SK103099A3

SK103099A3 - Sizing of paper

Info

Publication number: SK103099A3
Application number: SK1030-99A
Authority: SK
Inventors: Sten Frolich; Erik Lindgren; Rein Sikkar
Original assignee: Akzo Nobel Nv
Priority date: 1997-02-05
Filing date: 1998-02-03
Publication date: 2000-05-16
Also published as: AU729833B2; SE9704931D0; CN1246899A; DE69808436D1; KR20000070622A; KR100339881B1; CZ299148B6; CA2280137A1; DK0963484T3; WO1998033979A1; RU2169224C2; CZ274899A3; EP0963484B1; JP2000509448A; SK285211B6; NO328752B1; NO993741D0; BR9807040B1; NO993741L; CN1107766C

Description

Predložený vynález sa týka glejenia papiera a presnejšie disperzie glejív reaktívnych s celulózou, ich prípravy a použitia.

Doterajší stav techniky

Glejivá reaktívne s celulózou, ako sú glejivá na báze diméru alkylketénu (AKD) a substituovaného sukcínanhydridu (ASA) sa široko používajú pri výrobe papiera pri neutrálnom alebo mierne alkalickoft pH papieroviny, aby sa získal papier a kartón s určitým stupňom odolnosti voči zmáčaniu a penetrácie vodnými tekutinami. Glejivá papiera na báze glejív reaktívnych s celulózou sú zvyčajne poskytnuté vo forme disperzií obsahujúcich vodnú fázu a jemne rozptýlené častice alebo kvapôčky glejivá rozptýlené v nej. Disperzie sa zvyčajne pripravujú za prítomnosti dispergačného systému pozostávajúceho z aniónových zlúčenín, ako je lignosulfonát sodný, v kombinácii s vysokomolekulovým amfotérnym alebo katiónovým polymérom, ako je katiónový škrob, polyamín, polyamidamín alebo vinylový adičný polymér. V závislosti od celkového náboja zlúčeniny zlúčenín dispergačného systému môžu byť glejacie disperzie katiónovej alebo aniónovej povahy. Disperzie týchto typov jednako len zvyčajne skôr vykazujú slabú stabilitu a vysokú viskozitu, dokonca pri relatívne nízkom obsahu tuhých látok, ktoré evidentne vedú k ťažkostiam pri manipulácii s disperziami, napríklad pri skladovaní a používaní. Ďalšou nevýhodou je to, že sa produkty majú dodávať ako disperzie s nízkou koncentráciou, čo ďalej zvyšuje cenu transportu aktívneho hydrofóbneho materiálu.

Glejacie prostriedky zvyčajne poskytujú dobré glejenie aj s nízkym dávkovaním glejiva. Avšak odskúšalo sa, že účinnosť bežných, s celulózou reagujúcich glejív je zhoršená, keď sa použijú s papierovinami, ktoré majú vysoké katiónové požiadavky a obsahujú podstatné množstvá lipofilných drevných extraktov, ako sú napríklad živičné kyseliny, mastné kyseliny, mastné estery, triacylglyceroly atď. Vďaka aniónovému charakteru lipofilných substancií obsahujúcich karboxylátové alebo karboxylové kyselinové skupiny majú papieroviny obsahujúce podstatné množstvá lipofilných extraktov obvykle vyššiu katiónovú požiadavku. Zistilo sa, že lipofilné látky môžu byť na škodu adsorpcii glejív do vláken, čo spôsobuje zlé výsledky v glejení. Aby sa zlepšilo glejenie týchto. paI I pierovín, musia výrobcovia papiera zvyšovať dávky glejív, čím sa však stráca ekonomická výhodnosť a čo vedie aj k akumulácii glejiva v bielej vode recirkulujúcej pri papierenských výrobách. Tieto problémy sa dokonca ešte viac prehlbujú pri papierenských mlynoch, kde biela voda extenzívne recirkuluje s prívodom len malých množstiev čerstvej vody do postupu, čím sa zvyšuje potreba katiónov a akumulácia lipofilných extraktov a nezadržaného glejiva v bielej vode a papierovine, ktorá sa má odvodniť.

Podstata vynálezu

V súlade s predloženým vynálezom sa zistilo, že zlepšená stabilita a glejacie podmienky sa môžu získať s vodnými disperziami glejacich prostriedkov reaktívnych s celulózou, v ktorých je glejivo dispergované vo vodnej fáze prostredníctvom dispergačného systému obsahujúceho nízkomolekulovú ô

katiónovú zlúčeninu a aniónový stabilizátor. Glejacie disperzie podía tohto vynálezu vykazujú vynikajúcu stabilitu a nízku viskozitu a sú vhodné najmä na výrobu papierovín, ktoré majú vysoké katiónové požiadavky a/alebo obsahujú velké množstvá lipofilných látok.

Taktiež sa zistilo, že zlepšenie glejenia sa môže dosiahnuť použitím týchto disperzií v papierenských postupoch, kde extenzívne recirkuluje biela voda. Ešte presnejšie sa predložený vynález týka vodnej disperzie obsahujúcej s celulózou reaktívne glejivo a dispergačný systém obsahujúci nízkomolekulovú katiónovú zlúčeninu a aniónový stabilizátor, jej prípravy a použitia, ako sa definujú ďalej v patentových nárokoch.

Predložené glejacie disperzie umožňujú vyrábať papipr ’ 1 so zlepšeným glejením oproti bežným glejacim disperziám pri príslušnom dávkovaní glejiva reaktívneho s celulózou a použití nižšej dávky glejiva reaktívneho s celulózou pri získaní príslušnej úrovne glejenia. Možnosť použitia nižších množstiev glejiva na dosiahnutie glejenia v opise ďalej znižuje riziko akumulácie neadsorbovaných glejív v bielej vode recirkulujúcej v postupe, čím sa ďalej znižuje riziko agregácie a ukladania glejiva v papierenskom stroji. Predložený vynález teda ponúka podstatné ekonomické a technické výhody.

Glejivo reaktívne s celulózou podía vynálezu sa môže vybrať z akýchkoľvek glejív reaktívnych s celulózou známych zo stavu techniky. Glejaci prostriedok je výhodne vybraný zo skupiny pozostávajúcej z hydrofóbnych dimérov keténu, multimérov keténu, anhydridov kyselín, organických izokyanátov, karbamoylchloridov a ich zmesí, prednostne keténových dimétr rov a anhydridov kyselín, ešte výhodnejšie keténových dimérov.

Výhodné keténové diméry majú všeobecný vzorec (I) uvedený ďalej, kde R¹ a R“ znamená nasýtené alebo nenasýtené uhlovodíkové skupiny, zvyčajne nasýtené uhľovodíky, uhľovodíkové skupiny majú výhodne 8 až 36 atómov uhlíka, zvyčajne sú priame alebo rozvetvené reťaze alkylskupín s 12 až 20 atómami uhlíka, ako je hexadecylová alebo oktadecylová skupina. Výhodné anhydridy kyseliny môžu byť charakterizované všeobecným vzorcom (II) ďalej, kde R³ a R⁴ môžu byť rovnaké alebo rôzne a znamenajú nasýtené alebo nenasýtené uhlovodíkové skupiny výhodne obsahujúce 8 až 30 atómov uhlíka, alebo R³ a R⁴ spoločne s časťou -C-O-C- môžu tvoriť 5- až 6-členný kruh, ktorý je výhodne ďalej substituovaný uhlovodíkovou ¹ I skupinou obsahujúcou do 30 atómov uhlíka. Príklady anhydriI dov kyselín, ktoré sa zvyčajne používajú, zahŕňajú alkyl- a alkenylsukcínanhydridy a najmä izooktadecenylsukcínanhydrid.

