SE509777C2 - Sätt att förbättra retentionen vid avvattning av en cellulosafibersuspension genom användning av ett medel, som inbegriper ett fenolformaldehydharts och en polyetylenoxid - Google Patents

Description

509 777 lO 15 20 25 30 35 och metoder, som medför ytterligare förbättrad retention.

Den ovan nämnda US-A-5 516 405 är ett exempel på ett för- sök att åstadkomma detta genom användning av en ytterli- gare tillsats i form av ett katjoniskt fixeringsmedel utöver fenolformaldehyd och polyetylenoxid. Sådana ytter- ligare tillsatser innebär emellertid ytterligare kostna- der och arbete t ex med bestämning av rätt doserings- mängd, doseringstillfälle och doseringsställe.

Föreliggande uppfinning avser att undanröja eller minska nackdelarna med den tidigare tekniken och åstad- komma ett enkelt medel och sätt att förbättra retentionen vid avvattning av en cellulosafibersuspension.

Sammanfattning av uppfinningen Man har vid föreliggande uppfinning överraskande upptäckt att retentionen vid avvattning av en cellulosa- fibersuspension kan förbättras ytterligare, jämfört med användning av en kombination av fenolformaldehydharts och polyetylenoxid som retentionsmedel, genom användning av en kombination av ett modifierat fenolformaldehydharts och polyetylenoxid som retentionsmedel, varvid det modi- fierade fenolformaldehydhartset innehåller katjoniska grupper.

Enligt uppfinningen àstadkommes sålunda ett sätt att förbättra retentionen vid avvattning av en cellulosa- fibersuspension genom att till suspensionen sätta ett retentionsmedel, som inbegriper ett fenolformaldehydharts och en polyetylenoxid, kännetecknat därav att ett modi- fierat fenolformaldehydharts, som innehåller katjoniska grupper, Enligt uppfinningen åstadkommes även ett retentions- sätts till suspensionen. medel, som inbegriper ett fenolformaldehydharts och poly- etylenoxid, kännetecknat därav att fenolformaldehydhart- set är ett modifierat fenolformaldehydharts, som innehål- ler katjoniska grupper.

Ytterligare kännetecken och fördelar hos uppfinning- en framgår av nedanstående beskrivning och de efterföl- jande patentkraven. l0 15 20 25 30 35 509 777 Detaljerad beskrivning av uppfinningen Såsom nämnts ovan, inbegriper retentionsmedlet en- ligt uppfinningen ett modifierat fenolformaldehydharts, som innehåller katjoniska grupper. Bortsett från innehål- let av katjoniska grupper motsvarar fenolformaldehydhart- set vid uppfinningen konventionella fenolformaldehydhart- ser som används i retentionssystem inom pappers- och massaindustrin. Sålunda utgörs hartset av en kondensa- tionsprodukt av fenol och formaldehyd, och är företrädes- vis ett harts av resoltyp, dvs en kondensationsprodukt från reaktion mellan en fenolförening och ett överskott av formaldehyd. Novolacker kan emellertid också användas.

Företrädesvis är hartset i vattenlöst form vid tillsats som retentionsmedel.

De katjoniska grupper som ingår i fenolformaldehyd- hartset kan införas antingen vid tillverkningen av fenol- hartset eller genom tillsats till det färdiga fenolform- aldehydhartset. Det föreligger inte någon begränsning till något särskilt slag av katjonisk grupp, men företrä- desvis utgörs den katjoniska gruppen av en amingrupp, som kan härstamma från ammoniak eller vara en primär, sekun- där eller tertiär, amin. Amingruppen kan eventuellt vara fäst till fenolformaldehydhartset med hjälp av en länk- grupp. Föredragna föreningar för bildning av den katjo- niska gruppen är bl a etanolamin, n-propylamin, dibutyl- amin, trietylamin och dietyletanolamin.

Katjoniciteten, dvs andelen katjoniska grupper hos fenolformaldehydhartset står i relation till de anjoniska grupper malt innehåller. En katjonicitet av 0% innebär att fenol- (fenolgrupper) som fenolformaldehydhartset nor- formaldehydhartset inte innehåller några katjoniska grup- per, utan endast de normala anjoniska fenolgrupperna, vars koncentration vanligtvis uppgår till ca 24 uekv/q torrt harts. En katjonicitet av 20% innebär att katjo- niska grupper införts i hartset i en omfattning motsva- rande 20% av de anjoniska grupperna, dvs motsvarande ca 5 uekv/g torrt harts. På motsvarande sätt innebär en kat- 509 777 10 15 20 25 30 35 jonicitet av 35% att halten katjoniska grupper motsvarar ca 8 pekv/g torrt harts. Vid uppfinningen är det modifie- rade fenolformaldehydhartsets katjonicitet företrädesvis ca 5-85%. Det föredrages särskilt att hartsets katjonici- tet är ca 10-60%.

