SE457269B - Finpapper foer offset- eller djuptryckning med hoeg hastighet samt saett att framstaella finpappret - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 457 269 2 i Europa och till 25% i USA. Finpapperstillverkning är delvis beroende av vätebindning, och ett problem, som uppträder vid användning av mer än 20% fyllmedel vid finpapperstillverkning, är att en alltför stor mängd fyllmedel minskar vätebindningen och förorsakar att pap- persbanan förlorar sin styrka. Genom applicering utifrån, såsom genom beläggning eller bestrykning med en pigment/ limblandning i en limpress eller ett bestrykningsverk, kan det totala fyllmedelsinnehållet lätt ökas.

Finpapper med ett innehåll av högst 30% fyllmedel, tillverkas vanligtvis genom tillsättning av 6,5 - 9 kg katjonisk stärkelse eller 0,45 - 2,3 kg guargummi per ton torr massa såsom normala inre förstärkningsmedel.

Såsom framgår av det nedanstående användes ibland latex vid pappersframställning men icke vid finpappersfram- ställning på grund av att latex normalt är klibbigt och svårt att använda i en planvirapappersmaskin för fram- ställning av finpapper med hög hastighet.

I den amerikanska patentskriften 3 184 373 beskri- ves tillverkning av papper, som innehåller mer än nor- malt stora mängder mineralfyllmedel, men ingenting nämnes om egenskaperna hos det resulterande papperet. Den en- ligt denna patentskrift använda processen säges bero på en s k synergistisk blandning av fyllmedelkvarhållande syror, som omfattar ett vattenlösligt slemartat ämne, sásom.guargummi, och ett vattenlösligt polyetylenimin- harts. En yngre amerikansk patentskrift 2 943 013 med samma_uppfinnare (Arledter) innehåller liknande uppgif- ter, men det resulterande papperet uppges vara avsett att användas för framställning av dekorativa laminat, för vilket icke krävs den höga styrka, som är nödvändig för finpapper avsett att användas som offsettpapper.

Det är allmänt känt inom pappersindustrin att om anjonisk latex, som tillsättes vid pappersmaskinens våt- ände, kombineras med en katjoniskt-laddad kemikalie, såsom alun, âstadkommes fällning av latex på närvarande pappersfibrer och fyllmedel och erhåller därigenom pap- u 10 20 25 30 457 269 3 peret större styrka. Denna metod användes normalt vid framställning av s k "högstarka" pappersprodukter, så- som gråpapp, mättad kartong samt tak- och golvfiltpapp etc. Ingen liknande teknik har tidigare föreslagits för framställning av finpapper med större kvantiteter mine- ralfyllmedel än normalt.

Flera äldre patentskrifter är inriktade på den allmänna idén att en laddad latex kan tillsättas mälden.

På grund av den basiska elektrokemiska reaktionen i ett anjoniskt mäldsystem utfälles lätt en katjonisk latex och åstadkommer ytterligare fiberbindning och resulte- rar därigenom i ett starkare papper. Dessa patentskrif- ter hänvisar i första hand till s k “högstarkt" papper, som till stor del saknar fyllmedel eller på sin höjd innehåller mycket små mängder fyllmedel eller pigment.

Exempelvis Wessling et al diskuterar i den amerikanska patentskriften 4 178 205 användning av en katjonisk latex, men pigment är icke väsentligt. Pickleman et al föreslår i den amerikanska patentskriften 4 187 l42 användning av en anjonisk polymer som tillsats tillsam- mans med en katjonisk latex i tillräcklig latexmängd för att göra hela mäldsystemet katjoniskt, men i.inget utföringsexempel omnämnes användning av fyllmedel.

Foster et al diskuterar i amerikanska patentskriften Å l89 345 extremt höga nivåer av katjonisk latex.

McReynolds har i amerikanska patentskriften 4 225 383 föreslagit att vid framställning av en rela- tivt tjock pappersprodukt liksom vid framställning av tak- och golvfiltpapper använda kombinationen katjonisk polymer med en anjonisk latex och väsentliga mängder mineralfyllmedel. Emellertid är ej heller i detta fall produkten utvecklad för att användas som offsetpapper, och kraven på papperets styrka är därför relativt låga.

På grund av den relativt stora tjocklek, som produkten erhåller genom denna teknik, får produkten visserligen större styrka men enbart genom sin massa.

Den amerikanska patentskriften 4 181 567 (Riddell 457 269 10 15 20 25 30 35 4 et al) är inriktad på pappersframställning, vid vilken användes ett agglomerat av jonisk polymer och relativt stora mängder fyllmedel. Riddell et al påstår att det är möjligt att använda antingen anjoniska eller kat- joniska polymerer och som fyllmedel omnämnes kalciumkar- talk, Enligt exempel l beskrives framställning av ett papper bonat, lera, titandioxid och blandningar därav. med "basvikten 80" och med 29% aska och med användande av kalciumkarbonat som fyllmedel. Som en väsentlighet diskuteras i denna patentskrift utfällning av pigmentet med ett retentionsmedel före införingen i papperstill- verkningssystemet.

I sistnämnda amerikanska patentskrift omnämnes i sista delen i spalt l DOS 25 16 097, som motsvarar brittiska patentskriften l 505 641 och beskriver förbe- handling av kalciumkarbonat med en Styrenbutadienlatex för framställning av ett skyddat pigment, som därefter kan användas för pappersframställning i en mängd av företrädesvis 20 vikt%, men i patentskriften konstateras att föga eller ingen styrkeminskning förekommer upptill mängden 50 vikt%. Den brittiska patentskriften l S05 641 beskriver mera i detalj hur en anjonisk latex blandas med en suspension i vatten av det speciella fyllmedlet med katjonisk laddning, dvs framställd genom blandning med positivt laddad stärkelse. Mellan l och 20 Viktdelar latex användes per-l00 delar fyllmedel och fyllmedels- kompositionen tillsättes i holländaren, uppslagaren eller var som helst före inloppslâdan. Exempel III i den brittiska patentskriften beskriver användningen av 400 delar fyllmedel på 700 delar massafibrer. En punkt bör dock framhållas, nämligen att tekniken enligt den brittiska patentskriften nödvändiggör extrautrustning och speciell behandling på grund av att fyllmedlet måste inkapslas och först på ett senare stadium tillsättas mäldsystemet. Tekniken enligt den brittiska patentskrif- ten är på grund därav ohjälpligt komplicerad, och dess- utom ger inkapslingen otillräckligt skydd för att kalcium- 10 15 20 25 30 35 457 269 5 karbonatet skall kunna användas i sur miljö utan icke önskvärd förskumning.

Uppfinningen har till ändamål att undanröja ovan angivna olägenheter vid den kända tekniken och att möj- liggöra framställning av finpapper, som kan användas för offsettryckning och innehåller mer än normalt stora mängder mineralfyllmedel.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma finpapper av god kvalitet och med en tjocklek av 38 - 380 um och företrädesvis 50 - 205 um samt med en vikt av 44 - 4620 g/m2, så att papperet erhåller lämp- lig styrka för offsettryckning och innehåller hög mine- ralfyllmedelshalt, såsom ca 30% fyllmedel för papper med kvadratmetervikten 44 g upp till 70% fyllmedel för papper med kvadratmetervikten l00 - 225 g. Ännu ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett förfaringssätt för ekonomisk tillverkning av fin- tryckpapper av god kvalitet och med stora mängder mine- ralfyllmedel till låg kostnad och med hög produktions- takt.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma papper med hög kvalitet och högt mineralinne- håll erhållet genom en synergetisk blandning av mineral- fyllmedel.

Dessa och andra ändamål uppnås enligt patentkraven.

Uppfinningen beskrives närmare i det följande i form av utföringsexempel och under hänvisning till bi- fogade schematiska ritning.

