RU2147058C1 - Способ производства бумаги - Google Patents

Способ производства бумаги Download PDF

Info

Publication number
RU2147058C1
RU2147058C1 RU98111497A RU98111497A RU2147058C1 RU 2147058 C1 RU2147058 C1 RU 2147058C1 RU 98111497 A RU98111497 A RU 98111497A RU 98111497 A RU98111497 A RU 98111497A RU 2147058 C1 RU2147058 C1 RU 2147058C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
suspension
acrylamide polymer
acrylamide
aluminum
polymer
Prior art date
Application number
RU98111497A
Other languages
English (en)
Inventor
Асплунд Анна
Андерссон Кьелль
Линдгрен Эрик
Original Assignee
ЕКА Кемикалс АБ
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
Application filed by ЕКА Кемикалс АБ filed Critical ЕКА Кемикалс АБ
Application granted granted Critical
Publication of RU2147058C1 publication Critical patent/RU2147058C1/ru

Links

Images

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
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/41—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups
    • D21H17/44—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups cationic
    • D21H17/45—Nitrogen-containing groups
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/37—Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. polyacrylates
    • D21H17/375—Poly(meth)acrylamide
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • 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
    • D21H17/41—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups
    • D21H17/44—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups cationic
    • D21H17/45—Nitrogen-containing groups
    • D21H17/455—Nitrogen-containing groups comprising tertiary amine or being at least partially quaternised
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63—Inorganic compounds
    • D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/68—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments siliceous, e.g. clays
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/04—Addition to the pulp; After-treatment of added substances in the pulp
    • D21H23/06—Controlling the addition
    • D21H23/14—Controlling the addition by selecting point of addition or time of contact between components

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

Способ касается производства бумаги. К суспензии целлюлозных волокон добавляют водорастворимый катионный или амфотерный разветвленный полимер на основе акриламида и анионный силиказоль, содержащий алюминий. Можно вводить наполнители. Полученную суспензию формуют и обезвоживают на сетке. Способ позволяет повысить качество бумажного полотна. 10 з.п. ф-лы, 2 табл.