Beträffande bestämning av katjoniciteten hos fenol- formaldehydhartset kan hänvisas till artikeln av Lydia Bley, "Charge Titration for Selection and Dosage of Flocculants", March 1994, Mütek Application 1501-e, Mütek Analytic GmbH, Arzbergerstrasse 10, D-82211 Herrsching, Tyskland.

Utöver ovanstående modifiering av fenolformaldehyd- hartset med katjoniska grupper, så kan hartset även vara modifierat med svavel. Modifiering av fenolformaldehyd- harts med svavel är i och för sig känd och det kan t ex hänvisas till A. Knop, L. A. Pilato; Chemistry, Applications and Performance", "Phenolic resins, Springer-Ver- lag, sid 152-153. Såsom framgår av denna referens, medför modifiering med svavel en sammanlänkning av fenolringarna med svavelbryggor innehållande en eller flera svavelato- mer.

Utöver det ovan beskrivna, modifierade fenolform- aldehydhartset inbegriper retentionsmedlet enligt uppfin- ningen även en polyetylenoxid. Den polyetylenoxid som ut- konventionell typ och har området ca 0,5-20x10? Liksom fenolformaldehydhartset bör polyetylenoxiden vara nyttjas vid uppfinningen är av företrädesvis en molekylvikt i i form av en vattenlösning vid tillsats som retentions- medel.

Vid användningen som retentionsmedel kan viktförhål- landet mellan det modifierade fenolformaldehydhartset och polyetylenoxiden varieras inom vida gränser, men det föredrages att viktförhållandet fenolformaldehydhartsz- polyetylenoxid är från ca 1:5 till ca 50:l. Det föredra- ges vidare att använda en större viktandel av det modi- fierade fenolformaldehydhartset än av polyetylenoxiden, dvs det föredrages särskilt att viktförhållandet fenol- 10 15 20 25 30 35 509 777 formaldehydharts:polyetylenoxid ligger i området från ca 1:1 till ca 50:l. Mest föredraget är viktförhållandet från ca 2:1 till ca 20:1.

Mängden retentionsmedel som vid uppfinningen sätts till den cellulosafibersuspensionen är inte kritisk, men är företrädesvis sådan att halten tillsatt polyetylenoxid är ca 10-1000 ppm, mera föredraget 25-200 ppm, mest före- draget 50-150 ppm, räknat på suspensionens torrhalt. Hal- ter under ca 10 ppm är för låga för att någon nämnvärd förbättring av retentionen skall kunna konstateras, medan halter överstigande ca 1000 ppm inte medför någon ytter- ligare väsentlig förbättring av retentionen och dessutom medför oönskat höga kostnader för retentionsmedlet. Ut- gående från halten av polyetylenoxid kan den tillsatta mängden fenolformaldehydharts beräknas med kännedom om viktförhållandet mellan fenolformaldehydharts och poly- etylenoxid enligt ovan.

Tillsättningsordningen till cellulosafibersuspensio- nen för det modifierade fenolformaldehydhartset och poly- etylenoxiden hos retentionsmedlet enligt uppfinningen är inte kritisk, men det föredrages att det modifierade fenolformaldehydhartset tillsätts före polyetylenoxiden.

Vid pappersframställning i en pappersmaskin sker till- sättningen företrädesvis så att polyetylenoxiden sätts till mälden omedelbart före inloppslådan, och det modi- fierade fenolformaldehydhartset sätts till mälden strax före tillsättningen av polyetylenoxiden. Närmare bestämt tillsätts polyetylenoxiden på ett så sent stadium som möjligt före mäldens utmatning från inloppslàdan och formning till ett ark för att undvika att polyetylenoxi- den utsätts för höga skjuvkrafter och bryts ned. Samti- digt måste dock polyetylenoxiden efter tillsättningen fördelas homogent i suspensionen. Dessa villkor uppnås i allmänhet bäst om polyetylenoxiden tillsätts omedelbart före inloppslàdan. Beträffande tillsättningen av fenol- formaldehydhartset sker denna, såsom nämnts ovan, före- trädesvis före tillsättningen av polyetylenoxiden. Punk- 509 777 10 15 20 25 30 35 ten för tillsättning av fenolformaldehydhartset är inte kritisk, men den bör vara sådan att fenolformaldehydhart- set hinner fördelas homogent i suspensionen innan till- sättningen av polyetylenoxiden sker. Tillsättningen av fenolformaldehydhartset kan vidare ske så, att allt fenolformaldehydhartset tillsätts vid en och samma punkt eller så kan tillsättningen fördelas på två eller flera punkter efter varandra, sett i mäldens matningsriktning.