Enligt föreliggande uppfinning tillverkas finpapper med en tjocklek av 38 - 380 och företrädesvis 50 - 205 um och med en vikt av 44 - 225 och företrädesvis 44 - ll7 g/m2 samt med ett mineralfyllmedelinnehåll av mellan 30 och 70%, men det understrykes att metoden enligt upp- finningen även är användbar för tillverkning av andra typer av papper och att fyllmedelsinnehållet beror på det slutliga användningsändamålet för papperet. För fin- papper, som är lämpligt för offsetttryckning, bör emel- lertid normalt användas 30% fyllmedel för papper med en 10 20 25 30 35 457 269 6 kvadratmetervikt av 45 g, 40% för 60 g, 50% för 75 g, 60% för 90g och 70% för l00 - 225 g och företrädesvis 100 - 120 g.

Finpapperet lämpar sig för framställning i en kon- ventionell planvirapappersmaskin med ökad hastighet och väsentlig energibesparing, vilket möjliggör produktions- ökning, men även andra typer av pappersmaskiner kan användas, exempelvis rundviramaskiner, dubbelviramaski- ner etc. Genom att fiberbanan vid framställning av pap- per enligt uppfinningen har en osedvanligt hög styrka i förhâllande till styrkan vid framställning av finpap- per med annat högt fyllmedel löper pappersmaskinen bättre och kan det resulterande finpapperet användas helt allmänt som tryckpapper och duger även som post- papper.

Stora mängder mineralfyllmedel minskar drastiskt kostnaden för finpappersframställningen. För det första inbesparas ca 150 - 350 kr/ton material för framställ- ningen av finpapperet. Denna summa kommer att öka på grund av att priset för fibrer är mycket högre än för fyllmedel och har tendens att öka snabbare. För det andra är papper med högt mineralfyllmedelsinnehåll mycket lättare att torka än konventionellt papper, vilket möj- liggör snabbare drift av pappersmaskinen, exempelvis 10 - 25% snabbare, vilket i sin tur ytterligare minskar produktionskostnaderna, och mängden ånga för torkning av papperet kan minskas i motsvarande grad, såsom minst 15 och, mera realistiskt, så mycket som 30%.

Finpapper tillverkas vanligtvis av fibrer av hårda och mjuka träslag, som framställdes genom olika massa- framställningsprocesser, varvid förutom mineralfyll- medel användes för papperstillverkning konventionella kemikaliser, såsom rosinharts, alun och retentionsmedel av polymer karaktär. Det bör emellertid observeras, att uppfinningen även är tillämplig på framställning av syntetiskt papper. Vanlig massa av cellulosafibrer kan användas, men det är önskvärt att cellulosafibrerna be- 10 15 20 25 30 35 457 269 7 står av från 50 - 100% av fibrer av hårda träslag och 0-50% fibrer av mjuka träslag och företrädesvis 25% kraftmassa av mjuka träslag och 75% kraftmassa av hårda träslag. Med basering på massans totala fastämnesinne- håll föredrages 15 - 30% kraftmassa av mjuka träslag och 15 - 30% kraftmassa av hårda träslag.

För pappersframställning enligt uppfinningen an- vändes företrädesvis fibersuspension med pH på den sura sidan, men detta är icke väsentligt. Alun och rosin- harts föredrages, ehuru ej heller detta är avgörande.

Med uttrycket "rosinharts" avses här bindemedel i form av dispergerad rosinharts, syntetisk rosinharts och rosinderivater. Även inre bindning enligt andra metoder kan användas. S k torrstyrketillsatser av polymer natur, såsom polyakrylamid (t ex "Accostrength“), kan användas för att öka torrstyrkan och i viss mån banans våtstyrka i pappersmaskinen.

Alla föredragna massasuspensioner innehåller alun och rosinharts, företrädesvis i en halt av ca 3 delar alun på l del rosinharts, men det bör observeras att även dessa förhållanden kan variera. Lämpliga mängder är 2,3 - 4,5 kg rosinharts per ton torr massa och lämp- lig mängd alun är ca 4,5 - 9,0 och företrädesvis 6,8 kg/ton massa för ett pH av 4,0 - 5,0.

En viktig aspekt på föreliggande uppfinning är an- vändningen av en lämplig latex. Som latex kan användas en styren-butadienlatex, en akryllatex, en polyvinyl- acetatlatex, men även andra latextyper kan användas, ehuru de flesta latexer, som har använts för s k Våtänå- impregnering,icke nödvändigtvis behöver vara lämpliga, om de icke vid utfällning suges fast på fibrerna. Det. har visat sig att en latex för mest tillfredsställan- de resultat är en amfoterisk latex, som är katjonisk under de föredragna användningsförhâllandena, såsom i sur miljö, och även i sig själv katjoniska latexer kan användas. Man kan emellertid även använda en anjonisk latex, ehuru det har visat sig att anjoniska latexer är 457 269 l0 15 20 30 35 8 mindre tillfredsställande. I förhållande till anjoniska latexer är katjoniska latexer lättare att använda och ger bättre styrka och retention.

Latexen, som företrädesvis är katjonisk (positiv) under de föredragna användningsförhållandena, har mot- satt laddningstillstând och mindre laddning än i en an- jonisk (negativ) massasuspension och utfälles därför lätt på de negativt laddade massafibrerna och fyllmedels- partiklarna (lera) för att bilda flockningshärdar, men laddningarna förblir anjoniska på grund av att summan av fibrernas och lerapartiklarnas laddningar är större än laddningen för den katjoniska latexen. Som känt har" normal pappersmassasuspension laddad) till följd av att den cellulosafibrerna är negativ. anjonisk karaktär (negativt normala laddningen för Dessutom är de flesta mineralfyllmedel, såsom lera, starkt anjoniska, vilket ökar suspensionens negativa laddning. Använder man fyll- medel av icke-jonisk eller svagt katjonisk karaktär, utfälles latexen till övervägande del på cellulosafibrer- na, men fortfarande uppträder flockningsbildning med införing av fyllmedel i flockarna och därigenom bind- ning vid fibrerna.

För att minska den negativa laddningen är det önsk- värt att i suspensionen tillsätta en katjonisk polymer. l det föredragna utförandet tillsättes för övrigt tvâ katjoniska polymerer, alun (som likaledes är katjonisk), rosin och latex. Om en anjonisk latex tillsättes, är det underförstått att mängden använd katjonisk polymer skall vara tillräcklig för utfällning av den anjoniska latexen.

Flockarna, som bildas genom utfällning av latex, kan antingen vara anjoniska eller katjoniska beroende på mängden använd latex och dess laddningstäthet, sus- pensionens pH och andra använda material än latex, såsom typen av fibrer, typen av fyllmedel, laddningstätheten för använda anjoniska ämnen etc. Detta beror på att mängden använd latex är liten i jämförelse med de mängder, lO 15 20 25 30 35 457 269 9 som användes för framställning av board eller impregnerad filt, vilken mängd i allmänhet uppgår till mellan 3 och 7% baserat på torr massa. Trots den lilla mängd lates som användes, vilket i och för sig är en ekonomisk fördel, har den egenskapen att genom flockbildning ge en ytterst god viraretention. I förhållande till konventionella metoder för impregnering i våtpartiet ger denna metod bättre fyllmedelretention. Om fyllmedelsretentionen är låg, uppstår givetvis fyllmedelsförluster, som är svåra att ersätta. Fyllmedelsförluster har dessutom tendens att ackumuleras i vâtpnrtisystemet och förorsaka driftproblem. Vid tillsats av ca 5 vikt% latex och med ytterligare tillsats av katjonisk polymer medger systemet approximativt 87% total initialretention.

Som mineralfyllmedel kan användas nästan vilket ämne som helst, som inte löses i vatten. De flesta vanliga pappersfyllmedlen kan användas, såsom kaolin, talk, titandioxid, aluminiumhydrat, hydrerad kiseldioxid, kalciumkarbonat etc, och dessa fyllmedel kan här kallas "systemförenliga“. Vissa fyllmedel har emellertid visat sig vara olämpliga att använda ensamma, och bland dessa återfinnes kiselgur. Ett annat fyllmedel, sem visat sig vara mindre tillfredsställande än andra, är porös, kalcinerad lera, såsom högopak lera och Ansilex.

