SK165099A3 - Method for making paper using a gelling system - Google Patents
Method for making paper using a gelling system Download PDFInfo
- Publication number
- SK165099A3 SK165099A3 SK1650-99A SK165099A SK165099A3 SK 165099 A3 SK165099 A3 SK 165099A3 SK 165099 A SK165099 A SK 165099A SK 165099 A3 SK165099 A3 SK 165099A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- paper
- weight
- pulp
- fillers
- mineral fillers
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 11
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 4
- -1 zirconate Chemical compound 0.000 claims abstract description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 61
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 41
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 claims description 31
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 claims description 31
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 claims description 31
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 claims description 31
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 12
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 8
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229920000926 Galactomannan Polymers 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OMDQUFIYNPYJFM-XKDAHURESA-N (2r,3r,4s,5r,6s)-2-(hydroxymethyl)-6-[[(2r,3s,4r,5s,6r)-4,5,6-trihydroxy-3-[(2s,3s,4s,5s,6r)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxyoxan-2-yl]methoxy]oxane-3,4,5-triol Chemical group O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1OC[C@@H]1[C@@H](O[C@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)O1 OMDQUFIYNPYJFM-XKDAHURESA-N 0.000 claims description 3
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 3
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 3
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 abstract description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 99
- 244000007835 Cyamopsis tetragonoloba Species 0.000 description 32
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 31
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 28
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 25
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 25
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 25
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 3
- 229920000896 Ethulose Polymers 0.000 description 3
- 239000001859 Ethyl hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 235000019326 ethyl hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 3
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N Dimethylamine Chemical compound CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-RWOPYEJCSA-N beta-D-mannose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-RWOPYEJCSA-N 0.000 description 2
- 229940063013 borate ion Drugs 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 210000004534 cecum Anatomy 0.000 description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 235000010944 ethyl methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 229920003087 methylethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- WECIKJKLCDCIMY-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-n-(2-cyanoethyl)acetamide Chemical compound ClCC(=O)NCCC#N WECIKJKLCDCIMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LYPJRFIBDHNQLY-UHFFFAOYSA-J 2-hydroxypropanoate;zirconium(4+) Chemical compound [Zr+4].CC(O)C([O-])=O.CC(O)C([O-])=O.CC(O)C([O-])=O.CC(O)C([O-])=O LYPJRFIBDHNQLY-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- DUFCMRCMPHIFTR-UHFFFAOYSA-N 5-(dimethylsulfamoyl)-2-methylfuran-3-carboxylic acid Chemical compound CN(C)S(=O)(=O)C1=CC(C(O)=O)=C(C)O1 DUFCMRCMPHIFTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 241000218631 Coniferophyta Species 0.000 description 1
- 241000219748 Cyamopsis Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical compound OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000166124 Eucalyptus globulus Species 0.000 description 1
- 241000282372 Panthera onca Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical group OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 1
- GZCGUPFRVQAUEE-UHFFFAOYSA-N alpha-D-galactose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound O=C.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 235000015250 liver sausages Nutrition 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical group 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- UBZYKBZMAMTNKW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrabromide Chemical compound Br[Ti](Br)(Br)Br UBZYKBZMAMTNKW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- DUNKXUFBGCUVQW-UHFFFAOYSA-J zirconium tetrachloride Chemical compound Cl[Zr](Cl)(Cl)Cl DUNKXUFBGCUVQW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/06—Paper forming aids
- D21H21/10—Retention agents or drainage improvers
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
- D21H23/76—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by choice of auxiliary compounds which are added separately from at least one other compound, e.g. to improve the incorporation of the latter or to obtain an enhanced combined effect
- D21H23/765—Addition of all compounds to the pulp
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
- D21H17/24—Polysaccharides
- D21H17/25—Cellulose
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
- D21H17/24—Polysaccharides
- D21H17/31—Gums
- D21H17/32—Guar or other polygalactomannan gum
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
- D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H17/36—Polyalkenyalcohols; Polyalkenylethers; Polyalkenylesters
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/66—Salts, e.g. alums
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
- D21H27/18—Paper- or board-based structures for surface covering
- D21H27/22—Structures being applied on the surface by special manufacturing processes, e.g. in presses
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Oblasť technikyTechnical field
Vynález sa týka nového spôsobu výroby papiera, pri ktorom sa používa želatinizujúci systém s cieľom zlepšiť retenciu zabudovaných minerálnych plnív. Vynález sa tiež týka spôsobu výroby papiera s použitím želatinizujúceho systému, ktorý citeľne zlepší nepriehľadnosť (opacitu) získaného papiera. Okrem toho sa zlepšia mechanické vlastnosti získaného papiera, napríklad jeho tuhosť a odolnosť proti roztrhnutiu, ako aj ďalšie vlastnosti, ako napríklad belosť papiera. Okrem toho sa želatinizujúcim systémom podľa vynálezu môžu dosiahnuť ďalšie výhody týkajúce sa kvality a recyklovateľnosti bielych odpadových vôd pri spôsobe výroby papiera, ako aj papiera roztrhaného v priebehu výroby.The present invention relates to a novel process for the production of paper using a gelling system to improve the retention of incorporated mineral fillers. The invention also relates to a method of making paper using a gelling system which significantly improves the opacity of the paper obtained. In addition, the mechanical properties of the obtained paper, such as its stiffness and tear resistance, as well as other properties, such as the whiteness of the paper, are improved. In addition, further advantages in terms of the quality and recyclability of the white waste water in the papermaking process as well as the torn paper during manufacture can be achieved with the gelling system of the invention.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Pri výrobe papiera sa vyskytuje viacero problémov. Jednou zo základných snáh je znížiť cenu papiera znižovaním množstva celulózových vláken v zložení papierenskej buničiny (papieroviny). Ďalšia snaha spočíva v znižovaní koncentrácie odpadových vôd, čo je vynútené stále prísnejšími normami týkajúcimi sa znečisťovania životného prostredia.There are a number of problems in paper manufacturing. One of the basic efforts is to reduce the cost of paper by reducing the amount of cellulose fibers in the pulp composition. A further effort is to reduce the concentration of waste water, which is necessitated by increasingly stringent environmental pollution standards.