Description

Настоящее изобретение относится к способу производства бумаги, в частности к способу, заключающемуся в добавке в бумагообразную массу разветвленного акриламидного полимера и силиказоля, содержащего алюминий, для получения бумаги.
Известно применение веществ для обезвоживания и удерживания наполнителя при производстве бумаги. Такие добавки вводят в массу для упрощения обезвоживания и/или увеличения адсорбции очень мелких частиц и добавок на волокнах целлюлозы для их удержания волокнами. Таким образом можно значительно повысить производительность, тогда как использование веществ для обезвоживания и улучшения удерживания наполнителя обеспечивает существенные экономические преимущества.
Другим важным признаком настоящего способа производства бумаги является формование бумажного полотна. Формование определяется по расхождению в светопроницаемости бумажного полотна. На формование оказывают влияние несколько факторов, например способ распределения, расположения и смешивания волокна в бумажном полотне. Таким образом хорошее формование (просвет бумаги) в способе производства бумаги предназначено для оптимизации оптических свойств производимой бумаги.
Благотворными для формования являются обычно небольшие дозы веществ для обезвоживания и повышения удерживаемости наполнителя. Однако даже умеренные дозы веществ для обезвоживания и повышения удерживаемости наполнителя могут оказывать вредный эффект на формование. Когда удерживаемость повышается до высокого уровня, параметр формования резко уменьшается от хорошего просвета до плохого просвета бумаги. Плохой просвет приводит к ухудшению качества бумаги и ее пригодности для печатания. Повышенная шероховатость поверхности бумаги является дополнительным эффектом плохого просвета, что может оказывать отрицательный эффект на последующую поверхностную обработку, например на нанесение покрытия. Проблемы плохого просвета и, следовательно, ухудшенных оптических свойств и пригодности для печатания не могут быть устранены нанесением покрытия на бумагу, поскольку результат будет обычно не таким хорошим, как результат, который достигается с бумагой, полученной в условиях, обеспечивающих хороший просвет.
В патентах США NN 4980025 и 5368833 и в Европейском патенте N 656872 раскрыто применение катионных акриламидных полимеров и силиказолей, содержащих алюминий, в качестве добавок в массу в процессе производства бумаги. Эти системы находятся среди наиболее эффективных средств обезвоживания и повышения удерживаемости наполнителя, которые теперь применяют.
Установлено, что согласно настоящему изобретению комбинацию благотворных эффектов в значениях улучшенного формования и очень высоких показателей обезвоживания и повышения удерживаемости наполнителя можно получить, когда силиказоли, содержащие алюминий, применяют в соединении с разветвленными акриламидными полимерами в качестве добавок в массу в производстве бумаги. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу производства бумаги из суспензии волокон, содержащих целлюлозу, и возможных наполнителей, который заключается в добавке в суспензию растворимого в воде катионного или амфотерного разветвленного полимера на основе акриламида и анионного силиказоля, содержащего алюминий, формовании и обезвоживании суспензии на сетке. Итак, настоящее изобретение относится к способу, как определено далее в формуле изобретения.
В сравнении со способами, применяющими тот же тип силиказоля, но в комбинации с линейными акриламидными полимерами, способ согласно настоящему изобретению позволяет производить бумагу с улучшенным просветом при соответствующих дозах добавок и с улучшенным просветом при соответствующих уровнях повышения удерживаемости наполнителя, таким образом можно улучшить качество изготавливаемого бумажного полотна и при этом сохранить высокий показатель повышения удерживаемости наполнителя.
Растворимые в воде катионные и амфотерные разветвленные акриламидные полимеры, которые можно применять согласно настоящему изобретению, известны в технике, например, из Европейской заявки на патент N 374458, которая указана здесь для справки. Полимеры можно получить из мономеров, обычно применяемых для изготовления амфотерных и катионных акриламидных полимеров, в комбинации по меньшей мере с одним разветвляющим агентом.
Примеры обычно применяемых мономеров для получения катионных и амфотерных акриламидных полимеров, включают в себя акриламид и его производные в комбинации по меньшей мере с одним этилен-ненасыщенным катионным мономером и комбинации этилен-ненасыщенных катионных и анионных мономеров соответственно и возможно неионные мономеры. Примеры соответствующих катионных мономеров включают в себя диаллилдиметиламмонийхлорид, акрилоксиэтилтриметиламмонийхлорид и катионные мономеры на основе (мет)акрилатов и (мет)акриламиды соединений N,N-диалкиламиноалкил, например четвертичные соединения и их соли.
Разветвляющий агент позволяет придать разветвленную структуру акриламидному полимеру, например, путем сополимеризации смеси мономеров, включая мономерный разветвляющий агент, содержащий этилен-ненасыщенную связь (связи), и/или путем реакции между другими типами реактивной группы (групп), присутствующим в разветвляющем агенте, с реактивной группой (группами), присутствующей в акриламидном полимере, во время или после сополимеризации. Примеры соответствующих разветвляющих агентов включают в себя соединения, имеющие по меньшей мере две, и предпочтительно - две, этилен-ненасыщенные связи; соединения, имеющие по меньшей мере одну этилен-ненасыщенную связь и по меньшей мере одну реактивную группу; и соединения, имеющие по меньшей мере две реактивные группы. Примеры соответствующих реактивных групп включают в себя эпоксиды, альдегиды и гидроксильные группы. Предпочтительно, чтобы разветвляющий агент был двухфункциональным, то есть чтобы в разветвляющем агенте присутствовали две группы типа этилен-ненасыщенной связи и/или реактивная группа. Предпочтительно акриламидный полимер содержит в полимеризованной форме по меньшей мере один этилен-ненасыщенный мономер, действующий в качестве разветвляющего агента, а более предпочтительно разветвляющий агент имеет две этилен-ненасыщенные связи.