Fyllmedel, är å andra sidan olika former av talk och däribland som har visat sig vara speciellt-lämpliga, Mistrontalk, som är ett talk med hög ljushet, och Yellowstonetalk. Kalciumkarbonat är "systemförenligt“ endast i neutrala eller basiska media men icke i massa- suspensioner under pH 7,0 på grund av att kalciumkarbo- alstrar koldioxid, som för- kalciumkarbonat kan därför massa- eller mäldsystem nat reagerar vid surt pH och orsakar förskumningsproblem; icke användas i vanliga sura med ett pH mellan 4 och 5.

En speciell blandning av fyllmedel har visat sig ge överlägsna resultat och närmare bestämt en blandning 457 269 10 20 25 30 35 l0 med två komponenter, som genom synergetisk verkan ger förbättrade resultat, främst genom att öka styrkan vid givna fyllmedelsinnehâll. Genom synergetisk samverkan ger sålunda en blandning av talk, som är elektriskt neutral, och kaolinlera, dukt. Det är teoretiskt tänkbart att talkpartiklarna har en fysikalisk affinitet för latex och därför utskiljer som är starkt anjonisk, en starkare pro- och absorberar latexen samt verkar som groddkärnor för flockningen. Talken rubbar icke fiberbindningen så mycket som kaolinlera. Blandningen av kaolinlera och talk kan uppgå till mellan 95:5 och 5:95 räknat på viktdelar och ligger företrädesvis i området 5 - 75% talk för 95 - 25% kaolinlera. Räknat på basis av massasuspensio- nens totala fastämnesinnehåll utgör det föredragna fyll- medelsinnehållet 10 - 30% talk och 10 - 30% kaolinlera.

Leran, företrädesvis kaolin, användes med partikel- storlekar från mycket fina partiklar, såsom ca 0,5 um, till relativt grova partiklar, såom maximalt l5 um.

En i hög grad lämplig lera är Astraplate (Georgia- kaolin), som är sammansatt av tunna, hexagonala flingor, av vilka 80 - 82% är finare än 2 um och endast 0,005% kvarhålles på en sikt med hålstorleken 44 um. Speciellt lämpliga kaolinleror beskrives i de amerikanska patent- skrifterna 2 904 267, 3 477 809 och 4 030 941. Talken mals lämpligen till en partikelstorlek av 44 um, men även partikelstorleken kan variera avsevärt.

Den synergetiska sammansättningen av talk och kaolin som skall ha högt fyllmedel- såsom upptill 70 vikt% fyllmedel. Genom an- kan användas för finpapper, innehåll, vändning av ovan beskrivna föredragna “latexsystem" av amfoter natur och även vid användning av det närmast därefter föredragna katjoniska "latexsystemet" erhålles synnerligen starkt papper. Även om man använder anjonisk i stället för katjonisk latex erhålles fortfarande genom hela systemet god styrka genom samverkan mellan de be- skrivna fyllmedlen, ehuru vissa driftsproblem kan uppstå vid användning av anjonisk latex på grund av att det är 10 l5 20 25 30 35 457 269 ll svårare att kontrollera utfällningen och säkerställa adekvat flockstyrka i en sur suspension vid användning av anjonisk latex på grund av dess "laddningsfören1ig- het" med andra komponenter i suspensionen. Ett annat problem med det anjoniska latexsystemet är att fyllmed- len normalt är dispergerade i vatten och att de normalt använda dispergeringsmedlen är anjoniska; genom den nödvändiga flockningen av fyllmedel tillsammans med den katjoniska polymeren måste man använda så stor mängd polymer att problem uppstår i de konventionella pappers- tillverkningssystemen och vid hanteringen av fyllmedlet. till vilket överföres lövvedsmassa, utskottsmassa, barrveds- Pâ ritningen visas ett proportioneringskar, massa och fyllmedel (om flera fyllmedel användes, kan de förblandas). Från portíoneringskaret överföres sus- pensionen till en tratt, där latex och rosin tillsättes, och därifrån överföres suspensionen till ett massakar.

Eventuellt kan tillsättningen av latex och rosin ske direkt i massakaret. Från massakaret pumpas suspensio- nen till ett andra massakar, och på vägen dit tillsättes en första katjonisk polymer, t ex Dow XD-30440.0l. Sus- pensionen pumpas från det andra massakaret och utspädes med vatten från bakvattensystemet samt överföres medelst pumpen till konventionella renare och silar. Därifrån pumpas massasuspensionen till inloppslådan framför en pappersmaskin, och på vägen dit tillsättes en andra kat- jonisk polymer, t ex Betz 1260, vilken polymer även tjänstgör som ett retentionsmedel.

Det framgår av det ovanstående och av ritningen att tillsättningen av katjonisk polymer utföres vid två olika punkter. vardera polymeren tillsättes i en mängd av ca 115 - 1360 g och företrädesvis 230 g/ton torr massa. När suspensionen (mälden) lämnar det första massa- till- sättes den första katjoniska polymeren, vilken företrädes- karet, t ex vid en fastämneskoncentration av ca 3%, vis utgöres av ovannämnda polymer med varumärkesbeteck- ningen Dow XD-30440.0l. Denna polymer är en polyakryl- 457 269 l0 15 20 25 30 35 12 amidpolymer med hög atomvikt, pH 4,6, densitet 1,1, fast- ämnesinnehåll 8% och en skrymdensitet av 15 000 - 20 000 cps.

När mälden har lämnat silarna och renarna och före ankomsten till inloppslâdan, t ex i anslutningsrör till inloppslådan, tillsättes den andra katjoniska polymeren, företrädesvis Betz 1260, i en normal mängd av ca 115 - 450 g/ton torr massa. Såsom framhålles i det ovanstående skall den andra katjoniska polymeren verka i harmoni med de övriga komponenterna för att säkerställa maximal flockning och skall även tjänstgöra som ett kon- ventionellt retentionsmedel. Den under varumärkesnamnet Betz 1260 försålda katjoniska polymeren är en akryl- amidsampolymer med extremt hög molekylvikt och försäljes som ett vitt, fririnnande, i vatten lösligt pulver med en densitet av approximativt 455 kg/m3. Det bör observe- ras att den första katjoniska polymeren kan tillsättas vid vilket ställe som helst uppströms punkten för till- sättning av den andra katjoniska polymeren, vilken allt- så skall tillsättas nedströms punkten för den första tillsatsen, varvid de exakta tillsatspunkterna beror på mäldtillförselsystemet för pappersmaskinen.

Såsom framgår av det ovanstående är det viktigt för framgång vid utövning av förfaringssättet enligt uppfinningen och speciellt för ernâende av maximal styr- ka för en viss, stor mängd mineralfyllmedel att en riktig latex väljes, och det framgår även av det'ovan- stående och åskâdliggöres på ritningen att latexen före- trädesvis tillsättes före eller i det första massakaret och i en mängd av företrädesvis mellan 3 och 7% baserat på torr massa. Det är för närvarande okänt varför vissa latexer ger bättre resultat än andra, men det antages att de viktiga faktorerna omfattar partikelstorlek, elektrisk laddning, laddningstäthet och g1asövergångs~ temperatur. Framgång vid utövning av föreliggande upp- finning har uppnåtts med följande tre latexer nämnda i den ordning, i vilken de föredrages. 10 15 20 25 30 457 269 13 (1) Rhoplex P-57 amfoterisk akryllatex (Rohm och Haas). Denna akryllatex karaktäriseras av att den är icke-jonisk under neutrala men blir katjonisk under sura förhållanden. Den säljes i form av en mjölkvit vätska med 50% fastämnesinnehåll och med en densitet av 1,055 kg/l, dvs en specifik vikt av ca 1,06, och en ßfookfieid LvP-viskositet vid 2s°c (spindel nr 2, so rpm) av 200 cps. (2) Dow XD-30288.00 katjonisk latex (Dow Chemical Co.), vilken latex är en karboxylerad styren-butadien- latex. (3) Dow XD-30374.0l anjonisk latex (Dow Chemical Co.), som är en karboxylerad styren-butadienlatex med pH 8,0, en fastänmeshalt av 45 - 47%, en partikelstorlek av ca l600 Å och en specifik vikt av l,Ol. Denna latex beskrives i den amerikanska patentskriften 4 225 383.

