpie i ewentualnym wypełniaczu wynosi dla anionowej kompozycji wodnej zdefiniowanej powyżej 0,1-15 kg/t, korzystnie 0,01-10 kg/t; anionowych cząsteczek organicznych korzystnie 0,01-10 kg/t i korzystniej 0,05-5kg/t.
Odpowiednie zwykłe mineralne wypełniacze można dodać, zgodnie z wynalazkiem, do wodnej zawiesiny celulozy. Przykładowe odpowiednie wypełniacze to kaolin, chińska glina, ditlenek tytanu, gips, talk, naturalne i syntetyczne węglany takie jak kreda, marmur gruntowy i strącony węglan wapnia (PCC).
Dalsze konwencjonalne dodatki stosowane podczas wytwarzania papieru, mogą być stosowane w połączeniu z substancjami chemicznymi zgodnie z wynalazkiem, np. anionowy ł apacz odpadów (ATC), środki silnie nawilżające, środki silnie suszące, środki optycznie wybielające, barwniki, związki glinu, itd. Przykłady odpowiednich związków glinu obejmują: ałun, gliniany, chlorek glinu, azotan glinu i związki poliglinowe takie jak: chlorki poliglinowe, siarczany poliglinowe, związki poliglinowe zawierające chlorki i/lub jony siarczanowe, glinokrzemiany i ich mieszaniny. Związki poliglinowe mogą także zawierać inne aniony niż jony chlorkowe, np. aniony kwasu siarkowego, kwasu fosforowego, kwasu organicznego takiego jak cytrynowy i szczawiowy. Gdy w procesie zastosuje się związki glinu, to zwykle korzystnie jest dodać je do surowca przed składnikami polimerowymi i materiału mikro- lub nanocząsteczkowego. Odpowiednia ilość związków zawierających glin wynosi co najmniej 0,001 kg/t, korzystnie 0,01-5 kg/t i korzystniej 0,05-1 kg/t w przeliczeniu jako AI2O3 na bazie suchej pulpy i ewentualnego wypełniacza.
Przykłady odpowiednich anionowych łapaczy odpadów obejmują: poliamidy, polimery albo kopolimery czwartorzędowych amin albo związki zawierające glin.
Przykłady odpowiednich silnie wilgotnych żywic obejmują żywice poliamido-amino-epichlorohydrynowe (PAAE), żywice mocznikowo-formaldehydowe (UF), żywice melamino-formaldehydowe (MF) i gloksalo-poliakryloamid.
Sposób według wynalazku stosuje się w produkcji papieru. Stosowany tutaj termin „papier obejmuje nie tylko papier i jego produkcję, lecz także tkaninopodobne produkty, takie jak np. tektura i papier na pod ł o ż u tekturowym oraz ich produkcje. Wynalazek ten jest szczególnie u ż yteczny w wytwarzaniu papieru mającego gramaturę poniżej 150 g/m2, korzystnie poniżej 100 g/m2, np. papier, papier gazetowy, papier lekko powlekany, papier super gładki i bibułowy.
Sposób może być stosowany w produkcji papieru ze wszystkich rodzajów surowca, zarówno zawierającego drewno jak i bezdrzewnego. Różne rodzaje zawiesin celulozy zawierających włókna i zawiesiny powinny odpowiednio zawierać co najmniej 25% wagowych i korzystnie co najmniej 50% wagowych takich włókien na bazie suchej substancji. Zawiesiny obejmują włókna z chemicznej pulpy takie jak: siarczany, siarczyny i organiczne rozpuszczalniki pulpy zawierającej drewno albo pulpę mechaniczną, taką jak pulpa termo-mechaniczna, pulpa chemiotermomechaniczna, pulpa oczyszczona i pulpa na podstawie z drewna zarówno twardego jak i mię kkiego. Mogą być takż e oparte na wł óknach z recyklingu, ewentualnie z pulpy odbarwionej i ich mieszanin.