Примеры соответствующих мономерных разветвляющих агентов, содержащих две этилен-ненасыщенные связи, включают в себя алкилен бис(мет)акриламиды, например метилен бисакриламид и метилен бисметакриламид, диакрилаты и диметакрилаты, моно-, ди- и полиэтиленгликоли, аллил- и винил-функциональные (мет)акрилаты и (мет)акриламиды, например соединения N-метил аллилакриламида и N-винил акриламида или соединения дивинила, например дивинилбензол. Примеры соответствующих разветвляющих агентов, содержащих одну этилен-ненасыщенную связь и одну реакционноспособную группу, включают в себя глицидилакрилат, метилолакриламид и акролеин. Примеры разветвляющих агентов, содержащих две реакционноспособные группы, включают в себя глиоксаль, соединения диэпокси и эпихлоргидрин.
Полимер на основе акриламида обычно имеет содержание разветвляющего агента по меньшей мере 4 молярных частей/миллион на основе начального содержания мономера, применяемого во время полимеризации. Соответствующим содержанием является по меньшей мере 8, а предпочтительно по меньшей мере 20 молярных частей/миллион на основе начального содержания мономера. Верхним пределом содержания разветвляющего агента является соответственно 200 и предпочтительно 100 молярных частей/миллион на основе начального содержания мономера.
Полиакриламид, применяемый в настоящем способе, имеет предпочтительно заряд катиона. Соответствующие катионные полиакриламиды имеют катионность от 2 до 45 мольных %, то есть полимеры получены из 2-45 мольных % мономеров, которые являются катионными или стали катионными во время или после полимеризации. Предпочтительно содержание катионов составляет от 5 до 35 мольных %.
Молекулярная масса акриламидного полимера соответственно выше 500000, по меньшей мере 3000000. Обычно верхним пределом является 30000000 и соответственно 25000000.
Количество акриламидного полимера, добавляемого в массу, обычно составляет по меньшей мере 0,01 кг/т, а верхним пределом обычно является 30 кг/т, вычисленным на основе сухого полимера на сухих волокнах и возможных наполнителях. Количество составляет соответственно от 0,02 до 15, а предпочтительно от 0,05 до 8 кг/т.
Водные алюминий-содержащие силиказоли, которые можно применять согласно настоящему изобретению, известны в технике. Предпочтительно золь содержит частицы анионной двуокиси кремния, модифицированной алюминием, то есть частицы на основе SiO2 или кремневой кислоты, содержащей алюминий. Предпочтительно также то, чтобы частицы были коллоидными, то есть в интервале размера коллоидных частиц. Соответственно, частицы имеют средний размер меньше примерно 20 нм, а предпочтительно средний размер находится в интервале примерно 1 - 10 нм. Кроме это принято в химии двуокиси кремния, размер относится к среднему размеру первичных частиц, которые могут быть агрегированными или неагрегированными. Примеры соответствующих силиказолей, содержащих алюминий, включают в себя те, которые раскрыты в патентах США NN 4927498, 4961825, 4980025, 5176891, 5368833, 5470435 и 5553014 и в Европейском патенте N 656872, которые указаны все для справки.
Частицы, присутствующие в золе, должны иметь соответственно удельную поверхность по меньшей мере 50 м2/г. Удельную поверхность можно измерить титрованием с NaOH известным способом, например, как описано Сиарсом в "Аналитической Химии", 28 (1956):12, 1981-1983 и в патенте США N 5176891. Таким образом, данная площадь представляет среднюю удельную поверхность частиц. Соответственно, удельная поверхность равна по меньшей мере 425 м2/г, предпочтительно в пределах от 450 до 1700 м2/г, а еще лучше 750 - 1000 м2/г.
Предпочтительно силиказоли, содержащие алюминий, согласно настоящему изобретению включают в себя золи, содержащие частицы коллоидной двуокиси кремния, содержащий алюминий, и предпочтительно частицы такой двуокиси кремния, которые поверхностно модифицированы алюминием. Эти частицы соответственно модифицированы алюминием до степени от 2 до 25%, предпочтительно от 3 до 20%; таким образом под этим подразумевается часть атомов алюминия, которые замещены атомами кремния на поверхности частиц. Степень модификации алюминием указана в % и вычислена на основе 8 силаноловых групп/нм2, как описано Ller R. K. в журнале "Наука о коллоидах в межфазной границе", 55 (1976):1, 25-34.
Согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения силиказоль, содержащий алюминий, имеет S-значение в интервале от 8 до 45%, а предпочтительно от 15 до 35%. S-значение золя соответствует степени агрегирования или образования микрогеля, а более низкое S-значение указывает на содержание большой части микрогеля. Таким образом предпочтительно, чтобы золь, применяемый в настоящем способе, имел сравнительно высокое содержание микрогеля. Допускается, что микрогель, наполнители присутствуют до значительной степени в форме двух- или трехмерных структур агрегированных первичных частиц. S-значение можно измерить и вычислить, как описано Р.К. Ллером и Р.Л. Дальтоном в журнале "Физическая химия", 60, (1956), 955-957. Итак, в соответствии с особенно предпочтительным вариантом настоящего изобретения применяемый золь имеет S-значение в интервале от 8 до 45%, и он содержит частицы двуокиси кремния, имеющие удельную поверхность в интервале 750-1000 м2/г, которые поверхностно модифицированы алюминием до степени 2 - 25% замещения атомов кремния. Золи этого типа описаны в патенте США N 5368833.
Согласно другому предпочтительному варианту настоящего изобретения применяемый золь содержит коллоидную двуокись кремния, модифицированную алюминием, имеющую высокую удельную поверхность, по меньшей мере 1000 м2/г и предпочтительно в интервале 1000 - 1700 м2/г. В технике двуокись кремния, содержащая алюминий, этого типа известна также как полиалюмосиликат или полиалюмосиликатный микрогель, которые оба охвачены термином "двуокись кремния, модифицированная алюминием", применяемым здесь.
Количество силиказоля, содержащего алюминий, добавленного в суспензию, обычно составляет по меньшей мере 0,01 кг/т, часто по меньшей мере 0,05 кг/т, а верхним пределом является соответственно 5 кг/т, который вычислен как SiO2 на сухих волокнах и возможных наполнителях. Количество находится предпочтительно в интервале 0,1 - 2 кг/т.
Согласно настоящему изобретению предпочтительно добавлять акриламидный полимер в массу до силиказоля, содержащего алюминий, даже если обратный порядок добавки может быть пригодным. Предпочтительно также добавлять первый компонент, например полимер, со стадии деформации сдвига, которую можно выбрать, например, из накачивания, смешения, очистки и т.п., и добавлять второй компонент, например золь, после упомянутой стадии деформации сдвига. Настоящий способ также включает в себя раздельные добавки с применением, например, по меньшей мере двух положений для добавки полимера и/или по меньшей мере двух положений для добавки силиказоля, содержащего алюминий, предпочтительно со стадией деформации сдвига между каждой добавкой. Значение pH исходной массы может находиться в интервале от примерно 3 до примерно 10. Соответствующим значением pH является выше 3,5 и предпочтительно в интервале от 4 до 9.