Lämplig är även en rymdnätsbildande styren-butadien- latex med 60% styren och 40% butadien samt en styren- -butadienlatex med 90% styren och 10% butadien.

Andra för utövning av uppfinningen lämpliga latexer kan bestämmas genom rutinprov, varvid nyckelvillkoren för latexen är att den måste restlöst eller nästan rest- löst fällas ut på fibrer och fyllmedel, åstadkomma god retention och ge adekvat styrka vid höga fyllnadshalter för att möjliggöra framställning av offset- eller fin- tryckpapper, när latexen användes i en mängd, som icke väsentligt överskrider 7%. Sådana rutinprov kan utföras med användande av 3 - 7% av provlatexen till en 50:50 blandning av leratillsats och trämassa på en handdark- maskin av fabrikat Noble och Wood eller någon ekvivalent laboratorieapparat för pappersframställning med åter- cirkulerande bakvatten och med en standardvira, som har maskstorleken 152 um (l00 mesh), varvid papperet pressas genom passage en gång genom en filtad press av fabrikat Noble och Wood eller någon ekvivalent press och därefter kontakttorkas. En lämplig jonisk latex upptages helt eller nästan helt vid provet, om pappersarket lämnar 457 269 10 l5 20 25 30 35 14 viran utan att latexrester återstår, och god retention ernås, om 75% eller mera och företrädesvis åtminstone 88% av fyllmedlet och fibrerna kvarhålles. Provet visar att god styrka ernås, om det resulterande papperet enligt Mullenprov uppgår till minst 10 och helst åtminSt0ne 16% Mullen (Sprängindex i Sl-enheter 4,75 resp 7,6).

Vid alla ovan diskuterade blandningsförhâllanden är det för ernående av bästa resultat önskvärt att be- handla papperet i en limpress i pappersmaskinens tork- parti eller genom externbehandling senare för limpress- beläggning eller -bestrykning liksom vid tillverkning av normalt papper. Som beläggnings- eller bestryknings- material i t ex limpressen kan väljas sådana som normalt användes, såsom stärkelselim eller polyvinylalkohol, polyvinylacetat, styren-butadienlatex, akryllatexer, lera, titandioxid, kalciumkarbonat, talk och andra för beläggning eller bestrykning av papper vanligtvis an- vända ämnen för att ge papperet en för tryck eller andra ändamål lämplig yta. Uttrycket "stärkelselim" användes här som samlingsbenämning för stärkelser av typen omodi- fierad potatisstärkelse, stärkelse av vanliga spannmål, anjonisk stärkelse och derivater av sådana stärkelser.

En speciellt lämplig stärkelse är etylerad spannmåls- stärkelse med ett fastämnesinnehåll av 8 - l2%, och ett exempel på ett sådant ämne är Penford Gum 280 (Penick och Ford), som är en tvâprocentigt substituerad hydroxyl- etylstärkelse med fluiditet 80. Denna stärkelse kan appliceras med en hastighet av mellan l3 och 90 kg och företrädesvis 25 - 70 kg per ton.

Uppfinníngen beskrives i det följande i form av exempel. Eftersom adekvat styrka för det resulterande papperet är av största betydelse anges sprängstyrka (kp/cmz) och i sprängindex som sprängstyrkan dividerad med ytvikten i kg/m2.

Exempel 1 - I en Noble och Wood arkmaskin framställes tvâ prov- serier handark. Som fyllmedel användes 50% lera (kaolin) lO 15 20 25 30 35 457 269 l5 och 50% talk och suspensionen innehöll även 5% latex samt 0,18 kg katjonisk polymer per ton. I en första sus- pension användes anjonisk latex Dow XD-30374.0l och i en andra suspension användes en amfoterisk latex Rohm & Haas P-57, varvid pH avpassades till 4,5 för att göra latexen katjonisk.

Retentionen visade sig vara god och styrkan adekvat och inga rester kvarlämnades på viran vid de båda för- söksserierna. Fyllmedlet i det resulterande papperet var emellertid mera koncentrerat i det papper, som framställ- des med användning av den katjoniska latexen, vilket tyder på en kraftigare och mera stabil flockning.

Exempel 2 Ark framställdes medelst samma laboratoriemaskin som enligt exempel l och med en suspension, som innehöll 55% kaolin och 45% trämassa, av vilken 75% utgjordes av lövved och 25% av barrved. Till detta sattes 5% an- jonisk latex Dow XD-30374.0l och 0,14 kg/ton katjonisk polymer Dow XD-30440.0l, l,l4 kg dispergerat rosinlim (Neuphor 100) per ton samt 4,54 kg alun per ton.

Mängden fyllmedel, som kvarhölls, var 88% och mängden lera i papperet var 48,9%. Sprängindex enligt ovan angiven definition var 5,2.

Exempel 3 Provet enligt exempel 2 upprepades med undantag av att i_stället för- anjonisk latex användes den amfote- riska akryllatexen Rhoplex P-57. Genom att pH låg på den sura sidan var latexen i själva verket katjonisk.

Alla övriga faktorer överensstämde med motsvarande fak- torer enligt exempel 2. Mängden kvarhållet fyllmedel var 89,6% och mängden lera i papperet var 49,3%. Spräng- index var 7,9.

Vid jämförelse mellan exemplen 2 och 3 bör obser- veras att skillnad i sprängindex erhölls vid approxi- mativt samma fyllmedelsinnehåll och att detta visar att katjonisk latex ger ett signifikativt starkare ark än anjonisk latex uttryckt i sprängindex. l0 15 20 25 30 35 457'269 16 Exempel 4 Ett försök utfördes i en för provändamàl använd konventionell planviramaskin (maskinen var smalare och drevs med lägre hastighet än en normal finpappersmaskin).

Suspensionen innehöll 45% trämassa och 54% syraflockad bestrykningslera (kaolin) samt 0,23 kg Dow XD-30440.0l katjonisk polymer, 5,5 kg alun och 2,3 kg dispergerad rosinlim (Neuphor 100) per ton, varjämte tillsattes 5% anjonisk latex Dow XD-30374.0l. Det resulterande pappe- ret, sem nade en yf-.vikt av 123 g/mz, iimpreesbehendleaes med ca 45 - SS kg etylerad kornstärkelse per ton.

Initialretentionen var 73,9% och det resulterande papperet hade ett fyllmedelsinnehåll av 44,7% samt ett Sprängindex uppgående till lO,3. Det totala ask- retentionsvärdet var 66,2%.

Exempel 5 Provet enligt exempel 4 upprepades men med fram- ställning av ett papper med en ytvikt av 70 g/m2 till skillnad mot 123 enligt exempel 4. Det totala askretentions- värdet var 6l,3% vid en initialretention av 64,5%. Det resulterande papperet innehöll 4l,4% fyllmedelslera och det hade ett sprängindex av 7,0- Exempel 6 Exempel 4 upprepades med användande av samma sus- pension med undantag av att den anjoniska styren-butadien- latexen utbyttes mot katjonisk karboxylerad styren-buta- dienlatex Dow XD-30288.00 i samma mängd, dvs 5% baserat på totalt fastämnesinnehåll av lera och träfibrer. Den totala askretentionseffekten var 68,2% och retentionen fínitialretentionen) var 8l,4%. Det resulterande papperet innehöll 47% fyllmedel och sprängindex var 9,2.En jäm- förelse mellan exempel 6 och exemplen 4 och 5 visar att den katjoniska latexen ger bättre retention och är lättare att använda än den anjoniska lëtëxen OCÜ dess* utom var papperet starkare än det enligt exempel 5 fram- ställda. 10 15 20 25 30 35 457 269 17 Exempel 7 Exempel 6 upprepades med undantag av att den kat- noniska latexen byttes mot samma mängd Rhoplex P-57 amfoterisk akryllatex. Den totala askhalten var 83,l% och retentionen šinitialretentionen) var Bl,6%. Det resul- terande papperet innehöll 49,2% fyllmedel och hade ett sprängindex av 9,3.