R¹ - CH = C - CH - R²

I I (I)

- C = 0

O O

II II (II)

R³ - C- O- C- R⁴

Výhodné keténové diméry, anhydridy kyselín a organické izotyanáty zahŕňajú zlúčeniny opísané v patente US 4 522 686, ktorý sa tu zahŕňa formou odkazu. Príklady vhodných karbamoylchloridov zahŕňajú tie, ktoré sa opisujú v patente US 3 887 427, ktorý sa tu tiež zahŕňa formou odkazu.

Spolu s glejacim prostriedkom reaktívnym s celulózou môžu glejacie disperzie obsahovať aj glejaci prostriedok nereaktívny s celulózou. Príklad vhodných glejív tohto typu ’ >

zahŕňajú kalafuny, ako je esterifikovaná a/alebo fortifikovaná kalafuna, vosky, mastné kyseliny a deriváty živičných kyselín, ako amidy a estery mastných kyselín, ako glycerolestery prírodných mastných kyselín.

Disperzie podľa tohto vynálezu obsahujú dispergant alebo dispergačný systém obsahujúci katiónovú organickú zlúčeninu a aniónový stabilizátor. Zlúčeniny sú prednostne viazané dohromady elektrostatickou príťažlivou silou značiacou koacerváciu dispergantu. Ak sa použijú v kombinácii, sú tieto zlúčeniny účinné ako dispergačné látky pre glejaci prostriedok, aj keď aniónová a/alebo katiónová zlúčenina nemusí byť účinná ako dispergátor, ak sa použije samotná. Osobitne výhodné disperzie podľa vynálezu zahŕňajú tie, ktoré obsahujú katiónovú povrchovo aktívnu látku a aniónový stabilizátor, ako bude definovaný vyššie. Vo výhodnom uskutočnení vynálezu je disperzia aniónová, teda dispergačný systém má celkovo aniónový náboj.

Katiónová zlúčenina obsahuje jednu alebo viac katiónových skupín rovnakého alebo rôzneho typu a zahŕňajú katiónové zlúčeniny s jednou katiónovou skupinou a katiónové zlúčeniny s dvoma alebo viacerými katiónovými skupinami, teda katiónové polyelektrolyty. Príklady vhodných katiónových skupín zahŕňajú sulfóniové skupiny, fosfóniové skupiny, kyslé adičné soli primárnych, sekundárnych a terciárnych amínov alebo aminoskupín a kvartérnych amóniových skupín, napríklad kde je dusík kvarternizovaný metylchloridom, dimetylsulfátom alebo benzylchloridom, výhodne kyslé adičné soli amínov/aminoskupín a kvartérnych amóniových skupín. Katiónové polyelektrolyty môžu mať stupeň substitúcie meniaci sa v širokom rozmedzí; stupeň katiónovej substitúcie (DS_C) môže byť od 0,01 do 1,0; výhodne od 0,1 do 0, 8 a ešte výhodnejšie od 0,2 do 0,6.

Výhodné katiónové organické zlúčeniny na použitie v tomto vynáleze zahŕňajú katiónové zlúčeniny schopné funkcie ako povrchovo aktívna látka a/alebo dispergačný prostriedok a/alebo kuplovací prostriedok medzi časticami alebo kvapkami glejacieho prostriedku a aniónového stabilizátora. Prednostne je katiónovou zlúčeninou povrchovo aktívna látka. Výhodné katiónové povrchovo aktívne látky zahŕňajú zlúčeniny všeobecného vzorca

R_vN^fX, kde každá skupina R je nazávisle vybraná z

J I (i) vodíka; .

» , (ii) uhľovodíkových skupín, výhodne alifatických a prednostne alkylskupín s 1 až asi 30 atómami uhlíka, prednostne s 1 až 22 atómami uhlíka; a (iii) uhľovodíkových skupín, výhodne alifatických a prednostne alkylskupín, ktoré majú do asi 30 atómov uhlíka, prednostne 4 až 22 atómov uhlíka a ktoré sú prerušené jedným alebo viacerými heteroatómami, ako je kyslík alebo dusík a/alebo skupinami obsahujúcimi heteroatóm, ako je karbonyl a acyloxyskupiny; kde aspoň jedna, výhodne aspoň tri a prednostne všetky uvedené skupiny R obsahujú atómy uhlíka; výhodne aspoň jedna a prednostne aspoň dve uvedené skupiny R obsahujú aspoň 7 atómov uhlíka, prednostne aspoň 9 atómov uhlíka a ešte výhodnejšie aspoň 12 atómov uhlíka; a kde

X“ je anión, typicky halogén, ako chlorid, alebo aniónová skupina prítomná v aniónovej zlúčenine dispergačného prostriedku, teda kde je surfaktant protónovaným amínom vzorca

R₃N kde R a N sú definované vyššie.

Príklady vhodných povrchovo aktívnych látok zahŕňajú dioktyldimetylamóniumchlorid, didecyldimetylamóniumchlorid, dikokodimetylamóniumchlorid, kokobenzyldimetylamóniumchlorid, koko(frakcionovaný)benzyldimetylamóniumchlorid, oktadecyltrimetylamóniumchlorid, dioktadecyldimetylamóniumchlorid, dihexadecyldimetylamóniumchlorid, di (hydrogenovaný loj)dimetylamóniumchlorid, di(hydrogenovaný loj)benzylamóniumchlorid, (hydrogenovaný loj)benzyldimetylamóniumchlorid, dioleyldimetylamóniumchlorid, a di(etylénhexadekánkarboxylát)dimetylamóniumchlorid. Osobitne výhodné katiónové povrchovo aktívne látky teda zahŕňajú tie, ktoré obsahujú aspoň jednu uhlovodíkovú skupinu s 9 až 30 atómami uhlíka a najmä kvartérné amónioVé. zlúčeniny. ’ ¹ ' ' I . '

Ďalšie vhodné katiónové povrchovo aktívne látky zahŕňajú kvartérné di- a polyamóniové zlúčeniny obsahujúce aspoň jednu uhlovodíkovú skupinu, výhodne alifatickú a prednostne alkyl s 9 až 30 atómami uhlíka, výhodne s 12 až 22 atómami uhlíka. Príklady vhodných povrchovo aktívnych látok tohto typu zahŕňajú N-oktadecyl-N-dimetyl-N'-trimetylpropyléndiamóniumdichlorid.

Výhodné katiónové polyelektrolyty ďalej zahŕňajú nízkomolekulové katiónové organické polyméry, poprípade degradované, teda tie, ktoré sú odvodené od polysacharidov, ako sú škroby a guar gumy, katiónové kondenzačné produkty, ako katiónové polyuretány, polyamidamíny, ako kopolyméry polyamidamín-epichlórhydrín, polyamíny, ako kopolyméry dimetylamínepichlórhydrínu, kopolyméry dimetylamínu-etyléndiamínu- epichlórhydrínu, kopolyméry amónium-etyléndichloridu, vinylové adičné polyméry vytvorené z monomérov s katiónovými skupinami, ako sú homopolyméry a kopolyméry dialyldimetylamóniumchloridu, dialkylaminoalkylakrylátov, metakrylátov a akrylamidov (ako sú dimetýlaminoetylakryláty a metakŕyláty) , ktoré sú zvyčajne prítomné ako kyslé adičné soli alebo kvartérne amóniové soli, poprípade kopolymerizované s neiónogénnymi monomérmi vrátane akrylamidu, alkylakrylátov, styrénu a akrylonitrilu a derivátov týchto monomérov, vinylesterov a podobne.