Motsvarande gäller för tillsättningen av polyetylenoxi- den.

Såsom angivits tidigare, avser uppfinningen att för- bättra retentionen vid avvattning av en cellulosafiber- suspension. En sådan cellulosafibersuspension utgörs företrädesvis av en fyllmedelsinnehållande suspension eller mäld för framställning av papper, papp eller kar- tong. Cellulosafibrerna i suspensionen kan härröra från olika massor, men härrör företrädesvis från mekanisk (TMP), termomekanisk massa returpappersmassa, massa, eller oblekt kemisk massa.

Fyllmedlet i cellulosafibersuspensionen kan utgöras av varje konventionellt fyllmedel inom massa- och pap- persindustrin, och väljs företrädesvis bland fällda aluminiumsilikater, silikater, fällda aluminiumhydroxi- der, plastpigment, kalciumkarbonat, lera, titandioxid och talk.

Utöver fyllmedel kan cellulosafibersuspensionen innehålla ytterligare tillsatser, som är konventionella inom massa- och pappersindustrin.

För att ytterligare underlätta förståelsen av upp- finningen ges i det följande några belysande, men ej be- gränsande utföringsexempel.

Exempel Utförande Alla (BDDJ) Paper Research Materials Inc i Syracuse, USA, försedd med försök utfördes i en s k Britt Jar från 75 mesh vira (60 M). Utrustningen beskrivs i TAPPI Test Method T 261 cm-90. Massan späddes vid behov med kranvat- 10 15 20 25 30 35 509 777 ten. Mäldens torrhalt, pH och temperatur anpassades till förhållandena på den aktuella pappersmaskinen. Färdig- spädd mäld förvärmdes till rätt temperatur och pH-juste- rades före användning.

I varje BDDJ-försök användes 500 ml mäld. Kemika- lierna tillsattes (utspädda till 15-20 ml) under omröring vid 1000 rpm. Hartset tillsattes 20 s före polyetylen- oxiden (PEO) varefter bottenventilen omedelbart öppnades.

De första 25 ml filtrat kastades och totalretentionen resp fyllmedelsretentionen bestämdes på de följande 100 ml. Totalretentionen beräknades ur förhållandet mellan filtratets halt av suspenderade ämnen enligt SCAN- -testmetod C17:64 halt, TS ämnen/TS)) x 100). Fyllmedelsretentionen bestäms på lik- (pappersfilter nr 3) och massans torr- O (retentionen uttryckt i 6 = (l- (suspenderade nande sätt ur förhållandet mellan filtratets och massans askhalt enligt SCAN-testmetod C6:62. Avvattningen bestäms i samma apparatur genom mätning av tiden för avrinning av de därpå följande 280 ml filtrat.

(PEO) och hade en molekylvikt av 7xlO6, en densitet av Polyetylenoxiden var densamma i alla försöken 1210 kg/HP och en viskositet i 1% vattenlösning vid 25°C av 6000-10000 cP.

Det i exemplen som jämförelse använda fenolformalde- hydhartset (konventionellt harts) var ett fenolformalde- hydresolharts av konventionell typ och utan katjoniska grupper. 426 g fenol, 200 g 46% natriumhydroxidlösning och 400 g Fenolformaldehydhartset framställdes genom att vatten satsades i en 2 liter glaskolv och uppvärmdes till ca l00°C. Därefter satsades 524 g 50% formalin under ca 20 min och under kylning, eftersom reaktionen var exoter- misk. Reaktionslösningens temperatur sänktes till ca 85°C genom kylning och reaktionen fick fortgå ytterligare ca 25 min. Efter kontroll av att reaktionsomsättningen var fullständig, kyldes blandningen och 58 g 46% natriumhydr- oxidlösning och 300 g vatten sattes till blandningen. Det 509 777 10 15 20 25 30 35 framställda fenolformaldehydhartset hade en katjonicitet av 0%, bestämt såsom angivits ovan.