Помимо усовершенствований в значениях формования было установлено, что улучшенную проклейку можно достичь при применении проклеивающего вещества в соединении с добавками, согласно настоящему изобретению содержащими неразветвленные акриламидные полимеры. Таким образом можно применять более низкие уровни содержания проклеивающего вещества для получения одинаковой характеристики проклеивания в сравнении с известными способами, и, следовательно, настоящий способ предлагает дополнительные экономические преимущества. Проклеивающее вещество можно получить из природных источников, например проклеивающие вещества на основе канифоли, и из синтетических источников, например проклеивающие вещества, химически активные с целлюлозой, например кетеновые димеры и ангидриды кислот или любая их комбинация. Использование таких проклеивающих веществ известно в технике. Примеры соответствующих проклеивающих веществ на основе канифоли, кетеновых димеров и ангидридов кислот описаны в патенте США N 4522686, который указан здесь для справки. В настоящем способе предпочтительно применять проклеивающие вещества, являющиеся химически активными с целлюлозой, например алкилкетеновые димеры и алкенилсукциновые ангидриды, причем наиболее предпочтительными являются алкилкетеновые димеры.
При применении проклеивающего вещества в настоящем способе количество добавленного в суспензию вещества может находиться в пределах 0,01 - 5,0% по массе и предпочтительно от 0,02 до 1,0% по массе, вычисленное в сухом виде на сухих волокнах и возможных наполнителях, где доза зависит главным образом от качества целлюлозы, применяемого проклеивающего вещества и требуемого уровня содержания проклеивающего вещества. Проклеивающие вещества применяют в форме водных дисперсий, содержащих по меньшей мере один диспергатор, выбранный из анионных, неионных, амфотерных и катионных диспергаторов. Предпочтительно, чтобы водная суспензия была анионной или катионной. Когда в настоящем способе применяют проклеивающее вещество, то в исходную массу можно добавлять в произвольном порядке проклеивающее вещество, акриламидный полимер и силиказоль, содержащий алюминий.
Согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения применяют по меньшей мере один дополнительный органический полимер, который можно получить из природных или синтетических источников. Примеры соответствующих полимеров, полученных из природных источников, включают в себя крахмалы и гуаровую смолу, например катионные и амфотерные крахмалы и амфотерные гуаровые смолы. Примеры соответствующих синтетических полимеров включают в себя любой полимер, действующий в качестве уловителя анионных примесей (АПУ). Уловители анионных примесей (АПУ) известны в технике как нейтрализующие и/или фиксаторные агенты для вредных анионных веществ, присутствующих в исходной массе. Таким образом, уловители анионных примесей могут повысить эффективность компонентов, применяемых в настоящем способе. Соответствующие уловители анионных примесей включают в себя катионные органические полиэлектролиты, особенно с низкой молекулярной массой, высокозаряженные катионные органические полимеры, например полиамины, полиэтиленимины, гомо- и сополимеры на основе диаллилдиметиламмонийхлорида, (мет)акриламидов и (мет)акрилатов. Даже если можно применять произвольный порядок добавки, однако предпочтительно добавлять такие дополнительные полимеры в массу до добавки разветвленного акриламидного полимера.
Согласно еще одному предпочтительному варианту исполнения настоящего изобретения способ включает в себя также добавку в массу соединения алюминия. Как известно в технике, когда катионные или амфотерные полимеры применяют в комбинации с силиказолями, содержащими алюминий, в качестве средств обезвоживания и повышения удерживаемости наполнителя, дополнительное улучшение их эффекта можно получить за счет ввода соединения алюминия в массу. Примеры соответствующих для этой цели соединений алюминия включают в себя квасцы, алюминаты, хлорид алюминия, нитрат алюминия и соединения полиалюминия, например хлориды полиалюминия, сульфаты полиалюминия, соединения полиалюминия, содержащие ионы хлорида и сульфата, силикат-сульфаты полиалюминия и их смеси. Соединения полиалюминия могут также содержать другие анионы, а не только ионы хлорида, например анионы из серной кислоты, фосфорной кислоты, органических кислот, например из лимонной или щавелевой кислоты.
Когда в настоящем способе применяют соединение алюминия, количество добавленного соединения будет зависеть от типа применяемого соединения алюминия и других эффектов, желательных от него. Например, в технике хорошо известно применение соединений алюминия в качестве осадителей для проклеивающих веществ на основе канифоли, причем можно также использовать соединения полиалюминия в качестве уловителей анионных примесей. Количество должно составлять предпочтительно по меньшей мере 0,001 кг/т и его вычисляют как Al2O3 на сухих волокнах и возможных наполнителях. Соответственно, это количество находится в интервале от 0,01 до 1 кг/т, предпочтительно в интервале от 0,05 до 0,5 кг/т.
Конечно, можно применять другие добавки, которые являются обычными в производстве бумаги, в комбинации с добавками согласно настоящему изобретению, например агенты для повышения прочности в сухом состоянии, агенты для повышения прочности в мокром состоянии, оптические отбеливатели, красители и т.п. Целлюлозная суспензия или масса может также содержать минеральные наполнители известных типов, например каолин, белую глину, двуокись титана, гипс, тальк, натуральные или синтетические карбонаты кальция, например мел, измельченный мрамор и осажденный карбонат кальция.
Способ согласно настоящему изобретению применяют для производства бумаги. Термин "бумага", как его применяют здесь, конечно включает в себя не только бумагу и ее изготовление, но также другие изделия в виде листов или полотен, например картон и его изготовление.