Molekulová hmotnosť katiónovej organickej zlúčeniny je zvyčajne do asi 10 000, zvyčajne do asi 5 000, výhodne do asi 3 000 a prednostne do asi 800. Molekulová hmotnosť je zvyčajne aspoň asi 200. Výhodne môžu mať katiónové povrchovo aktívne látky molekulovú hmotnosť do asi 3 000 a výhodne majú povrchovo aktívne látky molekulovú hmotnosť medzi asi 200 , ¹ a asi 800.

Výhodné aniónové stabilizátory na použitie podía tohto vynálezu zahŕňajú aniónové zlúčeniny funkčné ako stabilizátory a/alebo ako účinné v kombináciii s katiónovou zlúčeninou stabilizovať glejivo vo vodnej fáze, ako aj aniónové zlúčeniny známe ako dispergátory pri príprave glejacich disperzií. Výhodne je aniónová zlúčenina rozpustná vo vode alebo dispergovatelná vo vode. Aniónový stabilizátor môže byť vybraný spomedzi organických alebo anorganických zlúčenín a môže byť odvodený z prírodných alebo syntetických zdrojov. Aniónový stabilizátor dispergačného systému obsahuje jednu alebo viac aniónových skupín rovnakých alebo rôznych typov a zahŕňajúcich aniónové zlúčeniny s jednou aniónovou skupinou a aniónové zlúčeniny s dvoma alebo viacerými aniónovými skupinami, tu označovaných ako aniónový polyelektrolyt. Termínom aniónový polyelektrolyt sa mieni, že zahŕňa aj aniónové zlúčeniny pôsobiace ako polyelektrolyty, teda chemickou neiónovou interakciou alebo príťažlivosťou. Vo výhodnom uskutočnení je aniónový stabilizátor aniónovým polyelektrolytom. Príklady vhodných aniónových skupín, teda skupín, ktoré sú aniónové alebo sa správajú ako aniónové vo vode, zahŕňajú skupiny fosfátu, fosfonátu, sulfátu a sulfonátu, skupiny sulfónovej kyseliny a karboxylovej kyseliny a ich solí, zvyčajne amónnych solí alebo solí alkalických kovov (zvyčajne sodné soli). Aniónové skupiny môžu byť pôvodné alebo zavedené chemickou modifikáciou známym spôsobom. Aniónový stabilizátor môže mať stupeň substitúcie meniaci sa v širokom rozmedzí; stupeň aniónovej substitúcie (DS_A) môže byť od 0,01 do 1,4, výhodne od 0,1 do 1,2 a výhodnejšie od 0,2 do 1,0. Aniónové polylelektrolyty môžu obsahovať jednu alebo viac katiónových skupín potiaľ, pokiaľ majú celkovo aniónový náboj ·, ·

Vo výhodnom uskutočnení je aniónový stabilizátor vybraný z organických zlúčenín. Výhodné aniónové stabilizátory tohto typu zahŕňajú polymérne zlúčeniny, ako sú zlúčeniny na báze polysacharidov, ako sú škroby, guar-gumy, celulózy, chitíny, chitosány, glykány, galaktány, glukány, xantánové gumy, manány, dextríny atď., výhodne fosfátované, sulfónované a karboxylované polysacharidy, ako aj syntetické organické polyméry, ako sú kondenzačné produkty, napríklad aniónové polyuretány a polymérne aniónové zlúčeniny na báze naftalénu, ako sú kondenzované naftalénsulfonáty, a ďalšie vinylové adičné polyméry vytvorené z monomérov s aniónovými skupinami, ako je kyselina akrylová, kyselina metakrylová, kyselina maleinová, kyselina itakónová, kyselina krotónová, kyselina vinylsulfónová, sulfónovaný styrén a fosfáty hydroxyalkylakrylátov a metakrylátov, poprípade kopolymerizované neiónovými monomérmi vrátane akrylamidu, alkylakrylátov, styrénu a akrylonitrilu, ako aj deriváty týchto monomérov, vinylestery a podobne. Osobitne výhodnými organickými aniónovými stabilizátormi sú aniónové polysacharidy, ako sú deriváty celulózy, ako je karboxymetylc'elulóza, kondenzované naftalénsulfonáty, aniónové polyméry na báze akrylamidov a polyméry na báze kyseliny akrylovej a podobných kyslých monomérov.

Vo výhodnom uskutočnení tohto vynálezu je aniónový stabilizátor hydrofóbne modifikovaný a obsahuje aspoň jednu alebo viac hydrofóbnych skupín, výhodne sú to hydrofóbne modifikované polysacharidy, prednostne karboxymetylcelulóza. Príklady vhodných skupin zahŕňajú hydrofóbne substituenty obsahujúce 4 až asi 30 atómov uhlíka, najmä hydrofóbny amid, esterové a éterové substituenty obsahujúce nasýtený alebo nenasýtený uhľovodíkový reťazec s aspoň. 4 a prednostne 8 až , · ¹ I atómami uhlíka, poprípade prerušenými jedným alebo viacerými heteroatómami, ako je kyslík alebo dusík, a/alebo skupinami obsahujúcimi heteroatóm, ako je karbonyl, alebo acyloxyskupina. Výhodné aniónové polysacharidy, aniónové hydrofóbne modifikované polysacharidy a postupy na zavádzanie hydrofóbnych substituentov do polysacharidov sú napríklad opísané v patente US 4 687 519 a v medzinárodnej patentovej prihláške WO 94/24169, ktoré sú tu začlenené formou odkazu.

V ďalšom výhodnom uskutočnení je aniónový stabilizátor vybraný z anorganických aniónových materiálov, prednostne aniónových anorganických polyelektrolytov, ako sú napríklad zlúčeniny obsahujúce atómy kremíka, teda rôzne formy kondenzovanej alebo polymerizovanej kyseliny kremičitej, ktoré majú negatívne hydroxylové skupiny, ako je oligomérna kyselina kremičitá, kyselina polykremičité, polykremičitany a polyhlinitokremičitany.

Aniónový stabilizátor môže byť taktiež vybraný z mikročasticového materiálu, kde sú obsiahnuté obidva, anorganický aj organický aniónový materiálVhodné časticové materiály tohto typu zahŕňajú vysoko zosieťováné aniónové vinylové a adičné polyméry, ako sú polyméry na báze akrylamidu a polyméry na báze akrylátu, aniónové kondenzačné polyméry, ako sóly melamínu-suliónovej kyseliny, materiály na báze anorganickej siliky, ako materiály typu, ktorý je vo vodných sóloch na báze siliky, ako silikasóloch, alumínových silikasóloch, aluminosilikátových sóloch, polysilikátových mikrogéloch a polyaluminosilikátových mikrogéloch, ako aj silikagéloch a vyzrážanej silike. Mikročasticový materiál je prednostne koloidný, teda s veľkosťou častíc v koloidnom rozmedzí. Koloidné častice majú výhodne velkosť častíc od asi 1 nm do asi 80 nm, prednostne od 2 do 35 nm a najvýhodnejšie ' I od·’2 do· 10 nm. ' ,

Molekulová hmotnosť aniónovej zlúčeniny sa môže meniť v širokom rozmedzí od niekoľko sto alebo tisic do mnoho miliónov. Obvykle je molekulová hmotnosť nad 200 a výhodne nad 500, zatiaľ čo horná medza je obvykle 10 miliónov a prednostne 2 milióny. Vo výhodnom uskutočnení je molekulová hmotnosť do asi 50 000.