De i exemplen använda, modifierade fenolformaldehyd- hartsen med katjoniska grupper (harts enligt uppfinning), var av den typ som beskrivits ovan. Hartsets framställ- ning och katjonicitet anges i exemplen. Procentangivel- serna, förutom katjoniciteten, avser vikt, såvida ej annat anges.

Företrädesvis är det modifierade fenolformaldehyd- harts som utnyttjas vid uppfinningen ett modifierat resolharts. Ett sådant harts kan tillverkas genom reak- tion mellan fenol och/eller en substituerad fenol och formaldehyd i ett molförhållande av 1:1 till 1:3,5, företrädesvis 1:2,0 och en temperatur av 40-100°C, före- trädesvis 50-90°C vid atmosfärstryck eller vid undertryck av en motsvarande lägre temperatur samt vid ett pH högre än 8. Reaktionen utföres i vattenlösning i närvaro av ammoniak, en primär, sekundär eller tertiär amin eller en blandning av två eller flera sådana föreningar som kombi- nerad katalysator och reaktant för införande av latenta katjonaktiva aminogrupper i resolhartset, varvid reaktionen drivs så långt att ett harts med hög molekyl- vikt och en katjonicitet av 5-85%, företrädesvis 10-60% erhålles, varpå hartset behandlas med en vattenlösning av natriumhydroxid, kaliumhydroxid eller kalciumhydroxid varvid en hartslösning erhålles som vid ett pH lägre än ca 7 kan fällas ut i form av små partiklar.

Formaldehyden tillförs därvid företrädesvis som for- malin innehållande ca 30-35 vikt% formaldehyd.

Normalt värms fenolen först tillsammans med aminen varpå formaldehyden successivt tillsättes.

Om en substituerad fenol används är det lämpligt att denna utgörs av kresol eller alkylfenol såsom nonylfenol.

Med fördel drivs reaktionen så långt att åtminstone huvuddelen men företrädesvis hela monomermängden förbru- kas. 10 15 20 25 30 35 509 777 Även om man som ovan nämnts kan blanda in aminföre- ningen i det färdiga hartset och därvid nå en viss katjo- nicitet hos hartset så föredrar man enligt uppfinningen att reagera in aminen i hartset under tillverkningen av detta.

Såsom nämnts, kan även novolackharts användas och ett exempel på framställning av ett sådant är följande. 470,55 g fenol, 46,86 g dietyletanolamin och 225,22 g 50% vattenlösning av formaldehyd satsas i en 2 liters glas- kolv och uppvärms till ca 100°C. Reaktionen får fortgå Därefter tillsätts 260,4 g 46% natriumhydroxidlösning och l552,4 g vatten. under 5,5 h vid samma temperatur.

Den erhållna produkten är ett novolackharts i lösning med ett molförhållande fenol:formaldehyd:dietyletanolamin av 1:O,75:O,110. Katjoniciteten på det erhållna novolack- hartset är 27%, bestämd på det sätt som beskrivits tidi- gare.

Exempel 1 I detta exempel gjordes försök med det ovan beskriv- na konventionella hartset och ett harts enligt uppfin- ningen, som framställdes på följande sätt. 426 g fenol och 51,1 g tertiär amin (dietyletanol- amin) satsades i en 2 liter glaskolv och uppvärmdes till ca 75°C. Därefter satsades 524 g 50% formalin under ca 20 min och under kylning, eftersom reaktionen var exoter- misk. Efter höjning av reaktionslösningens temperatur till ca 100°C fick reaktionen fortgå ytterligare ca 25 min. Efter kontroll av att reaktionsomsättningen var fullständig, kyldes blandningen och 258 g 46% natrium- hydroxidlösning och 700 g vatten sattes till blandningen.

Det erhållna fenolformaldehydhartsets katjonicitet var 20%, bestämd på det sätt som beskrivits tidigare.

Försöket utfördes enligt ovanstående beskrivning på torkad termomekanisk massa (TMP) av barrved. Mässan slogs upp i kranvatten och maldes till ca 90°SR. Därefter till- sattes 15% fyllmedel (kalcinerad lera). Torrhalten efter 10 509 777 10 15 20 spädning var 0,99%, pH 5,0 och temperaturen 50°C. Resul- taten framgår av tabell l.