V rámci výroby papiera sa navrhli rôzne prostriedky na zníženie ceny papiera a vykonali rôzne pokusy zlepšiť jeho kvalitu. Jedným z takýchto realizovaných prístupov je pridanie relatívne lacných minerálnych plnív do vyrábaného papiera a to s tým cieľom, že tieto plnivá nahradia v papierovine vlákna. Je známe, že niektoré minerálne plnivá sú špecificky používané na zlepšenie niektorých vlastností papiera. Napríklad oxid titaničitý vo forme anatasu alebo rutilu sa používa na zlepšenie opacity papiera. To je najmä prípad laminovaných papierov, ktoré sú všeobecne označované ako dekoračné papiere.In the paper industry, various means have been proposed to reduce the price of paper and have made various attempts to improve its quality. One such approach is to add relatively inexpensive mineral fillers to the paper being produced, with the aim of replacing fibers in the paper stock. It is known that some mineral fillers are specifically used to improve some properties of paper. For example, titanium dioxide in the form of anatase or rutile is used to improve paper opacity. This is particularly the case with laminated papers, commonly referred to as decorative papers.
Avšak v prípade, keď prídavok minerálnych spojív zlepší niektoré vlastnosti papiera, má takýto prídavok spravidla za následok zhoršenie niektorých charakteristík papiera, ako napríklad zhoršenie mechanických vlastností papiera, napríklad zhoršenie odolnosti papiera voči roztrhnutiu za sucha a za mokra, čo vedie k neprijateľnej kvalite papiera.However, when the addition of mineral binders improves some properties of the paper, such an addition generally results in a deterioration of some paper characteristics, such as a deterioration of the mechanical properties of the paper, e.g. a deterioration of the paper tear resistance in dry and wet conditions, resulting in unacceptable paper quality.
Okrem toho, prídavok minerálnych plnív, ktorých častice majú mikrometrické rozmery, naráža na problém retencie týchto častíc v papieri: v priebehu tvorby papierového listu na site papierenského stroja majú častice minerálnych spojív sklon k prieniku uvedeným sitom, čo má za následok vznik bielych vôd s vysokou koncentráciou tohto plniva. To má zasa za následok problémy na úrovni spracovania odpadových vôd pred ich vypustením do vodných tokov a v úrovni kvality vyrobeného papiera. Okrem toho nezadržané plnivo stratí svoju účinnosť v priebehu následného recyklovania. Použitie retenčných činidiel síce redukuje problém nedostatku retencie, avšak toto riešenie nie je celkom uspokojivé. Tak napríklad v prípade retencie zakaľujúcich plnív, akými sú napríklad oxid titaničitý, spôsobuje použitie retenčných plnív typu elektricky nabitého polyméru stratu zakaľujúcej účinnosti vzhľadom na príliš intenzívne a príliš hutné vyvločkovanie.In addition, the addition of mineral fillers whose particles have micrometric dimensions encounters the problem of retention of these particles in the paper: during the formation of the paper sheet on the paper machine sieve, the mineral binder particles tend to penetrate said screen, resulting in white water with high by the concentration of this filler. This in turn results in problems at the level of wastewater treatment before they are discharged into watercourses and in the quality of the paper produced. In addition, the non-retained filler will lose its effectiveness during subsequent recycling. Although the use of retention agents reduces the problem of lack of retention, this solution is not entirely satisfactory. For example, in the case of retention of opacifying fillers such as titanium dioxide, the use of retention fillers of the electrically charged polymer type causes loss of opacification efficiency due to too intense and too dense flocculation.
Testovalo sa použitie menej drahej a menej kvalitnej papieroviny, avšak to spôsobilo výrazné zhoršenie charakteristík papiera a často aj vznik nadmerného množstva jemných podielov, ktoré nie sú zadržané v procese výroby papiera a prechádzajú do odpadovej bielej vody, čo zasa spôsobuje problémy pri spracovaní týchto odpadových vôd.The use of less expensive and lower quality paper pulp has been tested, but this has resulted in a significant deterioration in the paper characteristics and often also in the formation of excessive fines which are not retained in the paper making process and pass into the waste white water. .