Framställningsprocessen enligt exempel 7 utfördes vid ett surt pH, så att den amfoteríska latexen i själva verket var katjonisk. En jämförelse mellan exempel 7 och exempel 4 visar att mängden kvarvarande fyllmedel i det första fallet (exempel 7) var högre och spräng- index endast något lägre. I jämförelse med exempel 5 var både retentionen och sprängindex bättre. Exemplen 4 - 7 visar högre retention i första omgången och högre askhalt för katjoniska och amfoteriska latexer och vi- sar därmed att dessa latexer ger bättre resultat vid den "sura" papperstillverkningsprocessen.

Exempel 8 En försöksmaskin av planviratyp användes för fram- ställning av papper av en suspension, som innehöll 50% massa och 50% kaolinlera av bestrykningskvalitet,-5% Dow XD-30374.0l anjonisk karboxylerad styren-butadien- latex, 2,3 kg Neuphor l00 och 5,5 kg alun per ton. Ask- halten var 74,9% och retentionen var 74,5%._Externell limpressbestrykning utfördes icke. Det resulterande papperet innehöll 42,8% fyllmedel och hade en styrka mätt i sprängindex av 7,3- Exempel 9 Framställningsprocessen enligt exempel 8 upprepa- des med undantag av att mängden pappersmassa i suspen- sionen var reducerad till 46% och mängden kaolinlera av bestrykningskvalitet var ökad till 54%. Vidare användes Rhoplex P-57 amfoterisk akryllatex under katjoniska förhållanden. Askhalten var 73,l9%.och retentionen var 76,7%. Det resulterande papperet innehöll 46,6% fyll- l0 20 25 30 35 457' 269 18 medel och hade ett sprängindex av 6,4.

Exempel 10 Processen enligt exempel 8 upprepades med undantag av att de relativa mängderna kaolin och pappersmassa var 55% resp 45%. Askhalten var 66% och retentionen 66,l%. Det resulterande papperet innehöll 44,7% fyll- medel och hade ett sprängindex av endast 4,7.

Exemplen B - 10 visar att den anjoniska latexen närmar sig den katjoniska latexen i effektivitet, när suspensionen icke innehåller mer än 50% fyllmedel men att dess effektivitet, sjunker väsentligt när mängden fyllmedel når 55%.

Exempel ll I försöksmaskinen framställdes papper av en suspen- särskilt vad beträffar styrkan, sion, som innehöll 46% pappersmassa och 54% fyllmedel, av vilket 50% var talk och 50% var lera. Närvarande i suspensionen var även 5% Dow XD-30374.0l anjonisk karboxyliserad styren-butadienlatex, 2,3 kg rosin Neuphor 100, 5,5 kg alun och 0,23 kg Dow XD-30440.0l katjonisk polyakrylamid per ton. Askhalten var 73,9% och retentionen 79,5%.(avser liksom förut initialretention).

Det resulterande papperet limpressbehandlades med stärkelse och hade ett fyllmedelsinnehåll av 50,9% samt ett sprängindcx av 10. 0 Exempel l2 _ Exempel ll upprepades med undantag av att 46% talk och 54% lera användes som fyllmedel. Papperets ytvikt var 72 g/m2. Askhalten var 67,8% och retentionen 83,6%.

Det resulterande papperet innehöll 46,9% fyllmedel och hade ett sprängindex av 9,5.

Exempel 13 Exempel 12 upprepades med undantag av att styren- -butadienlatexen (5%) utbyttes mot 5% Rhoplex P-57 amfoterisk akryllatex. Askhalten var 78,2% och reten~ tionen 87,9%. Papperet innehöll 4&,3% fyllmedel och dess sprängindex var l0,5.

En jämförelse med exempel 12 visar att amfoterisk U1 l0 l5 20 25 30 35 457 269 l9 akryllatex, som användes under katjoniska förhållanden, är överlägset bättre än anjonisk latex, när andra variabla faktorer hâlles oförändrade.

Exempel 14 Exempel l3 upprepades med undantag av att fyll- medelsmängden ökades till 54% och att de relativa mäng- derna talk och lera ändrades till 21,5 resp 78,5%.

Askhalten blev 72,6% och retentionen 87,8%. Det resul- terande papperet innehöll 50,9% fyllmedel och hade en styrka mätt i sprängindex av 8,1.

Det framgår av en jämförelse med exempel 13 att styrkan var lägre, ehuru retentionen förblev mycket hög.

Exempel l5 Exempel 12 upprepades med undantag av att papperet framställdes med en ytvikt av 142 g/m2, dvs ungefär dubbelt så mycket som ytvikten för papperet enligt exem- pel 12. Askhalten var 83,4% och retentionen 83,6%. Det framställda papperet innehöll 49,8% fyllmedel och hade ett sprängindex av 12,6.

En jämförelse med exempel 12 visar att vid en större ytvikt men med övriga faktorer oförändrade er- nåddes en väsentlig styrkeökning för finpapper med hög halt av fyllmedel bestående av en blandning av talk och lera. Exemplen ll - 15 visar att synergism föreligger för kombinationen av lera och talk och visar även att talk vid en nivå av 50% är synergetisk vid användning av alla tillfredsställande latexsystem men är speciellt effektivt tillsammans med den amfoteriska latexen för framställning av ett starkare kompositpapper.

Exempel 16 På pappersark framställda enligt exemplen 4, 7 och l4 utfördes flerfärgstryck i en offsetpress av full storlek och av fabrikatet Mhiele l00O utan nâgra problem och med användande av färg avsedd för bestruket papper.

Alla ark, som trycktes, var tillräckligt starka för att tåla tryckningsprocessen vid en presshastighet av 185 m/min. l0 457 '269 20 Exempel l7 Ett jämförande prov utfördes för att bestämma de ekonomiska resultaten vid framställning av finpapper enligt uppfinningen. För detta ändamål framställdes pap- per av fyra olika suspensioner.

För framställning av jämförande provpapper användes en suspension, som innehöll 90% fibrer (75% lövveds- massa och 25% barrvedsmassa), 5,5 kg alun per ton, 0,27 kg rosin per ton och l0% kaolin.

De tre övriga proven, som i följande tabell I är betecknade med l, 2 och 3, utfördes enligt uppfinningen med liknande suspensioner men med den skillnaden, att vart och ett Rhoplex P-57 av dessa provsuspensioner innehöll 5% amfoterisk akryllatex och med i tur och ordning ökad mängd lera (kaolin), varvid prov l innehöll 40%, prov 2 50% och prov 3 60% lera.

Papper framställda av de fyra suspensionerna tor- kades till 5% fukthalt vid upprullning. Resultatet redo- visas i följande tabell I. 457 269 Nää 2A må Ei äñš äïâ NS m 1* 7. m.«m ow.« mmm ooofl Nm«.mn Nw«.m< Nam N Nfiä S; 02 0%: äñä äflë N? A Så Nâfâ _ NEJ NE _63 rwwflwumwëmfi N « wcficxm Aumfiäovv >opmom~w~muEmfi ufimzuxsw Nm uflmsuuoh umu cwcoww >oum |mco«ux:voum wcflcxmcflä fififlu wv:m~Hm: äfiflu wcflcxuou :mamma H ncmmwdm H |mwm:uwoz uwmu M mad» umw mwcm wx uflmzmflunwëfiflæm lmawonwcw ms ufimnuxsu Nm äflwu wcficxuouwmuoumuonmfl >m w:«umwum>u: H A4mm 457 269 lO l5 22 Såsom framgår av tabell I hade jämförelsepapperet, som innehöll 10% lera och ingen latex, efter pressning en torrhet av 29,34%, medan på exakt samma sätt fram- ställt och pressat papper med innehåll av 60% lera och 5% latex hade 40,36% torrhet efter pressning. För papper med hög fyllmedelshalt åtgår mycket mindre mängd ång- värme för torkning till 5% fukthalt och följaktligen besparas betydande energimängder. Genom den snabbare torkningen ökas dessutom produktionshastigheten.