Способ согласно настоящему изобретению можно применять для производства бумаги из различных типов суспензий волокон, содержащих целлюлозу, при этом суспензии должны соответственно содержать по меньшей мере 25% по массе и предпочтительно по меньшей мере 50% по массе таких волокон на основе сухого вещества. Суспензии могут быть основаны на волокнах из целлюлозы, например сульфатной, сульфитной и органозольной целлюлозы, древесной целлюлозы, например термомеханической, хемо-термомеханической целлюлозы, облагороженной целлюлозы и из измельченной древесной целлюлозы как из твердых, так и из мягких пород дерева, и могут также быть основаны на переработанных для вторичного использования волокнах, возможно из целлюлозы облагороженной макулатуры и их смесей.
Настоящее изобретение проиллюстрировано далее следующими примерами, которые, однако, не предназначены для его ограничения. Если не указано особо, то части и проценты даны по массе.
Пример 1
Способ, согласно настоящему изобретению, оценили в значениях просвета, который измерили и вычислили в соответствии с методом, описанным С.Фрелих и К. Андерссоном в "Свеск Папперстиднинг/Нордиск Селлюлоза", 3(1995), 28-30, с использованием оптико-волоконного датчика, соединенного с компьютером. В настоящем способе анализировали размер, форму и плотность (пористость) хлопьев, образующихся в массе, и вычислили показатель флоккулированного осадка. Показатель флоккулированного осадка соответствует просвету полученной бумаги, а более низкий показатель флоккулированного осадка указывает на лучший просвет и улучшенное качество бумаги, и наоборот.
Применяемая масса была основана на отбеленной сульфатной целлюлозе из древесины березы и сосны в соотношении 60:40, в которую добавили 0,3 г/л Na2SO4 • 10H2O. Концентрация массы составила 0,55, а pH = 7,0. Во время испытаний применяли различные линейные и разветвленные катионные акриламидные полимеры, все из которых имели катионность 10 мольных % в соединении с золем двуокиси кремния, модифицированной алюминием, типа, описанного в патенте США N 5368833, который имел S-значение примерно 25% и содержал частицы двуокиси кремния с удельной поверхностью примерно 900 м2/г, которые были поверхностно модифицированы алюминием до степени 5%. В испытаниях согласно настоящему изобретению применяли катионный разветвленный полиакриламид, содержащий в полимеризованной форме мономерный агент для разветвления, которым является метиленбисакриламид. Содержание разветвляющего агента составило 50 молярных частей/миллион на основе начального содержания мономера, и этот полимер затем обозначали как полиакриламид 50 (ПАМ). В сравнительном испытании применяли обычный катионный линейный полиакриламид, не содержащий мономер, действующий в качестве разветвляющего агента. Этот полимер обозначен далее как полиакриламид 0.
В сосуд с разделительными перегородками добавляли с постоянной скоростью перемешивания химикалии. В сосуд погрузили датчик CWF от фирмы Кемтроникс, Швеция и позволили массе проходить через датчик с постоянной скоростью потока, при этом измеряли и вычисляли показатель флоккулированного осадка. Испытания проводили следующим образом: в массу добавляли силиказоль, модифицированный алюминием, после этого перемешивали в течение 15 секунд и при этом измеряли и вычисляли показатель флоккулированного осадка. Вычисленный показатель флоккулированного осадка представляет среднее значение, полученное в течение 2 - 10 секунд с последующей добавкой золя. Результаты испытаний представлены далее в таблице I.
Как можно увидеть из таблицы I, способ согласно настоящему изобретению, в котором применяют разветвленный полиакриламид, демонстрирует по существу низкий показатель флоккулированного осадка, указывая таким образом на лучший просвет и улучшенное качество бумаги в сравнении со способом, применяющим линейный поиакриламид.
Пример 2
Свойства удерживаемости (наполнителя) в способах из примера 1 были определены с помощью сосуда Бритт Динамикс при скорости 1000 об/мин, который представляет обычный метод испытания на удерживаемость в бумажной промышленности. В этих испытаниях применяли те же типы массы, полиакриламидов, модифицированного алюминием силиказоля и дозы, какие применяли в примере 1. Применяя описанный выше порядок добавок, обезвоживали массу в течение 15 секунд с последующей добавкой золя для измерения удерживаемости. Полученные результаты испытаний на удерживаемость и значения показателей флоккулированного осадка были записаны с помощью компьютера, построили графики зависимости показателя (y) флоккулированного осадка от удерживаемости (x), а кривую приспособили к точкам данных: y = 16,6x0,95, а корреляция R2 = 0,94 для способа согласно настоящему изобретению; y = 13,4x1,04, а R2 = 0,94 для сравнительного способа. Зависимость между удерживаемостью и просветом очевидна из таблицы II.
Более низкие значения показателя флоккулированного осадка, указывающие на лучший просвет и улучшенное качество бумаги, были получены со способом согласно настоящему изобретению в отличие от сравнительного способа при соответствующих уровнях удерживаемости.
Пример 3
В этом испытании определяли эффективность проклейки способом согласно настоящему изобретению. Из той же массы, какую применяли в примере 1, получили согласно стандартному способу SCAN-C23X полотна бумаги в лабораторных условиях. Помимо добавок, применяемых в примере 1, использовали катионный разветвленный полиакриламид, имеющий катионность 10%, содержащий в полимеризованной форме метиленбисакриламид, содержание которого составляло 25 молярных частей/миллион на основе начального содержания мономера. Этот полимер будет называться далее ПАМ-25 (полиакриламид). Применяемым веществом для проклейки была катионная суспензия алкилкетенового димера.
Порядок добавки был следующим: i) в массу добавляли акриламидный полимер с последующим перемешиванием в течение 30 секунд, ii) в массу добавляли кетеновый димер, затем перемешивали в течение 15 секунд, iii) добавляли силиказоль, модифицированный алюминием, в массу, затем ее перемешивали в течение 15 секунд, и iv) обезвоживали массу для формования бумаги. Применяли следующие дозы: 0,3 кг полиакриламида на тонну сухой массы, 0,8 кг кетенового димера на тонну сухой массы и 0,5 кг силиказоля, вычисленного как SiO2, на тонну сухой массы.
Эффективность проклейки оценили с помощью испытания Геркулез Сайз Тест с применением реактивного раствора N2 (1% муравьиная кислота) до 85% отражательной способности. Способом согласно настоящему изобретению, в котором применяли разветвленные полиакриламиды ПАМ 25 и ПАМ 50, получили значения HST (испытание Геркулез Сайз на проклейку) на 60% и 90% выше соответственно в сравнении со значением HST, полученным сравнительным способом с использованием линейного полиакриламида.