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Teraz prihlasovateľ vyvinul nový spôsob výroby papiera, pri ktorom sa používa gélotvorný systém, ktorý značne zlepšuje retenciu minerálnych plnív, vláken a ostatných látok v liste papieroviny.The Applicant has now developed a new papermaking process using a gelling system that greatly improves the retention of mineral fillers, fibers, and other substances in the paper sheet.
Cieľom vynálezu je navrhnúť gélotvorný systém a spôsob výroby papiera, pri ktorom sa získa papier so zlepšenými vlastnosťami, medzi ktoré patria opacitný výťažok minerálnych plnív, odolnosť proti roztrhnutiu, belosť a ďalšie požadované vlastnosti, tým, že sa optimalizuje použitie minerálnych plnív.It is an object of the present invention to provide a gelling system and a papermaking process that provides paper with improved properties, such as opaque mineral filler yield, tear resistance, whiteness, and other desirable properties, by optimizing the use of mineral fillers.
Ďalším cieľom vynálezu je získať papier so zvýšenou kon, centráciou minerálnych plnív a súčasne s prijateľnou odolnosťou proti roztrhnutiu a s ďalšími prijateľnými vlastnosťami.It is a further object of the invention to provide a paper with increased con centration, mineral filler concentration, and at the same time acceptable tear resistance and other acceptable properties.
aand
Ďalšie znaky vynálezu a výhody dosiahnuté vynálezom budú zrejmé z ďalej uvedeného opisu a najmä z testov, tabuliek a obrázkov, ktoré ilustrujú rôzne charakteristiky vynálezu.Other features of the invention and advantages attained by the invention will be apparent from the description below, and in particular from tests, tables and figures, which illustrate various features of the invention.
Vynález je založený na nájdení gélotvorného systému a spôsobu výroby papiera využívajúceho tento gélotvorný systém, ktorý výrazne zlepšuje retenciu minerálnych plnív a ostatné charakteristiky papiera a ktorý umožňuje optimalizáciu účinku minerálnych spojív prítomných v papierovine.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is based on the discovery of a gelling system and a method of making paper using such a gelling system, which greatly improves the retention of mineral fillers and other paper characteristics and which allows the performance of mineral binders present in the paper to be optimized.
Zvýšenie retencie minerálnych spojív a jemných podielov pri spôsobe výroby papiera podľa vynálezu redukuje problém zamorenia vodných tokov bielymi vodami.Increasing the retention of mineral binders and fines in the papermaking process of the invention reduces the problem of whitewater contamination of watercourses.
JJ
Okrem toho je uľahčené recyklovanie papierového odpadu, • tvoreného útržkami papiera a okrajovými oblasťami papiera v dôsledku prítomnosti zložiek gélotvorného systému v papieri, ktoré umožní ľahké prevedenie uvedeného odpadového papiera do formy papierovej pulpy.In addition, it is facilitated to recycle the paper waste formed by the scrap paper and the marginal areas of the paper due to the presence of the components of the gelling system in the paper, which makes it easy to convert the waste paper into a paper pulp.
Všeobecne gélotvorný systém podľa vynálezu obsahuje:In general, the gel forming system according to the invention comprises:
- polymér obsahujúci aspoň jednu hydroxylovú skupinu, ktorého množstvo je nižšie ako 5 % hmotn., vztiahnuté na hmotnosť minerálnych plnív a celulózovej buničiny, pričom tento polymér je zvolený z množiny zahŕňajúcej:- a polymer containing at least one hydroxyl group, the amount of which is less than 5% by weight, based on the weight of the mineral fillers and cellulose pulp, the polymer being selected from the group consisting of:
- polyvinylalkohol,- polyvinyl alcohol,
- galatomanán obsahujúci aspoň dve vicinálne hydroxylovú skupiny,- galatomannan containing at least two vicinal hydroxyl groups,
- celulózu modifikovanú hydrofóbnymi skupinami s cieľom dosiahnuť rozpustnosť vo vode,- cellulose modified with hydrophobic groups to achieve water solubility,
- a ich zmesi, aand mixtures thereof, and
- zosietujúce činidlo vo vodnom roztoku obsahujúce prvok zvolený z množiny zahŕňajúcej boritan, zirkoničitan, titaničitan a ich zmes,- a crosslinking agent in aqueous solution comprising an element selected from the group consisting of borate, zirconate, titanate and a mixture thereof,
- pričom hmotnostný pomer zosieťujúceho činidla k polyméru obsahujúcemu aspoň jednu hydroxylovú skupinu sa rovná 0,025 až 2 .wherein the weight ratio of crosslinking agent to polymer containing at least one hydroxyl group is 0.025 to 2.
Množstvo pevného podielu (sušiny) v uvedenom gélotvornom systéme predstavuje 0,02 až 18 % hmotn., výhodne 0,5 až 5 % hmotnosti, vztiahnuté na hmotnosť papieroviny.The amount of solids (dry matter) in said gel-forming system is 0.02 to 18% by weight, preferably 0.5 to 5% by weight, based on the weight of the pulp.
Minerálne plnivá použité v rámci vynálezu majú rozličný charakter a sú zvolené najmä v závislosti na type vyrábaného papiera a na jeho budúcom použití. Použiteľné minerálne plnivá zahŕňajú všetky bežné minerálne plnivá, ktorých povrch má aspoň čiastočne aniónový charakter.The mineral fillers used in the present invention are of a different nature and are selected in particular depending on the type of paper produced and its future use. Useful mineral fillers include all conventional mineral fillers whose surface is at least partially anionic in character.