Exempel 18 För jämförelse framställdes en serie handark med olika latexer och olika fyllmedelsinnehåll och med sus- pensioner, som var lika med undantag för de skillnader, som framgår av tabellerna II och III, vilka även anger resultaten av de jämförande proven. 457 269 23 . . Wfflsl ^«~v xmumfli: Aflv xwumfi 1 ~S\wx ß ux«>u>\~Eu\ax d mxuæuwwcmua mß ~.@m «.mm Hm w~ m.~ @@«.o -.~ ~«H fl.@@ om ~m»@ NN Nmmm wmqm mo qm w.< mn.0 o~.~ Nmfi fi.@@ om Aflflv xwumfl mw H.«« N mm Hofl Nq æ.@ @m»o ~H.~ “NH ~.~w om AMV xwuwfi cw m mm @.m~ Nm QN ~.~ ~@~.o @H.~ oßfl m.- om ^x~uw~ numcwv >oum wß o.~m @.- Qflfi N «.@~ m<~.o @fl.~ mmfi m.~> oq ~m»@ mß @.Hm m.w~ ow «< m.~ @n.o ww ~.mm ~.Hm mm qq m.w <-.O oo.~ wwfi ~. ø@ o.@m «.- GQ om m.m m@~.@ mH.~ »mä H.m@ oq Axwuwfi cwmcwv >oum fiw m.«~ @.H~ @m~ wq m.«~ æ~o.H @H.~ ø@H H.«> om _ Nmnm mn w.~N «.- Nm wm @.@~ @ww.o @o.~ oßfl ~.~@ om øwmvmuan No« umuuaum Noa wo m.w~ m.m~ Hqfl Nw w.HA Aoo.~ <@.~ mßñ æ.qw on =@~¶m»=ß Noq ncmïnum Now mc«:vd«num>H flm ~.- m.«~ om wq °.@ H«m.o ~o.~ mæfl q.@w om ^x~umH cmmmflv >oum mm w.~H o.@~ Nßfl .o@ «.w~ Aom.H ¶~o.~ mwfi <.flw Q~ ~m-~ mw o.~fl ~.m~ wofl wß ~. ncwuæum Noa wa m.@~ @.- qmfl qß ~.qH -.~ mo.~ mßfi «.mw ON 1=w«vmu=n Noq xcuuæuw Now wcficvnw QumPfi Nß ~.w~ m.@~ qw qw Q.HH w@.o .~.~ mmñ H.@m ON Axuuwfl cmwsflv >oum coflu fiwvwë mzw< Auwumscw ^1um\m M xs.» ^~Eu\mxv ^w\E:v. Asnv ^~E\wv flmvwë xuumq :cwumu ufiflmw N wcomnuuoumv uuovcoëfimv xmvcfl mxuæum ux«>u> xmfl ux«>u» rfifiæw |w~w@«E N-~« v=mUwUoe N1»»um>«m -w=m~@w |m=w~@w \;@H¥uo@~ -xuofiw Nluwm .ÅTAm N Iwwcflcaamz . hmw.muUw1.:wu\Mh0A H H 15mm. få. 457 .269 24 w@ ~. mø ~.«m ß.om qm Nq @.m -.o @o.~ ßmñ Q.m~ cm mw ~.Hq @,@m flofi QQ ß.@ @m.o o@.H OQH ~.«w om mß m.@m ~.~ QN wfl _.H wo.o n~.~ owñ @.- om qß m.@~ ~.@~ mm oz Q.@ ~@.Q mä N oøfi <.«~ GQ ~> æ.w~ o,m~ wm om @.~ @m.o HH.~ mßfi o.mw GQ fiw H.n~ ~.@~ wøfl wm @.oH ~m.o w@.~ wøñ ~.«æ o« mw w.nn @.@~ mn Nm m.~ H~.o mo.~ mßñ @.mm oq «w fi.m~ «.- mm ~@ m.o~ @w.o ~o.~ møfi Q.~w om oß w.~N ~,@~ oß #0 Q.oH ~w.Q @o.~ wfifl @.@m om mw w.<~ @.H~ maa qß ~.nH c~.H «m.fi mßfi @.H@ om mm w.«~ @.H~ Nq @« m.« n«.o fl~.~ “mä m.@@ om mm ~.- ß.mA oqd om ~.mH -.H Ho.~. mßfl m.~@ Q~ GN ~.mH @.- Hm wß m_~fi -.~ @o.~ wwfl n.fl@ ON ßw @.- «.mA @- qw m.mH ~«.A m@.H mmñ @.~m ON ww m.- m.m~ ~@ NN ~.w <ß.@ o~.~ Qmñ ~.mw ON down flmvwë mxm< ^puuwz:w ^xpw\w M xuwcfl ^~Eu\axv ^w\E:v. ^E:v ^~E\wv Hwuwë 150m uu laflhw N ïCOmIuuDUmv wuO-vflfiwšfim lwåmumm mxuäum u¥m>u~^ 10A uJAKfuW lflfiäu nwfiuumë Nunn vcmuwuoä mzu>@m>Mm lwcmumw \xwHxuowH nxuowh Nuuæn tflflmm N lwwcflcnmmz .

HU wuwwduwà HHH 44mm u.

Axwumfi cmwcwv >oum ßmnm Åflflv xwumfl Aflv xoumfl Axuumfl cmwcfiv >oum ßmnm Aflflv xwuwfi ^«v xwumfl Axuumfl cwwcfiv >onm ßnlm Awmv xvuæfl Awv xuumfl Axmuma ä?§V>3m xwuma 10 15 Fyllmedel 457 269 25 Exempel 19 För jämförelse mellan förfaringssättet enligt brittiska patentskriften l 505 641 och förfaringssättet enligt uppfinningen utfördes följande prov. Enligt exem- pel l i den brittiska patentskriften användes en mäld- sammansättning bestående av 50 delar cellulosafibrer, 48 delar fyllmedel och 5% latex baserad på den totala mängden cellulosafibrer och fyllmedel. Vid proven enligt den brittiska patentskriften utgjordes fyllmedlet av kalciumkarbonat, Vid proven enligt uppfinningen utgjordes fyllmedlet av lera som var förbehandlad med latexen. eller en ekvivalent blandning av lera och talk. När en anjonisk latex användes, utgjordes denna av Dow XD-30374.0l karboxylerad, anjonisk styren-butadienlatex. När kat- jonisk latex användes utgjordes den av Rhoplex P-57. Av dessa mäldsammansättningar framställdes papper medelst en för laboratorieändamål avsedd handapparat. Resultaten redovisas i nedanstående tabell IV.