Množstvo katiónových a aniônových zlúčenín prítomných v disperzii podľa vynálezu sa môže meniť v širokom rozmedzí okrem iného v závislosti od typu a hustoty náboja katiónového a aniónového materiálu, typu glejacieho prostriedku, žiadanej „aniónnosti/katiónnosti a obsahu tuhých látok vo výslednej disperzii. Predložená disperzia je prednostne aniónová a to teda znamená, že aniónový náboj aniónového stabilizátora je vyšší ako katiónový náboj katiónovej zlúčeniny. V disperzii môže byť prítomná katiónová zlúčenina v množstve do 100 % hmotnostných, zvyčajne od 0,01 do 20 % hmotnostných, výhodne od 1 do 10 % hmotnostných a prednostne od 2 do 7 % hmotnostných·vzhíadom na glejaci prostriedok, a »

aniónový stabilizátor môže byť prítomný v množstve do 100 % hmotnostných, zvyčajne od 0,1 do 20 % hmotnostných, výhodne od 0,2 do 10 % hmotnostných a prednostne od 0,3 do 6 % hmotnostných vzhíadom na glejaci prostriedok, zatial čo celkový náboj katiónovej zlúčeniny a aniónového stabilizátora, ktoré nie sú prítomné v disperziách, je aniónový alebo negatívny.

Zistilo sa, že disperzie podľa predloženého vynálezu sa môžu pripraviť s vysokými pevnými obsahmi a výťažkami a vykazujú veľmi dobrú stabilitu pri skladovaní a nízku viskozitu. Tento vynález teda poskytuje glejacie disperzie so zlepšenou skladovacou stabilitou, vyšším obsahom tuhých lá_f >

tok a/alebo nižšou viskozitou. Ďalšou výhodou očakávanou s’ predloženými disperziami je zlepšenie stability pri riedení, čo znamená menšiu agregáciu častíc alebo kvapiek glejiva, čím sa tvorí nižšie množstvo väčších agregátov s nižšou účinnosťou glejenia, ako aj menšie ukladanie hydrofóbneho glejiva v papierenskom stroji a menšia kontaminácia škodlivinami, čím sa znižuje nutnosť údržby papierenského stroja. Predložené dsiperzie môžu mať všeobecne obsahy glejiva od asi 0,1 do asi 50 % hmotnostných a výhodne nad 20 % hmotnostných. Disperzie obsahujúce dimér keténu ako glejivo podľa tohto vynálezu majú mať obsah diméru keténu v rozmedzí od 5 do asi 50 % hmotnostných a prednostne od asi 10 do asi 35 % hmotnostných. Disperzia alebo emulzia obsahujúca anhydrid kyseliny ako glejivo podľa vynálezu má mať obsahy anhydridu kyseliny v rozmedzí od asi 0,1 do asi 30 % hmotnostných a obvykle od asi 1 do asi 20 % hmotnostných.

Disperzie podľa vynálezu sa môžu vyrábať miešaním vodnej fázy s aniónovým stabilizátorom, katiónovou zlúčeninou a glejacim prostriedkom výhodne pri teplote, kedy je glejivo kvapalné, a homogenizáciou takto' získanej zmesi/ výhodne pod tlakom. Vhodnými teplotami pri glejacich prostriedkoch dimérov keténu je v rozmedzí od asi 55 °C do asi 95 °C, zatiaľ čo nižšie teploty možno použiť pre anhydridy kyselín. Získaná emulzia, ktorá obsahuje kvapky glejiva s bežnou veľkosťou od 0,1 do 3,5 μπι v priemere, sa potom ochladí. K vyššie uvedeným zložkám sa môžu do glejacej disperzie zabudovať aj iné materiály, ako sú napríklad aniónové a neionogénne dispergátory a stabilizátory, riedidlá, ako je močovina a močovinové deriváty, a konzervačné látky. Predpokladá sa, že negatívne a pozitívne náboje zlúčenín dispergačného systému môžu byť formované in situ, napríklad uvedením zlúčenín navzájom do kontaktu a/aleb.o zmiešaním zjúčenín s vodnou fázou a/alebo* ¹ I znížením pH vodnej fázy. Napríklad strata vodíka z kyslej skupiny vytvorí aniónový náboj a zásaditý amín alebo amínová skupina sa môžu premeniť na katiónovú protonizáciou alebo odobratím vodíka. Preto je možné začať pri príprave disperzie so zlúčeninami bez náboja. Napríklad sa môže použiť organická zlúčenina so zásaditými aminoskupinami alebo zásaditým amínom vzorca RjN, kedy je v priebehu prípravy vytvorená príslušná amóniová časť R₄N‘ X”, kde R, N a X môžu byť rovnaké, ako sú definované vyššie.

Zistilo sa, že zložky predložených disperzií sa môžu ľahko homogenizovať za prítomnosti vodnej fázy. Zvyčajne sa v týchto postupoch vyžaduje menej energie a nižšie strihové sily v porovnaní s postupmi na prípravu bežných disperzií, a teda možno použiť jednoduchšie zariadenie. Ďalší postup prípravy disperzií teda zahŕňa (i) zmiešanie glejacieho prostriedku reaktívneho s celulózou s dispergačným systémom ob14 sahujúcim aniónový stabilizátor a katiónovú zlúčeninu, ako sa definovalo vyššie, za získania medziproduktovej kompozície a (ii) homogenizáciu medziproduktovej kompozície za prítomnosti vodnej fázy, ako sa opísalo vyššie. Je výhodné, ak sú zložky homogénne zmiešané v stupni (i). Glejaci prostriedok použitý v stupni (i) môže byť tuhý, aj keď je výhodné, aby bol kvapalný, pretože to zjednoduší homogénne miešanie. Ak je to žiaduce, môže byť medziproduktová kompozícia odobratá po stupni miešania (i) a poprípade ochladená do stuhnutia za vzniku v podstate bezvodej medziproduktovej glejacej kompozície, čo umožní jednoduchšie nakladanie ekonomicky atraktívnym spôsobom. V mieste uvažovaného použitia alebo kdekoľvek inde, sa môže glejacia kompozícia homogenizovať za prítomnosti vody bežným postupom. Tento postup je zaujímavý najmä vtedy, keď sa pripravujú disperzie dimérov keténu a anhydr’idov kyselín, pričom druhé uvedené sa obvyklé pripravujú v papierenskom mlyne v priamej väzbe s ich použitím ako glejacieho prostriedku pri výrobe papiera. Podmienka pri skladovaní stabilnej, v podstate bezvodej kompozície takto prináša žiaduce ekonomické a technické výhody. Predložený vynález sa teda týka v podstate bezvodej glejacej kompozície obsahujúcej glejaci prostriedok reaktívny s celulózou, katiónovú organickú zlúčeninu a aniónový stabilizátor, kde katiónová a aniónová zlúčenina, ak sa použijú v kombinácii, sú účinné ako dispergačný systém pre glejaci prostriedok vo vodnej fáze, prípravy tejto kompozície a použitia, ako sa definuje ďalej v patentových nárokoch.