Ako príklady minerálnych plnív je možné neobmedzujúcim spôsobom uviest kaolín, íl, kriedu, uhličitan vápenatý, oxid titaničitý, siliku a ich zmesi.Examples of mineral fillers include, but are not limited to, kaolin, clay, chalk, calcium carbonate, titanium dioxide, silica, and mixtures thereof.
Minerálne plnivá sú normálne pridávané vo forme vodnej disperzie s koncentráciou, ktorá je adekvátna vyrábanému typu papiera.The mineral fillers are normally added in the form of an aqueous dispersion at a concentration appropriate to the type of paper produced.
Ako plnivá na výrobu papiera sa môžu použiť mnohé komerčne dostupné produkty. Ako príklady takýchto produktov je možné neobmedzujúcim spôsobom uviest kaolín od firmy ECC, uhličitan vápenatý Omyafill od firmy OMYA a uhličitan vápenatý Calopake od firmy Rhône-Poulenc, oxid titaničitý Finntitan od firmy Kemira a oxid titaničitý Rhoditan od firmy Rhone-Poulenc.Many commercially available products can be used as fillers for papermaking. Examples of such products include, but are not limited to, kaolin from ECC, Omyafill from OMYA and Calopake from Rhône-Poulenc, Finntitan from Kemira and Rhoditan titanium from Rhone-Poulenc.
Z polymérov gélotvorného systému je možné ako neobmedzujúce príklady hydrofóbnych modifikovaných celulóz uviesť karboxymetylcelulózu (CMC) , etylhydroxyetylcelulózu (EHEC) , hydroxyetylcelulózu (HEC) a metyletylcelulózu (MEC) .Among the polymers of the gelling system, non-limiting examples of hydrophobic modified celluloses include carboxymethylcellulose (CMC), ethylhydroxyethylcellulose (EHEC), hydroxyethylcellulose (HEC), and methyl ethylcellulose (MEC).
Pre uvedenú výrobu papiera sa môžu použiť viaceré komerčne dostupné modifikované celulózy. Napríklad etylhydroxyetylcelulóza môže pochádzať zo série produktov Blanose firmy Aqualon a zo série výrobkov Bermocoll firmy Akzo Nobel. Ďalšie modifikované celulózy je možné nájsť v sérii výrobkov firmy Hercules.A number of commercially available modified celluloses may be used for the papermaking. For example, ethylhydroxyethylcellulose may be from the Blanose product line of Aqualon and the Bermocoll product line of Akzo Nobel. Other modified celluloses can be found in the Hercules product line.
V prípade použitia polyvinylalkoholu ako zložky uvedeného gélotvorného systému sa polyvinylalkohol použije všeobecne v prítomnosti boritanu. Napríklad sa polyvinylalkohol zvolí zo série výrobkov Mowiol firmy Hoechst alebo zo série výrobkov Rhodoviol firmy Rhône-Poulenc.When polyvinyl alcohol is used as a component of said gelling system, polyvinyl alcohol is generally used in the presence of borate. For example, the polyvinyl alcohol is selected from the Mowiol product line of Hoechst or the Rhodoviol product line of Rhône-Poulenc.
Výhodne sa polymér zvolí z množiny zahŕňajúcej galaktomanany obsahujúce aspoň dve vicinálne hydroxylové skupiny, najmä guarové gumy. Keď sa jedná o guarové gumy, zistilo sa, že ich reaktívne centrá sú zvlášť prístupné, v dôsledku čoho je možné použiť malé množstvá guarových gúm na dosiahnutie uspokojivého účinku.Preferably, the polymer is selected from the group consisting of galactomannans containing at least two vicinal hydroxyl groups, in particular guar gums. When it comes to guar gums, their reactive centers have been found to be particularly accessible, as a result of which small amounts of guar gums can be used to achieve a satisfactory effect.
V prípade, že sa použije gélotvorný systém s guarovou gumou vo funkcii jednej zo zložiek tohto systému, sú minerálne plnivá zadržané vo finálnom produkte výraznou mierou a vyrobený papier má zlepšenú odolnosť v porovnaní s papierom získaným spôsobom nezahŕňajúcim použitie gélotvorného systému.When a guar gum gel-forming system is used as one of the components of the system, the mineral fillers are retained in the final product to a considerable extent and the paper produced has improved resistance compared to paper obtained by a process not involving the use of a gel-forming system.
Guarová guma môže byť prírodného pôvodu alebo môže byť chemicky modifikovaná. Prírodná guarová guma je extraktom albuménu semien niektorých rastlín, napríklad rastliny Cyamopsis Tetragonalobus. Makromolekula guarovéj gumy je tvorená:Guar gum may be of natural origin or may be chemically modified. Natural guar gum is an extract of the seed albumen of some plants, such as Cyamopsis Tetragonalobus. Macromolecule of guar gum consists of:
- základným reťazcom tvoreným monomérnymi cukrovými jednotkami β-D-manózy viazanými medzi sebou väzbami (1-4) a- a backbone consisting of monomeric β-D-mannose sugar units linked together by linkages (1-4), and
- bočnými jednotkami α-D-galaktózy viazanými k β-D-manózovým jednotkám väzbami (1-6).- side units of α-D-galactose bound to β-D-mannose units by bonds (1-6).