PL 207 644 B1
Chemikalia zgodnie z niniejszym wynalazkiem mogą być dodawane w konwencjonalny albo inny sposób, do wodnej zawiesiny celulozy, albo surowca. Zwykle korzystne jest dodawanie polimeru kationowego do wsadu przed dodaniem cząsteczek anionowych, nawet gdy może być stosowana odwrotna kolejność dodawania. Dodatkowo korzystne jest dodanie polimeru kationowego przed etapem łamania, który może być wybrany spośród pompowania, mieszania, ciśnienia itd., i dodanie anionowych cząsteczek po etapie łamania.
Wynalazek jest dodatkowo ilustrowany następującymi przykładami, które nie mają intencji ograniczenia jego zakresu. Udziały i względny, procentowy udział wagowy odnoszą się do jednostek wagowych. Stosowano roztwory wodne, chyba, że stwierdzono inaczej. Stosuje się jednostki metryczne.
P r z y k ł a d y
W przykładach badania odwodnienia i retencji wykonywano z uż yciem surowca zawierającego drewno i bezdrzewnego. Kompozycje wodne zgodnie z wynalazkiem przygotowano z anionowych cząsteczek polimeru organicznego (AOPP) i cząsteczek anionowych na bazie krzemionki takich jak zol krzemionkowy. Procentowości są obliczane na suche produkty (jeżeli są w przykładach podane).
Składniki użyte w kompozycji wodnej według wynalazku (albo jak to przedłożono):
AOPP: cząsteczki anionowo naładowanego polimeru, dostępne jako POLYFLEX CP3® z Ciba Special Chemikals z masą cząsteczkową około 100000 i ładunku 8,5 mrówn./g.
APAM: anionowy poliakrylamid o masie cząsteczkowej wyższej od 10 milionów i około 20% ładunku.
Zol krzemionkowy: stosunek SiO2:Na2O=45, powierzchnia właściwa = 850 m2/g i wartość S=20%,
Kompozycję według wynalazku przygotowano przez pierwsze rozcieńczenie AOPP i mieszanie przez 1 godzinę. Potem rozcieńczony zol krzemionkowy po mieszaniu przez około 5 do 10 minut przy prędkości 500 obrotów/minutę dodano do AOPP. Mieszaninę porównawczą APAM i zolu krzemionkowego przygotowano według tej samej procedury.
P r z y k ł a d 1
W tym przykł adzie pomiary retencji drobnych czą stek wykonano przy uż yciu urządzenia Brutt Dynamic Drainage Jar (DDJ) wyposażonego w naczynie z mieszadłem. Do badania retencji zastosowano sita 200 mesh przy szybkości obrotowej 1000 obr./min. Drobne cząstki są zawarte w kombinacji wypełniacza i oczyszczonych drobnych cząstek pochodnej drzewa.
Początkowo oznaczanie całkowitej zawartości drobnych cząstek prowadzono przez pobranie 100 ml badanego surowca, zmieszano z 400 ml wody i dodano do naczynia z urządzeniem mieszającym 1500 obr./min. Przez usunięcie korka odwadniającego drobne cząstki przemyto, oddzielono i następnie dodano do naczynia 500 ml wody. Powtarzano proces do uzyskania klarownego filtratu i całkowitego usunięcia drobnych cząstek. Frakcję długich włókien usunięto potem z naczynia, zebrano na bibule filtracyjnej, suszono do określenia frakcji długich ziaren. Przez pomiar konsystencji surowca wywnioskowano o konsystencji frakcji drobnych cząstek i zastosowano jako podstawę do obliczenia retencji drobnych cząstek. Frakcję drobnych cząstek można także wyrazić jako procent całkowitej konsystencji badanego surowca.