Zložky, ktoré sú prítomné v kompozícii (prostriedku) podľa vynálezu, teda glejaci prostriedok reaktívny s celulózou, katiónová zlúčenina a aniónový stabilizátor, sú prednostne rovnaké, ako sa definuje vyššie. Predložená kompozícia je v podstate bezvodá, to znamená, že môže obsahovať malé množstvo vody; obsah vody môže byť od 0 až do 10 % hmotnostných, výhodne s obsahom menej ako 5 % hmotnostných a prednostne menej ako 2 %. Najvýhodnejšie je, ak· neobsahuje žiadnu vodu. Prostriedok prednostne obsahuje glejivo reaktívne s celulózu v prevažujúcom množstve vzhladom na hmotnosť, teda aspoň 50 % hmotnostných a výhodne má prostriedok obsah glejiva v rozmedzí od 80 do 99,9 % hmotnostných a prednostne od 90 do 99,7 % hmotnostných. Katiónová zlúčenina, prednostne povrchovo aktívna látka, a aniónový stabilizátor môžu byť prítomné v glejacich prostriedkoch v množstvách definovaných vyššie s ohladom na disperzie, kde sú percentá vzťahované na hmotnosť glejiva. V kompozíciách sa môže aniónový stabilizátor nachádzať v množstve do 100 % hmotnostných, obvykle od 0,1 do 20 % hmotnostných a prednostne od 0,2 do 10 % hmotnostných a prednostne od 0,3 do 6 % hmotnostných vzhľadom na glejaci prostriedok a’ katiónová ¹ I ’ .

zlúčenina, teda povrchovo aktívna látka, môže byť prítomná v množstve do 100 ^c, hmotnostných, obvykle od 0,1 do 20 % hmotnostných a prednostne od 1 do 10 % hmotnostných a prednostne od 2 do 7 % hmotnostných vzhladom na glejaci prostriedok, pričom celkový náboj katiónovej zlúčeniny a aniónového stabilizátora, ktoré sa v kompozícii nachádzajú, je prednostne negatívny a aniónový.

Disperzie z tohto vynálezu sa môžu použiť bežným postupom pri výrobe papiera s použitím akéhokoľvek typu celulózových vláken a môžu sa použiť na glejenie povrchu aj na vnútorné glejenie alebo glejenie papieroviny. Termín „papier, ako sa tu používa, znamená, že zahŕňa nielen papier, ale všetky typy produktov na báze celulózy vo forme listov alebo pása, vrátane napríklad lepenky a kartónu. Papierovina obsahuje vlákna celulózy, poprípade v kombinácii s minerálnymi plnivami a obvykle je obsah celulózových vláken aspoň 50 % ‘J. u hmotnostných vzhladom na suchú papierovinu. Príklady minerálnych plnív bežných typov zahŕňajú kaolín, kremičitan hlinitý, oxid titaničitý, sadru, mastenec a prírodné alebo syntetické uhličitany vápenaté, ako je krieda, rozomletý mramor a vyzrážaný uhličitan vápenatý. Predložený vynález sa týka aj spôsobu výroby papiera, kedy sa vodná disperzia, ako sa definuje vyššie, použije ako povrchové alebo papierovinové glejivo. Výhodne je množstvo glejiva reaktívneho s celulózou buď pridaného do papieroviny obsahujúcej celulózové vlákna a poprípade plnivá, ktoré sa budú odvodňovať pri navíjaní za vzniku papiera, alebo aplikovaného na povrch papiera ako povrchové glejivo obvykle v glejacom lise, od 0,01 do 1 % hmotnostného vzhladom na suchú hmotnosť celulózových vláken a poprípade plnív, výhodne od 0,05 do 0,5 % hmotnostných, pričom dávkovanie závisí hlavne od kvality vlákniny alebo

I papiera,, ktorý· sa má glejiť, 'použitého glejiva a od požado* I vanej úrovne glejenia.

Disperzie z tohto vynálezu, najmä aniónové disperzie, sú vhodné najmä na glejenie papieroviny z celulózovej vlákniny, kde papierovina má vysoké katiónové požiadavky a/alebo obsahuje podstatné množstvá lipofilných substancií, ako napríklad papieroviny pripravenej z niektorých stupňov vláknin obsahujúcich drevo a recyklovaných, napríklad kde je recirkulácia bielej vody extenzívna. Príklady lipofilných substancií bežne nachádzaných v papierovej vláknine zahŕňajú aniónové a neiónogénne lipofilné substancie, ako sú napríklad živičné kyseliny, mastné kyseliny, mastné estery, triacylglyceroly a pod. Množstvo lipofilných látok môže byť aspoň 10 ppm a do asi 100 ppm, obvykle aspoň 20 ppm, výhodne aspoň 30 ppm a prednostne aspoň 50 ppm, merané ako ppm DCM extrakciou pri použití DCM (dichlórmetánu) známym postupom. Katiónovou požiadavkou môže byť aspoň 50, výhodne aspoň 100 a prednostne aspoň 150 gekv./liter filtrátu papieroviny. Katiónový odber sa môže zmerať bežným postupom, napríklad prostredníctvom „Mutek Particle Chargé Detector použitím filtrátu papieroviny získaného zo surovej papieroviny filtrovanej cez 1,6 pm filter a s poly(dialyldimetylamóniumchloridom) ako titračným činidlom.

Ďalej sú predložené disperzie vhodné najmä pri postupoch výroby papiera, kde extenzívne recirkuluje biela voda, napríklad s vysokým stupňom úzáveru bielej vody, napríklad kde sa používa 0 až 30 ton čerstvej vody na tonu produkovaného suchého papiera, zvyčajne menej ako 20, výhodne menej ako 15 a prednostne menej ako 10 a najmä menej ako 5 ton čerstvej vody na tonu papiera. Recirkulácia bielej vody v postupe nastáva prednostne zmiešaním bielej vody s celulózovými vláknami; prednostne vo forme papiqróvľny alebo suspenzie, pred alebo po pridaní disperzie glejiva, teda za vzniku papieroviny, ktorá sa má zbaviť vody. Čerstvá voda sa môže privádzať do postupu v ktoromkoľvek stupni; napríklad sa môže zmiešať s celulózovými vláknami, aby sa vytvorila papierovina a môže sa zmiešať s papierovinou obsahujúcou celulózové vlákna na jej zriedenie tak, že sa sformuje papierovina, ktorá sa má zbaviť vody, pred alebo po zmiešaní papieroviny s bielou vodou a pred alebo po pridaní glejacej disperzie.