Ako komerčne dostupné produkty je možné uviesť napríklad produkty Meyproid, Meyprobond, Meyprofilm a Meyprogat, ako aj Jaguar od firmy Meyhall, guarové gumy od firmy System Bio Industry a guarové gumy od firmy Colloid Natural International.Commercially available products include, for example, Meyproid, Meyprobond, Meyprofilm, and Meyprogat, as well as Jaguar from Meyhall, guar gums from System Bio Industry, and guar gums from Colloid Natural International.
V závislosti na charaktere polyméru sa môže polymér použiť vo forme vodného roztoku.Depending on the nature of the polymer, the polymer may be used in the form of an aqueous solution.
Zosieťovacie činidlá sa pripravia buď zo základných surovín alebo sa použijú komerčne dostupné produkty.Crosslinking agents are prepared either from basic raw materials or commercially available products are used.
Boritanový ión sa získa napríklad z kyseliny boritej a hydroxidu sodného alebo bóraxu.The borate ion is obtained, for example, from boric acid and sodium hydroxide or borax.
Zirkoničitan sa napríklad pripraví z octanu zirkoničitého alebo chloridu zirkoničitého. Ako komerčne dostupný produkt pripravený na bezprostredné použitie môže byť použitý produkt Zirkomplex PN firmy Rhône-Poulenc.For example, the zirconate is prepared from zirconium acetate or zirconium chloride. As a commercially available ready-to-use product, Zirkomplex PN from Rhône-Poulenc can be used.
Titaničitan sa môže napríklad pripraviť z bromidu titaničitého.For example, the titanate can be prepared from titanium bromide.
V rámci vynálezu sa najzaujímavejšie kvantitatívne a kvalitatívne výsledky získajú v prípade, keď sa ako zosieťujúce činidlo použije boritanový ión a to najmä spolu s galaktomanánom obsahujúcim aspoň dve viciálne hydroxylové jednotky, zvlášť spolu s guarovou gumou.In the context of the invention, the most interesting quantitative and qualitative results are obtained when a borate ion is used as the crosslinking agent, in particular together with a galactomannan containing at least two vicinal hydroxyl units, in particular together with guar gum.
Možnosť prídavku minerálnych spojív k papierovine je obmedzená faktormi, medzi ktoré patrí zadržanie plnív na site, odvodnenie papieroviny na site, odolnosť získaného papiera za vlhka a za sucha.The possibility of adding mineral binders to the pulp is limited by factors such as the retention of fillers on the screen, the dewatering of the pulp on the screen, the wet and dry resistance of the paper obtained.
Teraz môžu byť uvedené problémy, spôsobené pridaním týchto plnív odstránené, alebo aspoň výrazne redukované v rámci vynáΊ lezu použitím gélotvorného systému podľa vynálezu, ktorý umožňuje pridať väčšie množstvo minerálnych plnív, ako sa pridávali obvykle, na dosiahnutie špecifických vlastností vyrobeného papiera.Now, the problems caused by the addition of these fillers can be eliminated, or at least greatly reduced within the scope of the invention, using the gel forming system of the invention, which allows the addition of more mineral fillers than were usually added to achieve the specific properties of the paper produced.
Takto je možné s použitím gélotvorného systému podľa vynálezu vyrobiť papier, ktorý obsahuje menej plnív a napriek tomu si zachováva svoju opacitu. Týmto spôsobom majú mechanické vlastnosti papiera (napríklad modul pružnosti, trakčný index, absorpcia trakčnej energie) rovnaké alebo dokonca vyššie hodnoty ako sú hodnoty dosiahnuté pri papieroch získaných , z klasických papierovín.In this way, it is possible, using the gel forming system of the invention, to produce paper that contains fewer fillers and yet retains its opacity. In this way, the mechanical properties of the paper (e.g., elastic modulus, traction index, traction energy absorption) have the same or even higher values than those obtained with paper obtained from conventional paper pulp.
List papiera má po vysušení výrazne lepšiu odolnosť v prípade použitia spôsobu podľa vynálezu. Tiež sa zistilo, že v prípade, že sa v papierovine použijú už uvedené minerálne plnivá alebo analogické plnivá, potom sú tieto minerálne plnivá účinne zadržané v liste papiera a pritom tieto minerálne plnivá nemajú negatívny vplyv na odolnosť listu papiera v porovnaní s listom papiera získaným spôsobom nevyužívajúcim želatinizujúci systém podľa vynálezu, kde k uplatneniu uvedeného negatívneho vplyvu dochádza.The paper sheet after drying has a significantly better resistance when using the method according to the invention. It has also been found that, if the above-mentioned mineral fillers or analogous fillers are used in the paper, these mineral fillers are effectively retained in the paper sheet, while these mineral fillers do not adversely affect the resistance of the paper sheet compared to the paper sheet obtained not utilizing the gelling system of the invention, wherein said negative effect is exerted.