W teście określającym retencję 500 ml dokładnie zmieszanego surowca dodano do oczyszczonego DDJ i mieszano z prędkością 1000 obr./min. Stosując kolejność odmierzania wprowadzano chemikalia jak następuje:
Surowiec stanowił wsad z drewna uzyskany przez zmieszanie surowca kadzi mieszadłowej z wodą sitową uzyskaną z maszyny rynnowej. Surowiec zawierał 30% mechanicznej pulpy, 40% miękkiego drewna Krata i 30% kruszonki. Wartość pH wyniosło 7,6. Drobne cząstki badanego surowca wynosiły 69,9%. Konsystencja surowca wyniosła 3,45 g/l. Skrobia kationowa 2,5 kg/ha, poliakryloamid kationowy o wysokiej masie cząsteczkowej (CPAM) 0,37 kg/t i rozpuszczalny w wodzie AOPP 0,3 kg/t. Rozpoczęto bez obecności chemikaliów, włączono zegar i dodawano chemikalia strzykawką do surowca mieszanego w naczyniu: kationową skrobię po 15 s, CPAM po 25 s, AOPP po 30 s i zol krzemionkowy po 35 s.
Po 45 s usunięto korek spustowy i zebrano pierwsze 100 ml filtratu. Określono konsystencję filtratu i obliczono retencję drobnego materiału obliczono stosując znaną całkowitą konsystencję drobnych cząstek w wyjściowym surowcu.
Dla oceny działania kompozycji według wynalazku dodano do niej kompozycję zawierającą
AOPP i zol krzemionkowy po 30 s mieszania surowca w kolejności odmierzania z kationowymi polimerami dodawanymi jak wyżej.
PL 207 644 B1
Działanie wodnej kompozycji według wynalazku i oddzielnych dodatków AOPP i zolu krzemionkowego na retencję drobnych cząstek zestawiono w tabeli 1.
T a b e l a 1
Dawka zolu krzemionkowego kg/t Zol krzemionkowy + AOPP oddzielne dodawanie Retencja drobnych cząstek % Kompozycja Zol krzemionkowy + AOPP Retencja drobnych cząstek %
0 68,8 68,8
0,5 66,3 74,5
0,75 69,6 82,9
1,0 70,4 85,4
P r z y k ł a d 2
Powtórzono powyższe przykłady z wyjątkiem tego, że stosowano bezdrzewny surowiec. Surowiec na bazie skrobi kukurydzianej przy pH=7,8 wprowadzono w ilości 10 kg/t. Zawartość drobnego materiału wynosiła 47,4% a konsystencja surowca wynosiła 6,7 g/l. Próbki surowca pobierano z linii zasilającej oczyszczalnik w rozcieńczony surowiec. Surowiec zawierał 30% drewna miękkiego Krafta, 70% drewna z drzew iglastych, 10% kruszonki z 10% wypełniacza (PCC). Kolejność dodawania: CPAM-AOPP-krzemionka anionowa.
Dozowanie zarówno AOPP jak i anionowego poliakrylamidu (APAM) określano względem suchej masy. Włączono zegar i dodawano chemikalia strzykawką do surowca mieszając w oczyszczonym naczyniu: kationowy poliakrylamid po 25 sekundach; polimer anionowy po 30 sekundach (AOPP lub APAM); oraz anionową krzemionkę po 35 sekundach.
Retencję drobnych cząsteczek określano jak wcześniej dla drzewa zawierającego surowiec po osuszeniu pierwszych 100 ml filtratu przez 45 s. W tych próbach oceniano skład zolu krzemionkowego i AOPP albo mieszaniny zolu krzemionkowego z APAM. Kompozycję lub mieszaninę dodawano po 30 s mieszania surowca.
Uzyskaną kompozycję, obejmującą zol krzemionkowy i AOPP albo mieszaninę zolu krzemionkowego i APAM porównywano z oddzielnie dodawanymi składnikami wraz z 10 kg/t skrobi i 0,25 kg/t CPAM (suchego). Wyniki zestawiono w Tabeli 2.