Tabell 1 Harts PEO Kvot Totalre- Fyllmedels Avvatt- ppm harts tention % -retention ningstid /PEO % s/280 ml - - - 50,3 9,2 80 Konventionellt 50 5 59,1 30,1 83 harts Harts enligt 50 5 60,7 32,2 88 uppfinning, 20% katjonicitet Konventionellt 125 5 72,6 59,1 88 harts Harts enligt 125 5 76,2 65,7 77 uppfinning, 20% katjonicitet Av resultaten i tabell l framgår att såväl fyllme- delsretentionen som totalretentionen förbättrades vid an- vändning av retentionsmedlet med det modifierade fenol- formaldehydhartset enligt uppfinningen. Vid tillsättning av högre mängd retentionsmedel förbättrades även avvatt- ningstiden.

Exempel 2 I detta exempel utfördes försök med ett konventio- nellt harts enligt ovan samt med ett modifierat formalde- hydharts enligt uppfinningen, vilket framställdes på föl- jande sätt. 426 g fenol och 19,2 g tertiär amin (dietyletanol- amin) satsades i en 2 liter glaskolv och uppvärmdes till ca 75°C. Därefter satsades 524 g 50% formalin under ca 20 min och under kylning, eftersom reaktionen var exo- termisk. Reaktionslösningens temperatur höjdes till ca 10 l5 20 25 ll 509 777 100°C och därefter fick reaktionen fortgå ytterligare ca 25 min. Efter kontroll av att reaktionsomsättningen var fullständig kyldes blandningen och 258 g 46% natriumhydr- oxidlösning och 700 g vatten sattes till blandningen. Det framställda fenolformaldehydhartsets katjonicitet var 37%, bestämd på det sätt som beskrivits tidigare.

Försöket utfördes enligt ovanstående beskrivning pà en mäld från inloppslådan på en pappersmaskin, vilken mäld bestod av 30% TMP, 32% utskott och 38% returfiber.

Torrhalten var 0,79% och temperaturen 39°C. Resultaten framgår av tabell 2.

Tabell 2 Harts PEO Kvot Totalre- ppm harts/PEO tention % - - - 47,7 Konventionellt harts 100 53,9 Harts enligt 100 56,3 uppfinning, 37% katjonicitet Konventionellt harts 100 54,3 Harts enligt 100 57,1 uppfinning, 37% katjonicitet Av resultaten i tabell 2 framgår att totalretentio- nen förbättrades vid användning av det modifierade fenol- formaldehydhartset enligt uppfinningen jämfört med kon- ventionellt fenolformaldehydharts. Det modifierade fenol- formaldehydhartset i detta exempel skilde sig från det modifierade fenolformaldehydhartset i exempel 1 genom en högre katjonicitet (37% i stället för 20%).

Exempel 3 I detta exempel utfördes försök med konventionellt harts, som beskrivits ovan, och ett modifierat formalde- hydharts, som framställdes på följande sätt. 12 509 777 10 15 20 426 g fenol och 77,1 g tertiär amin (dietyletanol- amin) satsades i en 2 liter glaskolv och uppvärmdes till ca 75°C. Därefter satsades 524 g 50% formalin under ca 20 min och under kylning, eftersom reaktionen var exoter- misk. Efter höjning av reaktionslösningens temperatur till ca l00°C fick reaktionen fortgå ytterligare ca 25 min§ Efter kontroll av att reaktionsomsättningen var fullständig kyldes blandningen och 258 g 46% natriumhydr- oxidlösning och 700 g vatten sattes till blandningen. Det framställda fenolformaldehydhartsets katjonicitet var 28%, bestämd på det sätt som beskrivits tidigare.

Försöket utfördes enligt ovanstående beskrivning på en mäld från inloppslådan på en pappersmaskin, vilken mäld bestod av 100% TMP av barrmassa med 0,92% torrhalt.

Resultaten framgår av tabell 3.

Tabell 3 Harts PEO ppm Kvot harts Totalre- /PEO tention % - - - 40,0 Konventionellt 50 5 46,3 harts Harts enligt 50 5 47,9 uppfinning, 28% katjonicitet Konventionellt 100 5 53,6 harts Harts enligt 100 5 56,5 uppfinning, 28% katjonicitet Av resultaten i tabell 3 framgår att totalretentio- nen förbättrades vid användning av det modifierade fenol- formaldehydhartset enligt uppfinningen jämfört med an- vändning av ett konventionellt fenolformaldehydharts. 10 15 20 25 13 'I n' 509 777 Exempel 4 I detta exempel genomfördes försök med konventio- nellt harts, formaldehydharts enligt exempel 3. som beskrivits tidigare, och modifierat Försöket utfördes enligt ovanstående beskrivning på en mäld från inloppslådan pà en pappersmaskin, vilken mäld bestod av TMP av barrmassa med tillsats av 10% fyll- medel, som utgjordes av ett natriumaluminiumsilikat med handelsnamnet Zeolex och den kemiska formeln Na2O-Al2O3-10-13,4SiO2-H20. Mäldens torrhalt var 1,02%.