TABELL IV Halt fyllmedel (2) Spräng- index (Z) Fyllmedels- retentíon (Z) Ytvíkt Latex EE (g/m2) Brittiska patentet 1 S05 641 Anjonisk 7,5 63,3 39,1 3,9 81,5 Brittiska patentet l 505 641 Lera 5,5 4,6 64,8 78,7 4,8 6,0 64,8 86,5 Anjonísk 31,1 Anjonisk 41,5 Lera, talk Lera 1:1 4,7 Katjonisk 4,8 78,6 17,7 39,9 41,0 83,1 35,4 Anjonisk Lera, talk 1:1 Katjonísk 4,6 76,4 40,9 85,2 lO 15 20 25 30 35 457' 269 26 Det framgår klart av det andra provet i ovanstående tabell IV, vid vilket användes en mäldsammansättning enligt den brittiska patentskriften, att det icke är lämpligt att använda surt pH på grund av att latexen icke ger kalciumkarbonatet önskvärt skydd; kalciumkar- bonatet reagerar i viss utsträckning med syran och för- orsakar förskumning, och 8% av fyllmedlet förlorades på grund av reaktion med alun, och det framgår att kalcium- karbonatet buffrade mäldsammansättningen till ett pH av 5,5. vid de prov, som utfördes vid ett surt pH, var bör-pH 4,5, vilket uppnåddes genom tillsats av alun.

De handark, som framställdes, när den katjoniska amfoteriska latexen användes, var starkare än de hand- ark, som framställdes medelst mäldsammansättning enligt den brittiska patentskriften vid den valda fyllmedels- mängden. Vid användning av mäldsammansättning enligt den brittiska patentskriften vid ett alkaliskt pH av 7,5 nåddes en fyllmedelshalt av 39,l% och ett sprängindex av 3,9. Vid en mäldsammansättning med den katjoniska amforteriska latexen samt lera och talk er- hölls en fyllmedelshalt av 40,9% och sprängstyrkan uttryckt i sprängindex var 6,7 och sålunda överlägsen den sprängsstyrka, som ernåddes vid användning av mäld- sammansättning enligt den brittiska patentskriften.

En serie prov utfördes i en planvirapappersmaskin 25% kaolinlera (Kaopaque 10) och 25% Yellowstone-talk. Mässan bestod till 35-40% lövvedskraftmassa och till 10-15% barrvedskraftmassa baserat på mäldens totala fastämnes- Amfoterisk latex P-57 tillsattes maskinkaret av full storlek. Mälden innehöll 50% massafibrer, innehåll. i en mängd av 4,4% baserat på mäldens totala fastämnes- innehåll och rosinharts tillsattes i maskinkaret i en mängd av 3,45 kg/ton. Vidare tillsattes alun i en mängd av 9,08 kg/ton och Dow XD-30440.0l.i en mängd av 1,453 kg/ton på sugsidan om maskinkarpumpen. Betz 1260 katjonisk polymer tillsattes före pappersmaskinens in- 10 15 457 269 27 loppslåda i en mängd av ca O,l8O kg/ton. Efter pappers- tillverkningen applicerades en beläggning av 10% fast- ämneshalt Penford Gum 280 vid limpressen med en upptag- ningshastighet av 50-53 kg/ton. Maskinhastigheten var 183 m/min och produktionsmängden var 4,5-5,0 ton/h.

I följande tabell V visas genomsnittsresultaten för åtta utförda prov och tabell VI visar genomsnitts- resultaten för de åtta proven efter limbeläggningen. Ta- bell VI avser genomsnittsresultat för s k basark.

Resultaten kan anses vara synnerligen goda med mycket hög styrka vid fyllmedelsmängder i området av 40%. retention) uppgick till 60-80%. Papperet var lätt att Retentionsnivåerna (liksom förut avses här initial- torka, vilket möjliggjorde ökad produktionshastighet. Åtskilliga rullar papper trycktes framgångsfullt utan någon märkbar ansamling på tryckpressarna.

Dragstyrkan för det framställda papperet framgår av tabell VII. 457 269 28 TABELL V Genomsníttliga värden efter limbestrykning Sats 201-205 Sats 206-208 Ytvikt 1 g/m2 ' 112,3 Fukt (%) 3,6 Tjocklek i um 152 Ytjämnhet (Sheffield enheter) FS (filtsida) 239 WS (virasida) 267 Porositet (Gurley-densitet, sek/100 ml luftgenomgång) 8,8 Sprängstyrka (kp/cmz) 1,69 GE-ljushet 82,9 % Opacitet 95,9 % Aska 34,7 Nappningsmotstånd (ythållfasthet i scott-Bond-enheter 10-3 ft-lbs) 129 Taber-böjmotstånd 3,36 Tjocklek/Ytvikt (um/g per m2) 1,35 Sprängindex (sprängstyrka/ ytvik: 1 kg/m2) e 15,2 % Fyllmedel - 38,5 ll3,5 3,1 135 136 156 96,1 36,1 126 3,40 "1,19 14,1 40,5 457 269 29 TABELL VI Genomsnittsvärden för råpaoper Ytvikc 1 g/m2 111,3 Tjocklek i um 190,5 Tjocklek/ytvikt 1,71 Ytjämnhet (Sheffield enheter) FS 340 WS 357 Porositet (Gurley-densitet, sek/100 ml luftgenomgång) 9 Sprängstyrka (kp/cmz) 0,90 Sprängindex (sprängstyrka/ ytvikt 1 kg/m2) 3,1 GE-ljushet 83,4 % Opacitet 97,1 % Aska 39,6 % Fyllmedel 43,9 Nappningsmotstånd (ythållfasthet 63 iScott-Bond-enheter) Taber-böjmotstånd Anmärkning: Prov ufitagna före limpressen vid slutet av försöksserie. 457 269 30 f; 286 Nš wÉJ S: BJ .IS Sic 0.3 3 -.« fi~HQ.o ßmn @o@.o @w.H Hm.H @.~H m~H.o @.H< flflfl. wo~ «~.m @mQo.o omm ~w~.@ ~æ.~ @~.~ <.H~ m-.o m.«« øfifi NQN ~w.~ @moo.o mwn ßw@.@ «@.fi w~.~ fl.@ fl~H.o <.@~ mm MON m~.m @æoo.o män m@@.ø @m.~ NH.~ «.~H fl«~.O @.m« o- MÛN @m.n ~woo.o QNN m@m.0 @ß.H @~.~ ~.@A mmH.o ~.«< NHH mw.m moHo.o “Nm o-.o m~.ñ ~N.~ «.~H @«fl.° ~.wm qflfl ~o~ @n.« °~Ho.o flwm mmw.o mæ.~ mm.H m.mH @<~.o o.«m QHA NON m@.m m«~o.o æmq Qß~.H <~.~ æm.H m.«~ omH.o w.@H ww AQN ANUM Aswxv ^~eE\@xv Asxv @=fl= Aeev ^wxv AEEV ~««~sHH>» ~s\w “Umm »wa nflluwv muwnum mxuæum vwcma lxuwuuw .cwcmflumw wcflcummflun xwfixuofia N ux«>ur wumnpmuuopm nuuounwmuo ummpø |uMHm N .xmz .xmz ummmxmcwwmmuwnuwnuHflmswmuc Jqæmcä HH> 10 457 269 31 EXEMPEL 2l Samma maskin som enligt exempel 20 användes under en serie prov för tillverkning av papper med ytvikter- na 89, 74 och 67 g/m2 och med fyllmedelsinnehåll av 32-42%. Huvudsakligen samma framställningsprocedur som enligt exempel 20 följdes, men mängden barrvedsmassa i förhållande till lövvedsmassa var större vid framställ- ningen av papper med gramvikterna 74 och 89. Även i det- ta fall blev resultaten synnerligen utmärkta och pappe- ret torkades snabbt samt visade sig ha mycket utmärkta tryckbarhetsegenskaper. Resultaten redovisas i följan- de tabeller VIII och XI. 457 '269 32 TABELL VIII Genomsni ttl i ga provvärden Sats nr Sats nr Sats nr Sats nr 534-544 545-547 543-551 552 ytvikt (g/mz) 87 33 75 63 Fukt (%) 3,7 4,2 3,0 -- Tjocklek (um) 107 94 86 99 Ytjämnhet (Sheffield-enheter) FS 130 125 115 105 WS 145 140 135 125 Porositet (Gurley-densitet) 11 13 12 9 Sprängstyrka (xp/må) 1,62 1,20 1,13 1,26 Sprängindex 18,6 14,5 15,1 18,5 Ljushet 82,6 83,2 83,3 82,3 9. opacite: 93,0 93,6 91,5 89,5 % Aska 28,6 35,7 36,0 33,6 % Fyllmedel 31,7 39,6 40,0 37,3 Nappningsmotstând (Scott-Bond-enheter, l0'3 ft-lbs) 15,22 13,56 14,81 20,76 Taber-böjmotstäna 1 , az 1, so 1 , 09 o, 75 Tjocklek/ytvikt 1,23 1,13 1,15 1,46 (um/g per m2) 457 269 33 .H.~ ~fi.~ -.~ @~.H @~.H -.~ mo.. mQ._ qm.~ m<.H -.A @@.H w«.~ «H.o m~.m m@.~ mw.m @~.« mw.« mm.« mw.« «æ.« w~.m wm.m «0.m mH.m ~@.« || CNN CNN Qæ~ ow~ oæw ow~ QWN ow~ ow~ ~m~ Nmw <«~ ~.@m qß w.mw @.~@ ~.«~ ~.«~ o.mß H.m~ Nm mm mm mm ww pwßßmauwmuwo Nmm ämm omm wqm wqm ßqm @ uwwACm> mumw Wumm mufim mumm muflw muflw mumw muwm wumm muflm GNUCN-WLuDwlUCNHhOH 44wm<æ zh A COAUMNMHOUWM =o@uxwwv:>:: Eu\ux xumuuv N mwcm uuoæ ^:\:ouv comuxnwoum ^=fie\ev uunwfiuwwm ^~e\wV UxM>U» 457 269 34 TABELL X IGT-trxckbarhetsgrov westvaco stångapplíkator: färg nr 7; applikatorfjäder- spänning: 50 kp tryck Prov nr Filtsida (m/min) Virasida (m/min) 543 58 123 544 58 l28 545 34 88 546 V 27 79 547 30 89 548 34 104 549 40 100 550 40 95 551 27 95 552 58 128 Anm: l28 = nappning noll 457 269 35 TABELL XI Materialanalvs % % % % % % Prov nr Lövved Barrved Latex Stärkelse Fukthalt Fyllmedel 543 38,1 15,5 3,9 7,7 3,7 31,1 544 39,6 13,2 3,9 7,3 3,7 32,3 545 28,6 12,8 4,1 7,6 4,2 42,7 546 29,0 18,5 4,1 7,0 4,2 37,2 547 22,9 22,8 4,1 7,2 4,2 38,8 548 26,8 17,8 4,6 7,8 3,0 40,0 549 27,5 17,6 4,6 7,8 3,0 39,5 550 27,0 18,7 3,0 7,8 3,0 40,5 551 24,0 22,2 3,0 7,8 3,0 40,0 S52 32,7 15,4 3,3 8,3 3,0 37,3 Fackmannen inser utan svårighet att flera olika ändringar kan utföras utan att ramen för uppfinningen överskrides och att uppfinningen icke skall betraktas vara begränsad till ritningen och ovanstående beskriv- ning.