Aj keď nebol mechanizmus, ktorý prebieha v papierovine v priebehu sušenia papiera v prítomnosti gélotvorného systému t ešte celkom objasnený, predpokladá sa, že gélotvorný systém tvorí kombináciu s vláknami a plnivami za vzniku komplexnej * gélovej štruktúry. V skutočnosti list papiera v priebehu výroby papiera musí prejsť odvodňovacím stupňom, ktorý môže hlboko modifikovať štruktúru koloidov, ako aj ich rozdelenie. Zmeny štruktúry agregátov plnív pri odvodnení môžu ovplyvniť mieru zadržania minerálnych plnív, ako aj opacitu získaného papiera. Prudké zvýšenie viskozity tohto prostredia umožňuje stužiť uvedené štruktúry a spomaliť migračné procesy, ktoré sú príčinou inak sa rozvíjajúcich rôznorodostí štruktúry papiera. Tento predpoklad tvorí základ mechanizmu, ktorý vynález využíva: v priebehu odvodnenia sa vytvára gélová štruktúra v celulózovej sieti, ktorá uväzní plnivá s cielom zachovať v priebe8 hu tohto kritického štádia vlastnosti, ktoré majú častice vo forme suspenzie.Although the mechanism that occurs in the paper pulp during paper drying in the presence of the gelling system t has not been fully elucidated, it is believed that the gelling system combines with fibers and fillers to form a complex gel structure. In fact, the sheet of paper during the papermaking process must undergo a dewatering step which can deeply modify the structure of the colloids as well as their distribution. Changes in the structure of aggregate aggregates during dewatering may affect the degree of retention of mineral fillers as well as the opacity of the paper obtained. A sharp increase in the viscosity of this environment makes it possible to stiffen the structures and slow down the migration processes that cause otherwise developing paper structure variations. This assumption forms the basis of the mechanism used by the invention: during the dewatering process, a gel structure is formed in the cellulosic network which binds the fillers in order to maintain the suspension properties of the particles during this critical stage.
Pri spôsobe výroby papiera sú zložky gélotvorného systému a plnivá pridávané súčasne alebo v ľubovoľnom postupnom poradí k vláknitej disperzii pred vytvorením listu papiera v papierenskom stroji. Tieto zložky sú pridané do zmiešavacej kade alebo do miesta systému, kde je už zabezpečené vhodné miešanie, ktoré spôsobí správne dispergovanie uvedených zložiek.In the papermaking process, the components of the gelling system and fillers are added simultaneously or in any sequential order to the fibrous dispersion prior to forming the sheet of paper in a paper machine. These components are added to the mixing vat or to a point of the system where appropriate mixing is already provided to cause the components to disperse properly.
V rámci výhodného variantu sú gélotvorný systém a plnivá najskôr spoločne zmiešané a potom pridané k papierovine a to ešte pred vytvorením listu papiera v papierenskom stroji.In a preferred variant, the gelling system and the fillers are first mixed together and then added to the paper stock before forming the sheet of paper in the paper machine.
Podľa iného výhodného variantu sa najskôr do papieroviny primieša časť minerálnych plnív, výhodne 20 až 90 % hmotn. z celkového množstva minerálnych plnív, potom sa pridá k papierovine gélotvorný systém a po vytvorení gélovej štruktúry sa pridá zvyšné množstvo minerálnych plnív a to ešte pred vytvorením listu papiera v papierenskom stroji. V tomto štádiu sa potom papierovina energicky premieša pred vytvorením listu papiera.According to another preferred variant, a part of the mineral fillers, preferably 20 to 90 wt. of the total amount of mineral fillers, then a gelling system is added to the paper and, after formation of the gel structure, the remaining amount of mineral fillers is added before the paper sheet is formed in the paper machine. At this stage, the pulp is then vigorously mixed before forming a sheet of paper.
Zistilo sa, že pri spôsobe výroby papiera využívajúcom gélotvorný systém podľa vynálezu nie je hodnota pH papieroviny mimoriadne kritickým parametrom a mala by byt: všeobecne nižšia ako 11, výhodne rovná 5 až 9.It has been found that in the papermaking process utilizing the gelling system of the present invention, the pH of the pulp is not an extremely critical parameter and should generally be less than 11, preferably 5 to 9.
Do papieroviny sa môžu tiež primiešať aj ďalšie prísady, akými sú napríklad odpeňovadlá a spojivá. V tomto ohľade je potrebné dbať na to, aby tieto ďalšie prísady nebránili vzniku gélovej štruktúry a aby obsah týchto prísad v recyklovanej bielej vode nevystúpil do tej miery, že by bránil tvorbe gélovej štruktúry. Dáva sa teda prednosť pridaniu uvedených prísad v mieste procesu výroby papiera, kde už bola uvedená gólová štruktúra vytvorená.Other additives such as defoamers and binders may also be blended into the pulp. In this regard, care should be taken that these additional ingredients do not prevent the formation of a gel structure and that the content of these ingredients in recycled white water does not rise to such an extent that it prevents the formation of a gel structure. It is therefore preferable to add said additives at the site of the papermaking process where said goal structure has already been formed.
Zlepšenia dosiahnuté použitím gélotvorného systému majú mieru rovnakého rádu ako pre chemické, tak aj pre mechanické a tepelno-mechanické vlastnosti.The improvements achieved by the use of a gelling system have the same order of magnitude for both chemical and mechanical and thermo-mechanical properties.