Claims (11)

1. Способ производства бумаги из суспензии волокон, содержащих целлюлозу и, возможно, наполнители, при котором в суспензию добавляют акриламидный полимер и анионный силиказоль, содержащий алюминий, суспензию формуют и обезвоживают на сетке, отличающийся тем, что в качестве акриламидного полимера используют водорастворимый катионный или амфотерный разветвленный полимер на основе акриламида.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что акриламидный полимер содержит дифункциональный разветвляющий агент.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что акриламидный полимер содержит в полимеризованной форме разветвляющий агент, выбранный из алкилен бис(мет)акриламидов, ди(мет)акрилатов, моно-, ди- и полиэтиленгликолей, аллил- и винилфункциональных (мет)акрилатов и (мет)акриламидов или соединений дивинила.
4. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что акриламидный полимер имеет содержание разветвляющего агента 8 - 100 мол.ч. на миллион на основе начального содержания мономера.
5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что акриламидный полимер имеет молекулярную массу, по меньшей мере, 3000000.
6. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что акриламидным полимером является катионный полимер.
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в суспензию добавляют акриламидный полимер и золь, содержащий частицы анионной двуокиси кремния, модифицированной алюминием, которые имеют средний размер в пределах примерно 1 - 10 нм.
8. Способ по п.1 или 7, отличающийся тем, что золь содержит частицы, имеющие удельную площадь поверхности, по меньшей мере, 425 м2/г.
9. Способ по пп.1,7 или 8, отличающийся тем, что золь имеет S-значение в интервале 8 - 45% и содержит частицы с удельной площадью поверхности в интервале 750 - 1000 м2/г.
10. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в суспензию добавляют проклеивающее вещество.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что проклеивающим веществом является кетеновый димер.
RU98111497A 1995-11-15 1996-11-08 Способ производства бумаги RU2147058C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9504081A SE9504081D0 (sv) 1995-11-15 1995-11-15 A process for the production of paper
SE9504081-2 1995-11-15
PCT/SE1996/001442 WO1997018351A1 (en) 1995-11-15 1996-11-08 A process for the production of paper