T a b e l a 2
Próbka Retencja drobnych cząstek %
0,3 kg/t AOPP 45
0,3 kg/t AOPP + 0,1 kg/t zolu krzemionkowego, dodawane oddzielnie 53
0,3 kg/t AOPP + 0,1 kg/t zolu krzemionkowego, kompozycja według wynalazku 68
0,3 kg/t APAM 46
0,3 kg/t APAM + 0,1 kg/t zolu krzemionkowego, dodawane oddzielnie 53
0,3 kg/t APAM + 0,1 kg/t zolu krzemionkowego, mieszanka 56
P r z y k ł a d 3
W przykł adzie tym pomiary odwodnienia wykonano z zastosowaniem testu Canadian Standard Freeness. 1 litr rozcieńczonego próbnego surowca zastosowano z docelową konsystencją 3 g/l i mieszaniem w DDJ przy szybkoś ci 100 obr/min. w identycznych warunkach i kolejno ś ci odmierzania jak w powyższym określeniu retencji drobnych cząsteczek. Rozcieńczono wodą wodociągową w temperaturze pokojowej. W 45 sekundzie surowiec przeniesiono do wolnego testera i przeprowadzano pomiar odwodnienia. Powyższy surowiec zawierał drewno.
Działanie kompozycji zawierającej AOPP i zol krzemionkowy i porównanie z oddzielnie dodawanym zolem krzemionkowym na odwodnienie zestawiono w Tabeli 3. Dozowanie AOPP było takie samo we wszystkich testach i wynosiło 0,3 kg/t.
PL 207 644 B1
T a b e l a 3
Dawka zolu krzemionkowego kg/t Zol krzemionkowy + AOPP oddzielnie dodawane Odwodnienie CSF ml Zol krzemionkowy + AOPP kompozycja Odwodnienie CSF ml
0 68 68
0,25 84 87
0,5 92 103
0,75 99 121
1,0 114 134
P r z y k ł a d 4
Powtórzono przykład 3 z wyjątkiem tego, że zastosowano surowiec wolny od drewna. Porównywano działanie kompozycji zawierającej zol krzemionkowy i AOPP na czas odwodnienia z działaniem mieszaniny zawierającej zol krzemionkowy i APAM. Czasy odwodnienia zestawiono w Tabeli 4. „Anionowy polimer odnosi się zarówno do APAM i AOPP. Zol krzemionkowy dozowano w ilości 0,2 kg/t.
T a b e l a 4
Dawka polimeru anionowego kg/t(suchy) Mieszanina porównawcza zol krzemionkowy +APAM Odwodnienie CSF ml Kompozycja zol krzemionkowy +AOPP Odwodnienie CSF ml
0,25 166 250
0,3 160 276
Zastrzeżenia patentowe

Claims (31)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Kompozycja wodna, znamienna tym, że zawiera cząsteczki anionowego polimeru organicznego i koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki, gdzie cząsteczki anionowego polimeru organicznego otrzymywane są przez polimeryzację jednego lub więcej etylenowo nienasyconych monomerów łącznie z jednym albo więcej polifunkcyjnych środków rozgałęziających i/albo sieciujących, przy czym cząsteczki anionowego polimeru organicznego i koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki, występują w ilości co najmniej 0,01% wagowych liczonych względem całkowitej masy kompozycji wodnej, koloidalne anionowe cząsteczki na bazie krzemionki stanowią krzemionkę, krzemionkę modyfikowaną glinem albo krzemionkę modyfikowaną aminą i mają powierzchnię właściwą 2 w zakresie od 300 do 1000 m2/g i te koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki są zawarte w zolu o wartoś ci S w zakresie od 12 do 45% przed zmieszaniem z czą steczkami anionowego polimeru organicznego.
  2. 2. Kompozycja wodna według zastrz. 1, znamienna tym, że koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki są zawarte w zolu mającym wartość S w zakresie 15 do 40% przed zmieszaniem z czą steczkami anionowego polimeru organicznego.
  3. 3. Kompozycja wodna według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że cząsteczki anionowego polimeru organicznego mają ładunek co najmniej 2 milirównoważników/g.