V priebehu uskutočnených výskumných prác sa zistilo, že princípy vynálezu sú použiteľné pri výrobe všetkých typov a kvalít papierov. V tomto ohľade je možné uviesť napríklad tlačiarenský papier, baliaci papier a laminovaný papier.In the course of the investigations carried out, it has been found that the principles of the invention are applicable in the manufacture of all types and qualities of paper. In this regard, mention may be made of printing paper, wrapping paper and laminated paper, for example.
Z aplikačných možností výroby papiera predstavuje laminovaný papier všeobecne označovaný ako dekoračný papier možnosť * poskytujúcu veľmi pozitívne výsledky, čo znamená zvýšenú mieru retencie plnív, ako aj zlepšenú kvalitu laminovaného papiera, najmä zlepšenú opacitu. V tomto prípade je prevažný podiel minerálnych plnív tvorený oxidom titaničitým, čo znamená, že obsah oxidu titaničitého môže dosahovať 45 % hmotn., vztiahnuté na hmotnosť papiera.Of the paper making application options, laminated paper commonly referred to as decorative paper is an option * providing very positive results, which means increased retention of fillers as well as improved quality of laminated paper, especially improved opacity. In this case, the major proportion of the mineral fillers is titanium dioxide, which means that the titanium dioxide content can be 45% by weight, based on the weight of the paper.
Vynález sa teda týka taktiež laminovaného papiera (to znamená vrstveného papiera). V tomto prípade sa výroba papiera uskutočňuje v prítomnosti činidla zlepšujúceho odolnosť papiera za vlhka. Uvedené činidlo je napríklad tvorené kvartérnou amónniovou soľou polymérov na báze epichlórhydrínu, napríklad epichlórhydrín/dimetylamínového polyméru.The invention therefore also relates to laminated paper (i.e. laminated paper). In this case, the paper is made in the presence of a wet-improving agent. For example, the agent is a quaternary ammonium salt of epichlorohydrin-based polymers, for example epichlorohydrin / dimethylamine polymer.
. Vynález sa taktiež týka.laminátov na báze laminovaných papierov obsahujúcich naviac ešte aspoň jednu teplom-vytvrdí< teľnú živicu (napríklad živicu močovino-formaldehydového typu, fenolovú živicu, živicu melamínového typu alebo živicu melamín-formaldehydového typu, atď.) a aspoň jeden zakaľujúci pigment, akým je napríklad oxid titaničitý.. The invention also relates to laminates based on laminated paper containing in addition at least one heat-curable resin (e.g. urea-formaldehyde type resin, phenol resin, melamine-type resin or melamine-formaldehyde type resin, etc.) and at least one opacifying pigment. such as titanium dioxide.
Na prípravu laminátov podľa vynálezu sa môže použiť akýkoľvek známy spôsob výroby laminovaného papiera. Vynález nie je obmedzený na akýkoľvek špecifický spôsob prípravy uvedeného laminátu.Any known method of making laminated paper can be used to prepare the laminates of the invention. The invention is not limited to any specific method of preparing said laminate.
Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Na pripojených výkresoch:In the attached drawings:
- obr. 1 znázorňuje závislosť retencie plnív (podľa Britta) na pomere bórax/guarová guma, pričom plné kolečká a plné štvorčeky predstavujú systémy obsahujúce 1,5 % prípadne 6 % guarovej gumy, vztiahnuté na hmotnosť oxidu titaničitého; na osi x zobrazeného grafu je vynesený pomer r = bórax/guarová guma a na osi y je vynesená retencia plnív v percentách, pričom čiara vodorovná s osou x predstavuje závislosť kontrolného stanovenia;FIG. 1 shows the dependence of filler retention (according to Britt) on the borax / guar gum ratio, wherein the solid wheels and solid squares represent systems containing 1.5% and 6% guar gum, respectively, based on the weight of titanium dioxide; on the x-axis of the graph, the ratio r = borax / guar gum is plotted, and on the y-axis, the percent filler retention is plotted, the line horizontal to the x-axis representing the control assay;
- obr. 2 znázorňuje závislosti opacity impregnovaného a vylisovaného listu na množstve oxidu titaničitého pre rôzne množstvá gélotvornej štruktúry guarová živica/bórax; na osi x zobrazeného grafu je vynesený obsah popola v percentách, zatiaľčo na osi y je vynesená opacita v percentách; stúpajúca čiara v grafe predstavuje závislosť kontrolného stanovenia;FIG. 2 depicts the opacity of the impregnated and pressed sheets on the amount of titanium dioxide for different amounts of the guar gum / borax gel-forming structure; on the x-axis of the graph, the percentage of ash is plotted, while the y-axis is the percentage opacity; the rising line in the graph represents the dependence of the control determination;
- obr. 3 znázorňuje závislosti opacity impregnovaného a vylisovaného listu na množstve oxidu titaničitého pre rôzne množstvá gélotvornej štruktúry guarová guma/ziskoničitan; na osi x zobrazeného grafu je vynesený obsah popola v percentách, zatiaľčo na osi y tohto grafu je vynesená opacita v percentách; stúpajúca čiara v grafe predstavuje závislosť kontrolného stanovenia;FIG. 3 depicts the opacity of the impregnated and pressed sheets on the amount of titanium dioxide for different amounts of the guar gum / zconate gel-forming structure; on the x-axis of the graph, the percentage of ash is plotted, whereas on the y-axis of the graph, the opacity is plotted as a percentage; the rising line in the graph represents the dependence of the control determination;
- obr. 4 znázorňuje závislosť sily pri pretrhnutí na pomere r = bórax/guarová guma, pričom plné krúžky a plné štvorčeky predstavujú systémy obsahujúce 0,5 % prípadne 1,5 % guarovej gumy, vztiahnuté na hmotnosť oxidu titaničitého; na osi x zobrazeného grafu je vynesený uvedený pomer r, zatiaľčo na osi y tohto grafu je zobrazená sila pri pretrhnutí F v Newtonoch a čiara rovnobežná s osou x predstavuje závislosť kontrolného stanovenia.FIG. 4 shows the rupture force versus r = borax / guar gum, with solid rings and solid squares representing systems containing 0.5% and 1.5% guar gum, respectively, based on the weight of titanium dioxide; the x-axis of the graph shows the ratio r, while the y-axis of this graph shows the breaking force F in Newtons and the line parallel to the x-axis represents the dependence of the control.