Chemické látky, ktoré sa bežne pridávajú do papieroviny pri výrobe papiera, ako sú retenčné pomocné prísady, zlúčeniny hliníka, farbivá, živice zvyšujúce pevnosť za vlhka, opticky zjasňujúce látky atď. sa môžu samozrejme použiť spolu s prítomnými disperziami. Príklady zlúčenín hliníka zahŕňajú kamanec, hlinitany a polyalumíniové zlúčeniny, ako sú polyalumíniumchloridy, a sulfáty. Príklad vhodných reten18 čných pomocných prostriedkov zahŕňajú katiónové polyméry, aniónové anorganické materiály v kombinácii s organickými polymérmi, ako je bentonit v kombinácii s katiónovými polymérmi, sóly na báze siliky v kombinácii s katiónovými polymérmi alebo katiónovými a aniónovými polymérmi. Osobitne dobré glejivo na papierovinu samôže získať vtedy, ak sa použijú disperzie podľa vynálezu v kombinácii s retenčnými pomocnými prostriedkami obsahujúcimi katiónové polyméry. Vhodné katiónové polyméry zahŕňajú katiónový škrob, guar gumu, polyméry na báze akrylátu a polyméry na báze akrylamidu, polyetylénimín, dikyándiamid-formaldehydové živice, polyamíny, polyamidoamíny a poly(dialyldimetylamóniumchlorid) a ich kombinácie. Katiónový škrob a katiónové polyméry na báze akrylamidu sa používajú prednostne, buď samotné alebo v kombinácii navzájom alebo s inými materiálmi. Vo výhodnom uskutočnení vynálezu sa používajú disperzie v kombinácii s retenčným systémom obsahujúcim aspoň jeden katiónový polymér a častica na báze aniónovej siliky. Uvedené disperzie sa môžu pridať pred, medzi, po alebo súčasne s pridaním katiónového polyméru alebo polymérov. Taktiež je možné glejaciu disperziu predzmiešať s retenčným pomocným prostriedkom, teda katiónový polymér, ako katiónový škrob alebo katiónový polymér na báze akrylamidu alebo aniónový materiál na báze siliky, pred zavedením takto získanej zmesi do papieroviny privedením glejacej disperzie obsahujúcej katiónovú zlúčeninu, prednostne katiónovú povrchovo aktívnu látku, do kontaktu s aniónovým materiálom na báze siliky, napríklad ako sa definuje vyššie.

Vynález bude ďalej doložený nasledujúcimi príkladmi, ktoré ho však nemajú obmedzovať. Diely a % sa vzťahujú na diely a percentá hmotnostné, ak nie je uvedené inak.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Disperzie aniónového alkylketénového diméru (AKD) podía vynálezu sa pripravili zmiešaním di(hydrogenovaný loj)dimetylamóniumchloridu, ktorý je katiónovou povrchovo aktívnou látkou komerčne dostupnou pod obchodným názvom Querton 442, Akzo Nobel, s roztaveným AKD pri 70 °C, prechodom zmesi cez homogenizátor za prítomnosti vodného roztoku aniónového stabilizátora a potom ochladením takto získanej disperzie. pH disperzie sa upravilo na asi 5 pridávaním kyseliny. Aniónovým stabilizátorom použitým v tomto príklade bola aniónová karboxymetylcelulóza modifikovaná mastným amidom (FACMC) obsahujúca hydrofóbny substituent odvodený N-hydrogenovaný loj-1,3-diaminopropánu pripraveného podía opi,su WO 94/24169.

)

FACMC mala stupeň hydrofóbnej substitúcie 0,1. Disperzia obsahovala AKD s priemernou velkosťou častíc asi 1 μπι, ktoré boli aniónovo nabité, ako je doložené negatívnym zeta potenciálom stanoveným pomocou ZetaMaster S Verze PCS. Obsahy AKD v disperziách boli 30 S. Disperzia č. 1 obsahovala 3 % katiónovej povrchovo aktívnej látky vzhľadom na hmotnosť AKD a 1 % aniónového stabilizátora vzhľadom na hmotnosť AKD. Disperzia č. 2 obsahovala 7 % katiónovej povrchovo aktívnej látky vzhľadom na hmotnosť AKD a 1 % aniónového stabilizátora vzhľadom na hmotnosť AKD.

Príklad 2

Opakoval sa všeobecný postup z príkladu 1 s tým rozdielom, že ako aniónový stabilizátor sa použil kondenzovaný naftalénsulfonát sodný, komerčne dostupný pod obchodným názvom Orotan ™ SN, Rohm & Haas Company a s tým, že sa pou20 žili rôzne pomery zlúčenín v disperziách. Disperzia č. 3 získaná v tomto príklade mala obsah AKD 30 % a obsahovala 6 % aniónového stabilizátora vzhľadom na hmotnosť AKD a 4 % . I katiónovej povrchovo aktívnej látky vzhľadom na hmotnosť AKD. Disperzia obsahovala častice AKD s priemernou veľkosťou častíc asi 1 μπι, ktoré boli aniónovo nabité, stanovené rovnako ako vyššie.

Príklad 3

Stabilita aniónových disperzií z príkladu 1 a 2 sa testovala nasledovným spôsobom:

Disperzia sa zriedila vodou za vzniku disperzie obsahujúcej 40 ppm AKD. V niektorých testoch sa pridalo 10 ppm

I kyseliny stearovej na zvýšenie obsahu liofilných' látok a katiónových požiadaviek. Zriedená disperzia sa naliala do nádoby vybavenej zariadením na meranie zákalu, slučkou, prostriedkami na cirkuláciu a prostriedkami na ohrev a chladenie. Vložený objem zriedenej disperzie cirkuloval v slučke, zatiaľ čo sa automaticky zaznamenával zákal a disperzia sa vystavila cyklu zohrievania a chladenia v časovej perióde 45 minút. Teplota disperzie sa zvýšila z 20 °C na 62 °C a potom sa znížila opäť na 20 °C. Zákal je ovplyvnený veľkosťou častíc a rozdiel v zákale disperzie pred a po teplotnom cykle je meraním schopnosti dispergovaných častíc odolávať rastu aglomerácií, a teda meraním stability disperzie. Rozdiel v zákale (..T) sa vypočíta nasledovným spôsobom:

ΔΤ = (konečný zákal/počiatočný zákal) x 100

Čím vyšší je ΔΤ, tým lepšia je stabilita.

Testovali sa aj dve štandardné disperzie na porovnávacie účely:

Ref. 1 je aniónová disperzia AKD obsahujúca dispergačný » ' ’ í.

systém obsahujúci lignosulfonát sodný a katiónový škrob, kde lignosulfonát je prítomný v iónovom prebytku;

Ref. 2 je katiónová disperzia AKD taktiež obsahujúca lignosulfonát sodný a katiónový škrob, ale kde katiónový škrob je prítomný v iónovom prebytku.

Tabuľka 1 uvádza získané výsledky.

Tabulka 1

Disperzia č.	Kyselina stearová (ppm)	ΔΤ
1 k 1	* t , - 1	53
1	10	40
2	-	79
2	10	66
3	-	72
3	10	55
Ref. 1	-	45
Ref. 1	10	32
Ref. 2	-	35
Ref. 2	10	6

Ako sa znázorňuje v tabulke 1, hodnoty ΔΤ disperzií z tohto vynálzu boli výrazne vyššie ako hodnoty pri štandardných disperziách a podľa tohto sú indikáciou lepšej stability riedení.

Príklad 4

Účinnosť glejacej, disperzie podľa príkladu 3 sa hodnotila v tomto príklade. Papierové listy sa pripravili postupom podía štandardnej metódy SCAN-C23X pre laboratórne meradlo. Použitá papierovina obsahovala 80 % zmesi bieliaceho breza/borovica sulfátu (60:40) a 20 % kriedy, kam sa pridalo 0,3 g/1 Na₂SO₄.10H_0. Konzistencia papieroviny bola 0,5 % a pH 8,0. Disperzie sa sa použili spolu s komerčným systémom na retenciu a odvodnenie, Compozil™, obsahujúcim katiónový škrob a aniónový silikasól modifikovaný hliníkom, ktoré sa do papieroviny pridali samostatne; katiónový škrob sa pridal v množstve 8 kg/tonu vzhľadom na suchú papierovinu a silikasól sa pridal v množstve 0,8 kg/tonu, počítané ako SiCl· a vztiahnuté na suchú papierovinu.

Hodnoty „Cobb, merané podía TAPPI štandardu T 441 OS63, získané pri testovaní, sú uvedené v tabulke 2. Dávkovanie AKD sa vzťahuje na suchú papierovinu.