Resultaten framgår av tabell 4.

Tabell 4 Harts PEO Kvot Totalre- Fyllmedels- ppm harts/PEO tention % retention % - - - 39,0 O Konventionellt 100 5 51,5 8,3 harts Harts enligt 100 5 54,6 12,3 O uppfinning, 286 katjonicitet Av resultaten i tabell 4 framgår att såväl fyllme- delsretentionen som totalretentionen förbättrades vid an- vändning av det modifierade fenolformaldehydhartset en- ligt uppfinningen jämfört med användning av konventio- nellt formaldehydharts.

Exempel 5 I detta exempel genomfördes försök med konventio- nellt harts, och ett katjonmodi- som beskrivits tidigare, fierat, svavelhaltigt harts enligt uppfinningen, vilket framställts på följande sätt.

Ett fenol-svavelförkondensat framställdes genom att under en temperatur av 115°C reagera samman 4,53 mol (426 g) fenol och 1,69 mol (54 g) natriumhydroxid i vattenlösning som katalysator. Förkon- svavel i närvaro av densatet enligt ovan och 77,1 g tertiär amin (dietyleta- 14 509 777 10 15 20 nolamin) satsades i en 2 liter glaskolv och uppvärmdes till ca 75°C. Därefter satsades 524 g 50% formalin under ca 20 min och under kylning, eftersom reaktionen var exo- termisk. Efter höjning av reaktionslösningens temperatur till ca l00°C fick reaktionen fortgå ytterligare ca 15 min. Efter kontroll av att reaktionsomsättningen var fullständig kyldes blandningen och 46% natriumhydroxid- lösning och vatten tillsattes så, att blandningens inne- håll av 46% natriumhydroxidlösning motsvarade 258 g och innehållet av vatten motsvarade en sammanlagd tillsats av 700 g. Det framställda svavelhaltiga fenolformaldehyd- hartset enligt uppfinningen hade en katjonicitet av 10%, mätt på det sätt som beskrivits tidigare.

Försöken med de ovan angivna hartsen utfördes enligt ovanstående beskrivning på en mäld, vilken bestod av tor- kad TMP av tropisk barrved. Massan hade slagits upp i kranvatten och malts till ca 90° SR. Torrhalten efter spädning var 1,05%, pH var 5,0 och temperaturen var 50°C.

Resultaten framgår av tabell 5.

Tabell 5 Harts PEO Kvot Totalre- Avvattnings- ppm harts/PEO tention % tid s/280 ml - - - 52,9 99 Konventionellt 125 5 78,0 97 harts Svavelhaltigt 125 5 81,7 109 harts enligt uppfinningen, 10% katjonicitet Konventionellt 200 8 85,2 70 harts Svavelhaltigt 200 8 88,4 86 harts enligt uppfinningen, 10% katjonicitet 10 15 15 509 777 Av resultaten i tabell 5 framgår att totalretentio- nen förbättrades vid användning av det svavelhaltiga, modifierade fenolformaldehydhartset enligt uppfinningen jämfört med användning av konventionellt formaldehyd- harts. Avvattningstiden ökade något.

Exempel 6 I detta exempel utfördes försök med ett konventio- nellt harts, tigt, modifierat fenolformaldehydharts enligt uppfinning- som beskrivits tidigare, och ett svavelhal- en, vilket framställdes såsom beskrivits i exempel 5.