  4. 4. Kompozycja wodna według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że cząsteczki anionowego polimeru organicznego są zawarte w dyspersji.
  5. 5. Kompozycja wodna według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że stosunek wagowy koloidalnych cząsteczek anionowych na bazie krzemionki do cząsteczek anionowego polimeru organicznego zmienia się od 20:1 do 1:50.
  6. 6. Kompozycja wodna według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że koloidalne cząstki anionowe na bazie krzemionki stanowią krzemionkę.
  7. 7. Kompozycja wodna według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki stanowią krzemionkę modyfikowaną glinem.
  8. 8. Kompozycja wodna według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki stanowią krzemionkę modyfikowaną aminą.
    PL 207 644 B1
  9. 9. Kompozycja wodna według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że czą steczki anionowego polimeru organicznego obejmują jeden albo więcej monomerów wybranych z kwasów (met)akrylowych, alkilo (met)akrylowych, kwasów sulfoalkilo(met)akrylowych, nienasyconych kwasów dikarboksylowych, sulfonowanych styrenów, sulfoalkilometakryloamidów, akryloamidów, N-alkiloakryloamidów, N,N-dialkiloakrylamidów, metakrylamidów, octanu winylu, akrylonitrylu, N-winylometyloacetamidu i N-winylopirolidonu i ich soli.
  10. 10. Kompozycja wodna według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że polifunkcyjny środek rozgałęziający i/albo sieciujący ma co najmniej dwa etylenowo nienasycone wiązania, etylenowo nienasycone wiązanie i reaktywną grupę, albo dwie reaktywne grupy.
  11. 11. Sposób wytwarzania kompozycji wodnej, znamienny tym, że obejmuje zmieszanie koloidalnych cząsteczek anionowych na bazie krzemionki z cząsteczkami anionowego polimeru organicznego, otrzymywanymi przez polimeryzację jednego albo więcej etylenowo nienasyconych monomerów łącznie z jednym albo więcej polifunkcyjnych środków rozgałęziających i/albo sieciujących, z uzyskaniem wodnej kompozycji zawierającej koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki i anionowe cząsteczki polimeru organicznego w ilości co najmniej 0,01% wagowych liczonych względem całkowitej masy kompozycji wodnej, koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki stanowią krzemionkę, krzemionkę zmodyfikowaną glinem albo krzemionkę zmodyfikowaną aminą i mają powierzchnię właściwą w zakresie od 300 do 1000 m2/g, i te koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki są zawarte w zolu mającym wartość S w zakresie od 12 do 45% przed zmieszaniem z cząsteczkami anionowego polimeru organicznego.
  12. 12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki są zawarte w zolu mającym wartość S w zakresie 15 do 40% przed zmieszaniem z cząsteczkami anionowego polimeru organicznego.
  13. 13. Sposób według zastrz. 11 albo 12, znamienny tym, że cząsteczki anionowego polimeru organicznego mają ładunek co najmniej 2 milirównoważników/g.
  14. 14. Sposób według zastrz. 11 albo 12, znamienny tym, że cząsteczki anionowego polimeru organicznego są zawarte w dyspersji.
  15. 15. Sposób według zastrz. 11 albo 12, znamienny tym, że stosunek wagowy koloidalnych cząsteczek anionowych na bazie krzemionki do cząsteczek anionowego polimeru organicznego zmienia się od 20:1 do 1:50.
  16. 16. Sposób według zastrz. 11 albo 12, znamienny tym, że koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki stanowią krzemionkę.
  17. 17. Sposób według zastrz. 11 albo 12, znamienny tym, że koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki stanowią krzemionkę modyfikowaną glinem.
  18. 18. Sposób według zastrz. 11 albo 12, znamienny tym, że koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki stanowią krzemionkę modyfikowaną aminą.