Tabulka 2

Disperzia č._Dávka AKD (kg/1)_„Cobb 60 (g/m²)

Ref

0,45	54
0, 60	27
0,45	80
0,60	30
0,45	68
0, 60	31

Tabuika 2 dokazuje zlepšenie glejenia papiera získané s glejacou disperziou podlá vynálezu.

Príklad 5

Účinnosť glejenia sa hodnotila podlá postupu z príkladu 4 s týn rozdielom, že papierovina obsahovala vyzrážaný uhličitan vápenatý ako plnivo namiesto kriedy a dávka katiónového škrobu bola 12 kg/tonu vzhľadom na suchú papierovinu. V niektorých testoch sa pridala do papieroviny kyselina stearová (10 ppm), aby sa zvýšila potreba katiónov a obsah lipofilnej látky v papierovine. Výsledky sú uvedené v tabulke 3.

Tabuika 3

Disp.	č.	Dávka AKD	Kyselina stearová	Cobb 60
		(kg/t)	¹ . (ppm)	(g/m²)
1		0,45	-	32
1		0, 60	-	28
1		0, 75	-	26
1		0,45	10	62
1		0, 60	10	36
1		0,75	10	27
Ref.	1	0,45	-	50
Ref.	1	0, 60	-	32
Ref.	1	0,75	-	30
Ref.	1	0,45	10	103
Ref.	1	0, 60	10	76
Ref.	1	0,75	10	35

Ako je z tabuľky 3 zrejmé, disperzie č. 1 podľa vynálezu poskytovali všeobecne omnoho lepšie glejenie ako dispert zia Ref. 1 použitá na porovnanie a výrazne lepší glejaci účinok sa dosiahol, ak obsahovala papierovina podstatné množstvo lipofilných látok.

Príklad 6

Bezvodá glejacia kompozícia podľa vynálezu sa pripravila suchým miešaním 93 dielov peliet AKD s 3 dielmi katiónovej povrchovo aktívnej látky podľa príkladu 1 a 4 dielmi aniónového stabilizátora podľa príkladu 2. Táto suchá zmes sa neskôr pridala do horúcej vody a takto získaná vodná zmes sa zohriala na 80 °C, čerpala čerpadlom s vysokým strihom a potom ochladila na teplotu miestnosti. Získaná aniónová disperzia, dispérzia č. '4, mala obsah AKD 20 % 'a priemernú velkosť častíc približne 1 pm. Účinnosť glejenia sa hodnotila ako v príklade 4 s tým rozdielom, že prídavok katiónového škrobu bol 12 kg/tonu vzhľadom na suchú papierovinu. Výsledky sú uvedené v tabuľke 4.

Tabuľka 4

Disperzia č.	Dávka AKD (kg/t)	„Cobb 60
4	0,30	58
4	0, 40	30
Ref. 1	0,30	84
Ref. 1	0,40	65
Ref. 2	0,30	66
Ref. 2	0,40	40

Tabuľka 4 dokladá zlepšenie glejenia papiera získané s glejacou disperziou podľa vynálezu.

Príklad 7

Disperzia AKD podľa vynálezu s dispergačným systémom obsahujúcim katiónovú povrchovo aktívnu látku a aniónový stabilizátor vo forme anorganického mikročasticového materiálu sa hodnotila v tejto testovacej sérii.

Disperzia sa pripravila predmiešaním pri 75 °C 0,2 g kokoamínu komerčne dostupného pod obchodným názvom Armeen C™, ktorý je zmesou amínov vzorca RNH_2/ kde R je uhľovodík s 12 až 18 atómami uhlíka, a 1,0 g, vypočítané ako SiO₂, vodného sólu alumíniom modifikovanej siliky typu, ktorý je opísaný v patente US 5 368 833, ,a potom pridaním 25 .g AKD akyseliny na upravenie pH na 4,0. Vodná zmes sa homogenizovala použitím Ultra Turax a potom ochladila. Získaná disperzia, disperzia č. 5, mala obsah AKD 25 % hmotnostných a obsahovala dispergačný systém, ktorý bol svojou povahou aniónový.

Účinnosť glejenia disperzie sa hodnotila postupom podlá príkladu 4 použitím podobnej papieroviny pri pH 8,1 a použitím štandardnej disperzie AKD Ref 2. na porovnanie. Výsledky sú uvedené v tabuľke 5, kde dávka AKD je vztiahnutá na suchú papierovinu.

(g/m²)

Tabulka 5

Disperzia č.	Dávka AKD (kg/t)	„Cobb 60
5	t 0,3	58
5	0,5	30
5	0, 6	28
Ref. 2	0,3	73
Ref. 2	0,5	33
Ref. 2	0, 6	30

Príklad 8

Disperzia AKD podlá vynálezu sa pripravila a hodnotila podobným spôsobom ako v príklade 7 s tým rozdielom, že anió novým stabilizátorom použitým v tomto príklade bol sól melamínu-kyseliny sulfónovej, pripravený podľa opisu vo zver. medzinárodnej patentovej prihláške WO 96/34027. Disperzia č 6 sa pripravila z 0,4 g kokoamínu, 2 g melamín-sulfónovej kyseliny, 30 g AKD a vody do 100 g. Výsledky glejacich testov sú uvedené v tabuľke 6, kde dávka AKD je vztiahnutá na suchú papierovinu.

Tabulka 6

Disperzia č.	Dávka AKD (kg/t)	„Cobb 60
6	0,4	39
6	0,5	28
6	0, 6	22
Ref. 2	0,4	50
Ref. 2	0, 5	35
Ref. 2	0,6	25

Príklad 9

Ľahkosť výroby disperzií podía vynálezu sa hodnotila prípravou aniónových disperzií AKD s rôznymi obsahmi AKD. Disperzie podía vynálezu sa pripravili homogenizáciou zmesi 0,8 % hmotn. di(hydrogenovaný loj)dimetylamóniumchloridu,

1,6 % hmotn. kondenzovaného naftalénsulfonátu sodného, 77,6 % hmotn. vody a 20 % hmotn. AKD počas nastaveného času pou žitím miešača Ultra Turrax pri 1500 ot./minútu a potom chla dením takto získanej disperzie 2 hodiny. Obdobné disperzie sa pripravili rovnakým spôsobom s rôznymi hodnotami obsahu AKD a získali sa disperzie s obsahmi AKD, 10, 20, 30 a 40 % hmotn. Disperzie sú označené INV., nasleduje obsah AKD v % hmotn.

• · . ‘ /

Štandardné disperzie AKD sa vyrobili na porovnávacie t , účely rovnakým spôsobom a za rovnakých podmienok homogenizá ciou zmesi 1,0 % hmotn. katiónového škrobu, 0,25 % hmotn. lignosulfátu sodného, 89 % hmotn. vody a 10 % hmotn. AKD. Obdobné disperzie sa pripravili s rôznymi obsahmi AKD, aby sa získali štandardné disperzie s obsahmi AKD 10, 20, 30 a 40 % hmotn. Disperzie sú označené Ref. 3, nasleduje obsah AKD v % hmotn.

Veľkosť častíc a viskozita sa zistili bežnými postupmi Tabuľka 7 znázorňuje získané výsledky.