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2147058C1 true RU2147058C1 (ru) 2000-03-27

Family

ID=20400243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98111497A RU2147058C1 (ru) 1995-11-15 1996-11-08 Способ производства бумаги

Country Status (18)

Country Link
US (1) US6103064A (ru)
EP (1) EP0870087B1 (ru)
JP (1) JP2945761B2 (ru)
KR (1) KR100269043B1 (ru)
CN (1) CN1079866C (ru)
AT (1) ATE200696T1 (ru)
AU (1) AU706403B2 (ru)
BR (1) BR9611516A (ru)
CA (1) CA2237337C (ru)
DE (1) DE69612566T2 (ru)
DK (1) DK0870087T3 (ru)
ES (1) ES2158367T3 (ru)
MX (1) MX9803799A (ru)
NO (1) NO323558B1 (ru)
PT (1) PT870087E (ru)
RU (1) RU2147058C1 (ru)
SE (1) SE9504081D0 (ru)
WO (1) WO1997018351A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2455169C2 (ru) * 2006-12-01 2012-07-10 Акцо Нобель Н.В. Упаковочный ламинат
RU2471909C1 (ru) * 2011-06-23 2013-01-10 Александр Анатольевич Поздняков Бумажная масса для получения бумаги-основы для обоев

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6238521B1 (en) 1996-05-01 2001-05-29 Nalco Chemical Company Use of diallyldimethylammonium chloride acrylamide dispersion copolymer in a papermaking process
ID16844A (id) * 1996-05-01 1997-11-13 Nalco Chemical Co Proses pembuatan kertas
US5989392A (en) * 1997-09-10 1999-11-23 Nalco Chemical Company Method of using polyammonium quaternary for controlling anionic trash and pitch deposition in pulp containing broke
CO5070714A1 (es) * 1998-03-06 2001-08-28 Nalco Chemical Co Proceso para la preparacion de silice coloidal estable
US7306700B1 (en) 1998-04-27 2007-12-11 Akzo Nobel Nv Process for the production of paper
KR100403839B1 (ko) 1998-04-27 2003-11-01 악조 노벨 엔.브이. 제지 방법
US20030150575A1 (en) * 1998-06-04 2003-08-14 Snf Sa Paper and paperboard production process and corresponding novel retention and drainage aids, and papers and paperboards thus obtained
FR2779452B1 (fr) * 1998-06-04 2000-08-11 Snf Sa Procede de fabrication de papier et carton et nouveaux agents de retention et d'egouttage correspondants, et papiers et cartons ainsi obtenus
FR2779752B1 (fr) * 1998-06-12 2000-08-11 Snf Sa Procede de fabrication de papier et carton et nouveaux agents de retention correspondants, et papiers et cartons ainsi obtenus
US7169261B2 (en) 1999-05-04 2007-01-30 Akzo Nobel N.V. Silica-based sols
EP1181244B1 (en) * 1999-05-04 2007-08-15 Akzo Nobel N.V. Silica-based sols
TW524910B (en) * 1999-11-08 2003-03-21 Ciba Spec Chem Water Treat Ltd Manufacture of paper and paperboard
TW483970B (en) * 1999-11-08 2002-04-21 Ciba Spec Chem Water Treat Ltd A process for making paper and paperboard
TW527457B (en) * 1999-11-08 2003-04-11 Ciba Spec Chem Water Treat Ltd Manufacture of paper and paperboard
CZ299031B6 (cs) 1999-12-20 2008-04-09 Akzo Nobel N.V. Vodný sol na bázi oxidu kremicitého, zpusob jeho výroby a použití a zpusob výroby papíru
EP1319105A1 (en) 2000-09-20 2003-06-18 Akzo Nobel N.V. A process for the production of paper
MY140287A (en) * 2000-10-16 2009-12-31 Ciba Spec Chem Water Treat Ltd Manufacture of paper and paperboard
EP1261227A1 (en) * 2001-05-21 2002-11-27 Motorola, Inc. Method and apparatus for increased information transfer in a communication system
US7141181B2 (en) 2001-09-04 2006-11-28 Toagosei Co., Ltd. Composition comprising amphoteric polymeric flocculants
DE10237912A1 (de) * 2002-08-14 2004-02-26 Basf Ag Verfahren zur Leimung von Papier, Pappe und Karton
US6994770B2 (en) * 2002-12-20 2006-02-07 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Strength additives for tissue products
US7147751B2 (en) * 2002-12-20 2006-12-12 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Wiping products having a low coefficient of friction in the wet state and process for producing same
WO2006068576A1 (en) * 2004-12-22 2006-06-29 Akzo Nobel N.V. A process for the production of paper
US7955473B2 (en) * 2004-12-22 2011-06-07 Akzo Nobel N.V. Process for the production of paper
WO2006070853A1 (ja) 2004-12-28 2006-07-06 Toagosei Co., Ltd. 歩留向上剤用組成物
JP5214248B2 (ja) * 2005-02-15 2013-06-19 ジョージア テック リサーチ コーポレイション 物質の粘着を変更するための方法
US20060254464A1 (en) 2005-05-16 2006-11-16 Akzo Nobel N.V. Process for the production of paper
US7589153B2 (en) * 2005-05-25 2009-09-15 Georgia-Pacific Chemicals Llc Glyoxalated inter-copolymers with high and adjustable charge density
WO2007078245A1 (en) 2005-12-30 2007-07-12 Akzo Nobel N.V. A process for the production of paper
US8273216B2 (en) * 2005-12-30 2012-09-25 Akzo Nobel N.V. Process for the production of paper
CA2771292C (en) * 2006-01-17 2013-10-29 International Paper Company Paper substrates containing high surface sizing and low internal sizing and having high dimensional stability
US8512523B2 (en) * 2006-02-14 2013-08-20 Georgia Tech Research Corporation Method for altering the tack of materials
US9017649B2 (en) * 2006-03-27 2015-04-28 Nalco Company Method of stabilizing silica-containing anionic microparticles in hard water
US7981250B2 (en) 2006-09-14 2011-07-19 Kemira Oyj Method for paper processing
CA2678745A1 (en) * 2007-02-26 2008-09-04 Akzo Nobel N.V. Pigment composition
CN101688370A (zh) * 2007-05-09 2010-03-31 巴科曼实验室国际公司 用于纸或纸板的烯基琥珀酸酐施胶乳液
NZ582254A (en) * 2007-06-28 2012-07-27 Buckman Labor Inc Use of cyclodextrins for odor control in papermaking sludges, and deodorized sludge and products
US20100330366A1 (en) * 2009-06-30 2010-12-30 Keiser Bruce A Silica-based particle composition
DE102009036344A1 (de) * 2009-08-06 2011-02-10 Bk Giulini Gmbh Leimungsmittel für Papier
JP5657603B2 (ja) * 2012-05-17 2015-01-21 ナルコ ケミカル カンパニーＮａｌｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ 高表面積及び高活性の安定なシリカゾルの調製方法
FI125712B (en) * 2012-11-13 2016-01-15 Kemira Oyj Paper-making material and its use
CN109518521A (zh) * 2018-12-25 2019-03-26 昆山裕锦环保包装有限公司 一种用于纸浆模塑包装制品防掉屑处理的浆内助剂
CN111925183A (zh) * 2020-07-29 2020-11-13 马鞍山市金韩防水保温工程有限责任公司 一种基于硅溶胶的防水材料及其制备方法
WO2022182750A1 (en) * 2021-02-23 2022-09-01 Hercules Llc Rheology modifier compositions and architectural coating compositions derived therefrom