  19. 19. Sposób według zastrz. 11 albo 12, znamienny tym, że cząsteczki anionowego polimeru organicznego obejmują jeden albo więcej monomerów wybranych z kwasów (met)akrylowych, alkilo(met)akrylowych, kwasów sulfoalkilo(met)akrylowych, nienasyconych kwasów dikarboksylowych, sulfonowanych styrenów, sulfoalkilometakryloamidów, akryloamidów, N-alkiloakryloamidów, N,N-dialkiloakryloamidów, metakrylamidów, octanu winylu, akrylonitrylu, N-winylometyloacetamidu i N-winylo-pirolidonu i ich soli.
  20. 20. Sposób według zastrz. 11 albo 12, znamienny tym, że polifunkcyjne środki rozgałęziające i/albo sieciujące mają co najmniej dwa wiązania etylenowo nienasycone, wiązanie etylenowo nienasycone i grupę reaktywną, albo dwie grupy reaktywne.
  21. 21. Sposób wytwarzania papieru z zawiesiny wodnej zawierającej włókna celulozowe, ewentualnie wypełniacz, który to sposób obejmuje dodawanie do zawiesiny włókien polimeru kationowego i kompozycji wodnej zawierającej cząsteczki anionowego polimeru organicznego i koloidalnych cząsteczek anionowych na bazie krzemionki, przy czym cząsteczki anionowego polimeru organicznego otrzymywane są przez polimeryzację jednego albo więcej etylenowo nienasyconych monomerów łącznie z jednym albo więcej polifunkcyjnych środków rozgałęziających i/albo sieciujących, zaś cząsteczki anionowego polimeru organicznego i koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki, występują w kompozycji wodnej w ilościach co najmniej 0,01% wagowych liczonych względem całkowitej masy wodnej kompozycji, koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki stanowią krzemionkę, krzemionkę modyfikowaną glinem albo krzemionkę modyfikowaną aminą i mają powierzchnię właściwą w zakresie od 300 do 1000 m2/g, i te koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki są
    PL 207 644 B1 zawarte w zolu mającym wartość S w zakresie 12 do 45% przed zmieszaniem z cząsteczkami anionowego polimeru organicznego.
  22. 22. Sposób według zastrz. 21, znamienny tym, że koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki są zawarte w zolu mającym wartość S w zakresie 15 do 40% przed zmieszaniem z cząsteczkami anionowego polimeru organicznego.
  23. 23. Sposób według zastrz. 21 albo 22, znamienny tym, że cząsteczki anionowego polimeru organicznego mają ładunek co najmniej 2 milirównoważników/g.
  24. 24. Sposób według zastrz. 21 albo 22, znamienny tym, że cząsteczki anionowego polimeru organicznego są zawarte w dyspersji.
  25. 25. Sposób według zastrz. 21 albo 22, znamienny tym, że stosunek wagowy koloidalnych cząsteczek anionowych na bazie krzemionki do cząsteczek anionowego polimeru organicznego zmienia się od 20:1 do 1:50.
  26. 26. Sposób według zastrz. 21 albo 22, znamienny tym, że koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki stanowią krzemionkę.
  27. 27. Sposób według zastrz. 21 albo 22, znamienny tym, że koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki stanowią krzemionkę modyfikowaną glinem.
  28. 28. Sposób według zastrz. 21 albo 22, znamienny tym, że koloidalne cząsteczki anionowe na bazie krzemionki stanowią krzemionkę modyfikowaną aminą.
  29. 29. Sposób według zastrz. 21 albo 22, znamienny tym, że cząsteczki anionowego polimeru organicznego obejmują jeden albo więcej monomerów wybranych z kwasów (met)akrylowych, alkilo(met)akrylowych, kwasów sulfoalkilo(met)akrylowych, nienasyconych kwasów dikarboksylowych, sulfonowanych styrenów, sulfoalkilometakrylamidów, akrylamidów, N-alkiloakrylamidów, N,N-dialkiloakrylamidów, metakrylamidów, octanu winylu, akrylonitrylu, N-winylometyloacetamidu i N-winylopirolidonu i ich soli.