Försöken med det konventionella hartset och det sva- velhaltiga hartset enligt uppfinningen utfördes enligt ovanstående beskrivning på en mald, som bestod av torkad TMP av barrved som slagits upp i kranvatten och malts till ca 90° SR. Därefter hade 15% fyllmedel lera) tillsatts. Torrhalten efter spädning var 0,96%, pH (kalcinerad var 5,0 och temperaturen var 50°C. Resultaten framgår av tabell 6. 16 509 777 mm mm mm Hß wæ HE oæN\w Uflu nwmcficupm>>< «_mw m_@> w.m> æ.m> æ.m w coflucmuwu |wH@v@aHH>@ w.ww H.mæ m_væ m\Næ m.Hm w coflu Icwuwuflmuoe w Hflwnmß ofl ofi w Omm\muHmL oom com ooN oom uo>x EQQ omm pwpfiuflcofipmx wøfi _cwocflccflwQQs pmflficm muumc pmfiuHmcHw>m>m wpumc u~Hwcoflpcw>cox ßwpfiuflcofipmx wofi _:ø@cHccHwQ@: umflflcm munmc uufluHmcHw>m>m WMHME MAHÜCOHHGG>COM wuum: 10 15 20 25 30 35 17 509 777 Av resultaten i tabell 6 framgår att såväl fyllme- delsretentionen som totalretentionen förbättrades vid användning av det svavelhaltiga, modifierade fenolform- aldehydhartset enligt uppfinningen jämfört med användning av konventionellt formaldehydharts. Avvattningstiden öka- de dock något.

Exempel 7 I detta exempel utfördes försök med olika modifiera- de fenolformaldehydhartser enligt uppfinningen. Den modi- fierade, katjoniska gruppen utgjordes härvid av ammonium (NH4), primär amin, sekundär amin, eller tertiär amin. De modifierade formaldehydhartserna framställdes på följande sätt.

Katjontyp: NH4 552 g fenol och 200 g ammoniak satsades i en 2 liter 75°C.

SUC- glaskolv. Innehållet uppvärmdes försiktigt till ca Under omröring och kontrollerad kylning tillsattes cessivt 678 g metanolfri 50% formalin under en tid av ca 25 min. Reaktionen var exotermisk. Efter ca 30 min höjdes reaktionstemperaturen till 85°C. När fenolpolymerens molekylvikt blivit så hög att den var vattenolöslig och utfälldes, kyldes reaktionsblandningen och 310 g 46% nat- riumhydroxidlösning tillsattes för att göra det bildade resolhartset helt vattenlösligt. Dessutom tillsattes 275 g vatten. Det framställda fenolformaldehydhartsets katjonicitet var 27%, bestämd på det sätt som beskrivits tidigare.

Katjontyp: primär amin 446 g fenol och 51 g av en primär amin (n-propyl- amin) satsades i en 2 liter glaskolv. Efter uppvärmning till ca 75°C tillsattes successivt 524 g 50% formaldehyd.

Efter ca 0,5 h fick reaktionstemperaturen stiga till l00°C. Reaktionen fick fortskrida tills en utfällning er- hölls av vattenoslöslig reaktionsprodukt i kolven och omsättningen av de ingående reaktanterna var avslutad.

Efter kylning tillsattes 343 g 46% natriumhydroxidlösning och 700 g vatten. Det framställda fenolformaldehydhartset 18 509 777 l0 15 20 25 30 35 hade en katjonicitet av 40%, bestämd på det sätt som angivits tidigare.

Katjontyp: sekundär amin 426 g fenol och 110 g sekundär amin (dibutylamin) satsades i en 2 liter glaskolv och uppvärmdes till ca 75°C. Därefter satsades 524 g 50% formalin under ca 15 min och under kylning, eftersom reaktionen var exoter- misk. Efter höjning av reaktionslösningens temperatur till ca l00°C fick reaktionen fortgå ytterligare ca 25 min. En fasdelning hade då skett av kolvens innehåll.

Efter kontroll av att reaktionsomsättningen var fullstän- dig, kyldes blandningen och 258 g 46% natriumhydroxid- lösning och 700 g vatten sattes till blandningen. Det framställda fenolformaldehydhartsets katjonicitet var 36%, mätt på det sätt som beskrivits tidigare.

Katjontyp: tertiär amin 1 426 g fenol och 87 g tertiär amin (trietylamin) satsades i en 2 liter glaskolv och uppvärmdes till ca 75°C. Därefter satsades 524 g 50% formalin under ca 20 min och under kylning, eftersom reaktionen var exoter- misk. Efter höjning av reaktionslösningens temperatur till ca l0O°C fick reaktionen fortgå i ytterligare ca 25 min. Efter kontroll av att reaktionsomsättningen var fullständig kyldes blandningen och 258 g 46% natriumhydr- oxidlösning och 700 g vatten sattes till blandningen. Det framställda fenolformaldehydhartsets katjonicitet var 42%, mätt på det sätt som beskrivits tidigare.