Tabulka 7

Disperzia AKD č.	Velkosť častíc (μπι)	Viskozita
Inv. -10%	2, 98	10
Inv. -20%	3,12	20
Inv.-30%	3, 50	20
Inv.-40%	3,50	25
Ref.3-10%	4,31	15
Ref.3-20%	4,52	20
Ref.3-30%	5,20	25
Ref.3-40%	5, 57	40

Tabuľka 7 dokazuje, že disperzie podľa vynálezu boli na výrobu lahšie spracovatelné; nižšia viskozita sa .získala pri príslušnom obsahu AKD a menšia velkosť častíc sa získala použitím rovnakého množstva energie na úpravu volných povrchov. V porovnaní so štandardnými disperziami sa teda vyžaduje podlá tohto vynálezu menej energie a nižšie strihové sily na výrobu disperzií s rovnakou velkosťou častíc. Ďalej zvýšenie rýchlosti niešadla na 25 000 otáčok za minútu vhodne redukuje velkosť častíc disperzií podľa vynálezu, ktorá je v rozmedzí od 1 do 2 μπι.

tf pozmenená strana

Claims

1. Vodná disperzia glejacieho prostriedku, vyznačujúca sa tým, že obsahuje glejaci prostriedok reaktívny s celulózou a dispergačný systém obsahujúci nízkomolekulovú katiónovú organickú zlúčeninu s molekulovou hmotnosťou menšou ako 10 000 a aniónový stabilizátor, ktorým je aniónový polyelektrolyt.

2. Vodná disperzia podía nároku 1, vyznačujúca sa tým, že katiónová organická zlúčenina je prítomná v množstve od 0,1 do 20 % hmotnostných vzhladom na glejaci prostriedok a aniónový stabilizátor je prítomný v * * * ’ . ' . , I množstve od Ό,1 do 20 hmotnostných vzhladom ria glejaci * t , , ‘ prostriedok.

3. Vodná disperzia podía nároku 1 alebo 2, vyznačujúca sa tým, že katiónovou organickou zlúčeninou je katiónová povrchovo aktívna látka.

4. Vodná disperzia podía nároku 3, vyznačuj ú ca sa tým, že katiónová povrchovo aktívna látka má molekulovú hmotnosť od 200 do 800.

5. Vodná disperzia podía nároku 3 alebo 4, vyznačujúca sa tým, že katiónová povrchovo aktívna látka je vybraná z primárnych, sekundárnych, terciárnych a kvartérnych amónnych zlúčenín obsahujúcich aspoň jednu uhľovodíkovú skupinu s 9 až 30 atómami uhlíka.

6. Vodná disperzia podía nároku 3, 4 alebo 5, v y - značujúca sa tým, že katiónová povrchovo aktívna látka je vybraná zo súboru zahŕňajúceho dioktyldimetylamóniumchlorid, didecyldimetylamóniumchlorid, dikokodimetylamóniumchlorid, kokobenzyldimetylamóniumchlorid, koko(frakcionovaný)benzyldimetylamóniumchlorid, oktadecyltrimetylamóniumchlorid, dioktadecyldimetylamóniumchlorid, dihexadecyldimetylamóniumchlorid, di(hydrogenovaný loj) dimetylamóniumchlorid, di(hydrogenovaný loj)benzylamóniumchlorid, (hydrogenovaný loj)benzyldimetylamóniumchlorid, dioleyldimetylamóniumchlorid a di(etylénhexadekánkarboxylát)dimetylamóniumchlorid a N-oktadecyl-N-dimetyl-N'-trimetylpropyléndiamóniumdichlorid.

7. Vodná disperzia podlá nároku 1 alebo 2, vyznačujúca sa tým, že katiónovou povrchovo aktívnou zlúčeninou je katiónový polyelektrolyt. ' , • I

8. Vodná disperzia podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že aniónovým stabilizátorom je organická zlúčenina.

9. Vodná disperzia podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 7, vyznačujúca sa tým, že aniónovým stabilizátorom je anorganický materiál na báze siliky.

10. Vodná disperzia podľa nároku 1, 2 alebo 8, v y značujúca sa tým, že aniónový stabilizátor je vybraný zo súboru zahŕňajúceho aniónové polyuretány, konndenzované naftalénsulfonáty, polymérne aniónové zlúčeniny na báze polysacharidov, vinylové adičné polyméry vytvorené z monomérov s aniónovými skupinami, poprípade kopolymerizované s neiónogénnymi monomérmi, a aniónové organické mikročasticové materiály.

11. Vodná disperzia podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že diperzia je aniónová.

12. Vodná disperzia podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že glejacim prostriedkom je dimér keténu alebo anhydrid kyseliny.

13. Spôsob prípravy vodnej disperzie glajacieho prostriedku reaktívneho s celulózou, vyznačujúci sa t ý m , že sa homogenizuje glejaci prostriedok reaktívny s celulózou za prítomnosti vodnej fázy a dispergačného systému obsahujúceho nízkomolekulovú katiónovú organickú zlúčeninu s molekulovou hmotnosťou menšou ako 10 000 a aniónový stabilizátor, ktorým je aniónový polyelekrolyt.

I

.. ' * ’ ’ .

14. Spôsob podľa nároku 13, vyznačujúci sa t ý m , že katiónová organická zlúčenina je odvodená od elektroneutrálneho organického polyméru so zásaditými aminoskupinami alebo od zásaditého amínu, kde príslušná katiónová amóniová časť sa vytvorí v tomto postupe.

15. Spôsob podľa nároku 13, vyznačujúci sa t ý m , že zahŕňa poskytnutie v podstate bezvodej kompozície, obsahujúcej glejaci prostriedok reaktívny s celulózou, katiónovú organickú zlúčeninu a aniónový stabilizátor, a homogenizáciu kompozície v prítomnosti vodnej fázy.

16. Použitie vodnej disperzie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 12 ako glejivo na papierovinu alebo povrchové glejivo pri výrobe papiera.

&ZS

X

17. Spôsob výroby papiera pridaním vodnej disperzie glejacieho prostriedku do papieroviny obsahujúcej celulózové vlákna a poprípade plnivá, odvodnením papieroviny na navíja·; nie na získanie papiera a bielej vody, vyznačuj úci sa t ý m , že disperziou je vodná disperzia podía niektorého z nárokov 1 až 12.

18. Spôsob podľa nároku 17, vyznačujúci sa t ý m , že biela voda v postupe recirkuluje, poprípade sa privádza čerstvá voda, za vzniku papieroviny obsahujúcej celulózové vlákna, ktoré sa majú zbaviť vody, a množstvo privádzanej čerstvej vody je menšie ako 30 ton na tonu vyrobeného papiera.

19. V podstate bezvodá kompozícia obsahujúca glejaci prostriedok reaktívny s celulózou, nízkomolekulovú katiónovú ' ' i ’ .

organickú zlúčeninu s molekulovou hmotnosťou menšou ako 10 000 a aniónový stabilizátor, ktorým je aniónový polyelektrolyt.

20. Kompozícia podľa nároku 19, vyznačuj úca sa t ý m , že katiónová organická zlúčenina je prítomná v množstve od 0,1 do 20 % hmotnostných vzhľadom na glejaci prostriedok reaktívny s celulózou a aniónový stabilizátor je prítomný v množstve od 0,1 do 20 % hmotnostných vzhľadom na glejaci prostriedok reaktívny s celulózou, pričom celkový náboj katiónovej zlúčeniny a aniónového stabilizátora je negatívny.

21. Použitie kompozície podľa nároku 19 alebo 20 na prípravu vodnej disperzie glejacieho prostriedku reaktívneho s celulózou podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 12.