  30. 30. Sposób według zastrz. 21 albo 22, znamienny tym, że polifunkcyjny rozgałęziony i/albo polifunkcyjny sieciujący środek ma co najmniej dwa wiązania etylenowo nienasycone, wiązanie etylenowo nienasycone i grupę reaktywną albo dwie grupy reaktywne.
  31. 31. Zastosowanie kompozycji wodnej określonej w zastrz. 1 albo 2, jako środka pomocniczego odwadniającego i/albo retencyjnego w produkcji papieru.
PL367830A 2001-06-12 2002-06-10 Kompozycja wodna, sposób jej wytwarzania i jej zastosowanie oraz sposób wytwarzania papieru PL207644B1 (pl)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US29725801P 2001-06-12 2001-06-12
EP01850123 2001-07-12
PCT/SE2002/001127 WO2002101145A1 (en) 2001-06-12 2002-06-10 Aqueous composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL367830A1 PL367830A1 (pl) 2005-03-07
PL207644B1 true PL207644B1 (pl) 2011-01-31

Family

ID=26077512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL367830A PL207644B1 (pl) 2001-06-12 2002-06-10 Kompozycja wodna, sposób jej wytwarzania i jej zastosowanie oraz sposób wytwarzania papieru

Country Status (19)

Country Link
EP (1) EP1395703B1 (pl)
JP (1) JP4190027B2 (pl)
KR (1) KR100573052B1 (pl)
CN (1) CN1255604C (pl)
AR (1) AR034462A1 (pl)
AT (1) ATE450652T1 (pl)
AU (1) AU2002309436B2 (pl)
BR (1) BR0210338B1 (pl)
CA (1) CA2450235C (pl)
DE (1) DE60234592D1 (pl)
ES (1) ES2336769T3 (pl)
MX (1) MXPA03010953A (pl)
NO (1) NO20035532L (pl)
NZ (1) NZ529997A (pl)
PL (1) PL207644B1 (pl)
PT (1) PT1395703E (pl)
RU (1) RU2277142C2 (pl)
WO (1) WO2002101145A1 (pl)
ZA (1) ZA200309149B (pl)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JP4837032B2 (ja) * 2005-05-16 2011-12-14 アクゾ ノーベル ナムローゼ フェンノートシャップ 紙の製造方法
BRPI0620805A2 (pt) 2005-12-30 2011-11-22 Akzo Nobel Nv processo para a produção de papel
DE102007020523A1 (de) * 2007-05-02 2008-11-06 Helling, Günter, Dr. Metallsalz-Nanogel enthaltende Polymere
RU2496936C2 (ru) * 2007-05-23 2013-10-27 Акцо Нобель Н.В. Способ получения целлюлозного продукта
US8172983B2 (en) * 2007-09-12 2012-05-08 Nalco Company Controllable filler prefloculation using a dual polymer system
US9181657B2 (en) * 2007-09-12 2015-11-10 Nalco Company Method of increasing paper strength by using natural gums and dry strength agent in the wet end
DE102007059736A1 (de) * 2007-12-12 2009-06-18 Omya Development Ag Oberflächenmineralisierte organische Fasern
DE102008000584A1 (de) * 2008-03-10 2009-09-17 Wacker Chemie Ag Verfahren zur Herstellung von Kompositpartikeln
CA2814988A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Buckman Laboratories International, Inc. Papermaking and products made thereby with ionic crosslinked polymeric microparticle
JP6307439B2 (ja) * 2011-12-15 2018-04-04 インヴェンティア・アクチボラゲットＩｎｎｖｅｎｔｉａ Ａｂ 紙および板紙の改善システムおよび方法
CN106638125B (zh) * 2016-12-20 2019-04-12 宁波蓝星包装印务有限公司 一种包装纸箱用疏水原纸材料及其制备方法
AU2018209385B2 (en) * 2017-01-18 2023-04-13 Solenis Technologies Cayman, L.P. High molecular weight temporary wet strength resin for paper

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2516397B1 (fr) * 1981-11-16 1988-01-15 Rhone Poulenc Spec Chim Adjuvant de floculation et procede pour la purification des eaux
US4783513A (en) * 1985-08-02 1988-11-08 Allied-Signal Inc. Novel water soluble cationic acrylamide polymers having relatively uniform cationic quaternary amine functional unit distribution
US4750974A (en) * 1986-02-24 1988-06-14 Nalco Chemical Company Papermaking aid
ES2067517T5 (es) * 1988-12-19 2004-09-16 Cytec Technology Corp. Agentes floculantes polimericos de alto rendimiento.