Claims (17)

457 269 10 15 20 25 30 36 PATBNTKRAV

1. Finpapper med tillräcklig draqstyrka och styrka i riktningen av Z-axeln för att tåla offset- eller djuptryckning med hög hastighet, k ä n n e t e c k - n a t därav, att det har en tjocklek av mellan 38 och 380 pm och företrädesvis mellan 50 och 330 pm, en ytvikt mellan 44 och 225 g/m2, att det innehåller 30-70 % mineraliskt fyllmedel och att det som reten- tionsbefrämjande medel innehåller en katjonisk polymer och en jonisk latex.

2. Finpapper enligt patentkravet l, t e c k n a t därav, att det innehåller ca 40 fyllmedel för fyllmedel för fyllmedel för fyllmedel för En En en en ytvikt av ytvikt av ytvikt av ytvikt av ca 60 g/m2, ca 50 % ca 74 g/m2, ca 60 % ca 89 g/m2, ca 70 % ca loo-225 g/m2 och k ä n n e - % mineral- mineral- mineral- mineral- för ytvikter däremellan, dvs mellan 60 och 74, 74 och 89 respektive 89 och 225 i huvudsak därmed proportionella procentuella mängder mineralfyllmedel.

3. Finpapper enligt patentkraven l och 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att det har en tjocklek av mellan 50 och 205

4. Finpapper enligt patentkravet l, pm. k ä n n e - t e c k n a t därav, att dess fyllmedelsinnehâll är högst 50 vikt% och företrädesvis ca 40 %.

5. Finpapper enligt något av patentkraven l-4, k ä n n e t e c k n a t därav, att fyllmedlet i papperet har en partikelstorlek av högst 44 pm.

6. Sätt att med hög hastighet framställa finpapper innehållande mineralfyllmedel, varvid framställes en suspension, som innehåller fibrer för pappersfram- ställningen, mineralfyllmedel och ett retentionsbidragande medel, av vilken suspension formas en våt pappersbana, som därefter torkas och ytbehandlas, k ä n n e t e c k - n a t därav, att papperet framställes som ett finpapper 10 15 20 25 30 35 457 269 37 med en tjocklek av mellan 38 och 380 pm och med en vikt av mellan 44 och 225 g/m2 och att det innehåller 30 - 70 % mineralfyllmedel och att det har en till- räckligt stor dragstyrka och styrka i Z-riktningen för att tåla offset- eller djuptryckning med hög has- tighet, att massasuspensionen förutom nämnda fibrer innehåller en tillräcklig mängd mineralfyllmedel för ernàende av en inre retention av 30-70 % mineralfyll- medel i den formade pappersbanan, att som mineralfyll- medel användes ett med övriga komponenter förenligt mineralfyllmedel, att åtminstone ett retentionsbidragande medel innefattar en katjonisk polymer, att 3-7 % jonisk latex baserat pá suspensionens torrhalt tillsättes suspensionen och väljes bland latexer, som ger god mineralfyllmedelsretention utan väsentlig styrkereduktion och har en laddning, som är motsatt och mindre än summan av laddningarna hos övriga ingredienser i sus- pensionen samt utfälles totalt eller nästan totalt på fibrerna och fyllmedlen.

7. Sätt enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k - n a t därav, att pappersbanan formas i en planvira- pappersmaskin.

8. Sätt enligt patentkravet 6, n a t därav, att suspensionen även innehåller hartslim k ä n n e t e c k - och alun.

9. Sätt enligt patentkravet 8, n a t därav, att suspensionen innehåller ca 225-450 g k ä n n e t e c k - hartslim per ton fasta ämnen i suspensionen och en till- räcklig mängd alun för att ge ett pH av 4,0-5,0.

10. Sätt n a t därav, enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k - att suspensionens pH ligger på den sura sidan.

11. ll. Sätt n a t därav, att nämnda joniska latex väljes bland enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k - styrenbutadien-, akryl- och polyvinylacetatlatexer.

12. Sätt enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k - n a t därav, att som nämnda joniska latex väljes 457 269 10 15 20 38 latex, som är amfoterisk vid ett pH av 7,0 och är katjonisk under sura förhållanden.

13. Sätt enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k - n a t därav, att mineralfyllmedlet väljes ur en grupp, som omfattar kaolin, talk, titandioxid, aluminiumhydrat, hydrerad kiseldioxid eller blandningar därav.

14. Sätt enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k - n a t därav, att fyllmedlet innefattar en blandning av talk och kaolín.

15. Sätt enligt patentkravet 14, n a t därav, att förhållandet mellan kaolin och talk k ä n n e t e c k - i blandningen ligger mellan 95:5 och 5:95 viktdelar.

16. Sätt enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k - n a t därav, att den torkade banan ytlimmas och att ytlimningen innefattar bestrykning eller beläggning av den torkade banan med stärkelselim i en mängd av ca 13-90 kg stärkelselim per ton papper.

17. Sätt enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a t därav, att mängden fyllmedel väljes så, att den i det färdiga papperet uppgår till högst 50 vikt%.