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4522686A (en) * 1981-09-15 1985-06-11 Hercules Incorporated Aqueous sizing compositions
SE8403062L (sv) * 1984-06-07 1985-12-08 Eka Ab Forfarande vid papperstillverkning
SE451739B (sv) * 1985-04-03 1987-10-26 Eka Nobel Ab Papperstillverkningsforfarande och pappersprodukt varvid som avvattnings- och retentionsforbettrande kemikalie anvends katjonisk polyakrylamid och en speciell oorganisk kolloid
US4927498A (en) * 1988-01-13 1990-05-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company Retention and drainage aid for papermaking
US5176891A (en) * 1988-01-13 1993-01-05 Eka Chemicals, Inc. Polyaluminosilicate process
SE467627B (sv) * 1988-09-01 1992-08-17 Eka Nobel Ab Saett vid framstaellning av papper
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
FR2692292B1 (fr) * 1992-06-11 1994-12-02 Snf Sa Procédé de fabrication d'un papier ou d'un carton à rétention améliorée.
SE501216C2 (sv) * 1992-08-31 1994-12-12 Eka Nobel Ab Vattenhaltig, stabil suspension av kolloidala partiklar samt framställning och användning av densamma
SE501214C2 (sv) * 1992-08-31 1994-12-12 Eka Nobel Ab Silikasol samt förfarande för framställning av papper under användande av solen
US5543014A (en) * 1994-03-14 1996-08-06 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for preparing water soluble polyaluminosilicates
US5482693A (en) * 1994-03-14 1996-01-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for preparing water soluble polyaluminosilicates

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2455169C2 (ru) * 2006-12-01 2012-07-10 Акцо Нобель Н.В. Упаковочный ламинат
RU2471909C1 (ru) * 2011-06-23 2013-01-10 Александр Анатольевич Поздняков Бумажная масса для получения бумаги-основы для обоев

Also Published As

Publication number Publication date
DK0870087T3 (da) 2001-08-06
DE69612566T2 (de) 2001-11-08
MX9803799A (es) 1998-09-30
JP2945761B2 (ja) 1999-09-06
CN1202212A (zh) 1998-12-16
AU706403B2 (en) 1999-06-17
BR9611516A (pt) 1999-03-02
DE69612566D1 (de) 2001-05-23
KR100269043B1 (ko) 2000-10-16
CN1079866C (zh) 2002-02-27
PT870087E (pt) 2001-09-28
CA2237337A1 (en) 1997-05-22
SE9504081D0 (sv) 1995-11-15
JPH11501705A (ja) 1999-02-09
ES2158367T3 (es) 2001-09-01
NO323558B1 (no) 2007-06-11
NO982109D0 (no) 1998-05-08
EP0870087A1 (en) 1998-10-14
KR19990067199A (ko) 1999-08-16
WO1997018351A1 (en) 1997-05-22
US6103064A (en) 2000-08-15
NO982109L (no) 1998-07-01
EP0870087B1 (en) 2001-04-18
CA2237337C (en) 2005-01-18
ATE200696T1 (de) 2001-05-15
AU7659096A (en) 1997-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2147058C1 (ru) Способ производства бумаги
RU2121538C1 (ru) Способ получения бумаги и полимерная смесь
RU2194106C2 (ru) Способ изготовления бумаги
RU2363656C2 (ru) Золи на основе диоксида кремния, их получение и использование
JP5091139B2 (ja) 紙、板紙及び厚紙の製造方法
US7851513B2 (en) Silica-based sols and their production and use
JP5084997B2 (ja) 高表面積及び高活性の安定なシリカゾルの調製方法
JP4913071B2 (ja) 紙材の製造のための方法
JP5671088B2 (ja) シリカ系ゾル
CA2920342C (en) Silica sol
EP1395703B1 (en) Aqueous composition
NO330718B1 (no) Kationisk vinyladdisjonspolymer og fremgangsmate ved fremstilling av papir
JP5657603B2 (ja) 高表面積及び高活性の安定なシリカゾルの調製方法
KR100853924B1 (ko) 실리카-기초 졸 및 이의 제조 및 용도
MXPA06010573A (en) Silica-based sols and their production and use