SE500387C2 (sv) * 1989-11-09 1994-06-13 Eka Nobel Ab Silikasoler, förfarande för framställning av silikasoler samt användning av solerna i pappersframställning
US5167766A (en) * 1990-06-18 1992-12-01 American Cyanamid Company Charged organic polymer microbeads in paper making process
DE4216167A1 (de) * 1992-05-18 1993-11-25 Roehm Gmbh Wasserlösliche Polymerdispersionen
US5700893A (en) * 1993-11-12 1997-12-23 Betzdearborn Inc. Water-soluble cationic copolymers and their use as flocculants and drainage aids
SE9502522D0 (sv) * 1995-07-07 1995-07-07 Eka Nobel Ab A process for the production of paper
GB9624031D0 (en) * 1996-11-19 1997-01-08 Allied Colloids Ltd Manufacture of paper
GB9624832D0 (en) * 1996-11-28 1997-01-15 Allied Colloids Ltd Production of paper and paper board
BR9714456A (pt) * 1996-12-31 2000-03-21 Ciba Spec Chem Water Treat Ltd uso no mesmo

Also Published As

Publication number Publication date
EP1395703B1 (en) 2009-12-02
WO2002101145A1 (en) 2002-12-19
ES2336769T3 (es) 2010-04-16
JP2005506398A (ja) 2005-03-03
PT1395703E (pt) 2010-03-01
BR0210338B1 (pt) 2012-09-18
KR20040003047A (ko) 2004-01-07
AR034462A1 (es) 2004-02-25
PL367830A1 (pl) 2005-03-07
BR0210338A (pt) 2004-07-13
KR100573052B1 (ko) 2006-04-24
RU2277142C2 (ru) 2006-05-27
NO20035532D0 (no) 2003-12-11
JP4190027B2 (ja) 2008-12-03
CN1255604C (zh) 2006-05-10
RU2004100313A (ru) 2005-06-27
CA2450235A1 (en) 2002-12-19
CA2450235C (en) 2009-02-03
DE60234592D1 (de) 2010-01-14
ZA200309149B (en) 2005-01-26
AU2002309436B2 (en) 2005-02-24
EP1395703A1 (en) 2004-03-10
ATE450652T1 (de) 2009-12-15
NO20035532L (no) 2004-02-12
CN1516771A (zh) 2004-07-28
NZ529997A (en) 2005-06-24
MXPA03010953A (es) 2004-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU748735B2 (en) A process for the production of paper
CA2393242C (en) Method for production of paper
CZ293559B6 (cs) Způsob výroby papíru
US20100326615A1 (en) Papermaking And Products Made Thereby With High Solids Glyoxalated-Polyacrylamide And Silicon-Containing Microparticle
PL207644B1 (pl) Kompozycja wodna, sposób jej wytwarzania i jej zastosowanie oraz sposób wytwarzania papieru
US7189776B2 (en) Aqueous composition
AU2002309436A1 (en) Aqueous composition
US7156955B2 (en) Papermaking process using a specified NSF to silica-based particle ratio
JP2005513300A (ja) 水性シリカ含有組成物及び紙の製造方法
RU2347029C1 (ru) Способ изготовления бумаги
CA2470789C (en) Aqueous silica-containing composition and process for production of paper
NO330718B1 (no) Kationisk vinyladdisjonspolymer og fremgangsmate ved fremstilling av papir