Katjontyp: tertiär amin 2 426 g fenol och 200 g tertiär amin (dietyletanol- amin) satsades i en 2 liter glaskolv och uppvärmdes till ca 75°C. Därefter satsades 524 g 50% formalin under ca 20 min och under kylning, eftersom reaktionen var exo- termisk. Efter höjning av reaktionslösningens temperatur till ca l00°C fick reaktionen fortgå i ytterligare ca 25 min. Efter kontroll av att reaktionsomsättningen var fullständig kyldes blandningen och 258 g 46% natriumhydr- oxidlösning och 700 g vatten sattes till blandningen. Det 19 509 777 framställda fenolformaldehydhartsets katjonicitet var 28%, bestämd pà det sätt som beskrivits tidigare.

Försöken med de ovan angivna, modifierade fenolform- aldehydhartsen enligt uppfinningen utfördes på torkad TMP av barrvedsmassa, som hade slagits upp i kranvatten och malts till ca 90° SR, varefter 15% fyllmedel (kalcinerad lera) tillsatts. Torrhalten efter spädning var 0,96%, pH var 5,0 och temperaturen var 50°C. Resultaten framgår av tabell 7. v. 20 SÛ9 777 ææ mß mm Nm mm om fiš oæN\w Uflp |mmcflcuum>>< H_wm m_mN fi_Nm @.«> >~mw H.w w coflucwwwu |mH®UwEfiH>m m.Nw w w.wm m m.æw æ w_Hw w o_m> m N.om I Omm\ w coflp \muum: |cwwmuHmuoH uo>x ß Hflwnmæ ßm oom oom oom oom oom Emm omm N :flEm.uuou H cfiëm .uumu cflëm .xmm cflëm .EHHQ qmz Q>ucowumx uwuflu Iflcofiflmx æw~ .cwwcfic ncflwmmø umflficm mwum: umuflu |Hcofium¥ www _c@@cH= ncflwmmø umflficw mpnm: uwuflu lflcofiumx www _Q@@:Hc ncflwmmø umflflcm muumm uwuflu xficofiumx wow .cwocflc ncflwmaø umfiflcm wuumm uwuflo Ificofipmx www .øwwqflfi ucflwams umflflcw wuum: WMHGI 21 509 777 Av resultaten i tabell 7 framgår att det modifierade hartset enligt uppfinningen som innehöll modifierande katjon av typ primär amin gav såväl den bästa fyllmedels- retentionen som den bästa totalretentionen. Dessutom gav detta harts även den lägsta avvattningstiden.

Claims (10)

22 509 777 10 15 20 25 30 PATENTKRAV

1. Sätt att förbättra retentionen vid avvattning av en cellulosafibersuspension genom att till suspensionen sätta ett retentionsmedel, som inbegriper ett fenolform- aldehydharts och en polyetylenoxid, k ä n n e t e c k - n a t därav, att ett modifierat fenolformaldehydharts, som innehåller katjoniska grupper, sätts till suspensio- nen.

2. Sätt enligt kravet 1, k ä n n e t e c k - n a t därav, att ett modifierat fenolformaldehydharts, som innehåller amingrupper, sätts till suspensionen.

3. Sätt enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a t därav, att det modifierade fenolformalde- hydhartset först sätts till suspensionen, och att där- efter polyetylenoxiden tillsätts.

4. Sätt enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t därav, att det modifierade fenolformaldehydhartset har en katjonicitet av ca 5-85%.

5. Sätt enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t därav, att polyetylenoxiden har en molekylvikt av ca 0,5-20 x 107

6. Sätt enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t därav, att det modifierade fenolformaldehydhartset och polyetylenoxiden sätts till suspensionen i ett viktförhållande modifierat fenolform- aldehydhartszpolyetylenoxid av från 1:5 till 50:1.

7. Sätt enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t därav, att polyetylenoxiden sätts till suspensionen i en halt av ca 10-1000 ppm, räk- nat på suspensionens torrhalt.

8. Retentionsmedel, som inbegriper ett fenolformal- dehydharts och polyetylenoxid, k ä n n e t e c k n a t 23 509 777 därav, att fenolformaldehydhartset är ett modifierat fenolformaldehydharts, som innehåller katjoniska grupper.

9. Retentionsmedel enligt kravet 8, k ä n n e - t e c k n a t därav, att fenolformaldehydhartset inne- håller katjoniska amingrupper.

10. Retentionsmedel enligt kravet 8 eller 9, k ä n n e t e c k n a t därav, att det modifierade fenolformaldehydhartset har en katjonicitet av ca 5-85%.