V nasledujúcej časti vynálezu bude vynález bližšie objasnený pomocou príkladov jeho konkrétnych uskutočnení, pričom tieto príklady majú len ilustračný charakter a nijako neobmedzujú rozsah vynálezu, ktorý je jednoznačne vymedzený definíciou patentových nárokov.In the following, the invention will be explained in more detail by way of examples of specific embodiments thereof, these examples being for the purpose of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention, which is clearly defined by the definition of the claims.
Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Ďalej uvedené testy ilustrujú neobmedzujúcim spôsobom výhody a vlastnosti súvisiace s papierom podľa vynálezu a spôsof bom jeho výroby. Tieto testy sa uskutočnili v rámci výroby papiera laminovaného typu.The following tests illustrate the advantages and are not limited to those related to the paper of the invention and SPOS f bom manufactured. These tests were carried out in the manufacture of laminated paper.
Prvá séria testov sa týka vyhodnotenia schopnosti retencie gélotvorného systému podľa vynálezu v priebehu výroby papiera.A first series of tests relates to the evaluation of the retention capacity of the gelling system of the invention during paper production.
Ďalšia séria testov sa týka vyhodnotenia vlastností papiera dosiahnutých v rámci spôsobu podľa vynálezu.Another series of tests relates to the evaluation of paper properties achieved in the method of the invention.
Použité produkty sú komerčne dostupnými výrobkami:The products used are commercially available products:
- oxid titaničitý použitý v príkladoch je rutilová modifikácia oxidu titaničitého, ktorá je komerčne dostupná od firmy Rhone-Poulenc pod označením Rhoditan RL 18, . - guarová guma použitá v príkladoch je guarová guma komerčne dostupná od firmy Meyhall pod označením Meyprogat 30, * - zirkoničitan pochádza z roztoku komplexu laktátu zirkoničitého, ktorý je komerčne dostupný od firmy Rhone-Poulenc pod označením Zircomplex PN,the titanium dioxide used in the examples is a rutile modification of titanium dioxide, which is commercially available from Rhone-Poulenc under the designation Rhoditan RL 18,. - the guar gum used in the examples is guar gum commercially available from Meyhall under the designation Meyprogat 30, - the zirconate comes from a solution of the zirconium lactate complex commercially available from Rhone-Poulenc under the designation Zircomplex PN,
- použitý polyaminoamidepichlórhydrín (PAE) je živica R4947 firmy Ceca athe polyaminoamidepichlorohydrin (PAE) used is the R4947 resin of Ceca a
- papierovina je tvorená rafinovanou zmesou (30-35°C podľa Shoppera) 70 % hmotn. eukalyptu a 30 % ihličnanu.- the pulp consists of a refined mixture (30-35 ° C according to Shopper) of 70 wt. eucalyptus and 30% conifer.
A) Retenčné testyA) Retention tests
1) Použitý materiál1) Material used
Meranie retencie sa uskutočnilo metódou známou pod označením bol BRITT.Retention measurements were performed by a method known as BRITT.
Táto metóda spočíva v tom, že sa meria chemická retencia plnív pri eliminácii tvorby vláknitej rohože zodpovednej za mechanickú retenciu na báze filtračného efektu. Takto sa 500 ml disperzie vláken, plnív a prísad určenej na testovanie udržiava za miešania, pričom sa odoberie len 100 prvých ml cez sito. Po stanovení jednotlivých množstiev vláken a plnív ktoré prešli do filtrátu sa vypočíta celková retencia (vlákna + plnivá) a retencia plnív.This method consists in measuring the chemical retention of fillers while eliminating the formation of the fiber mat responsible for mechanical retention based on the filter effect. In this way, 500 ml of the dispersion of fibers, fillers and additives to be tested are kept under stirring, taking only 100 first ml through a sieve. After determining the individual amounts of fibers and fillers that have passed into the filtrate, total retention (fibers + fillers) and filler retention are calculated.
Táto metóda merania retencie je opísaná K.Britt-om a J.E. Unbehend-om v Research Report 75, 1/10 1981, publikovanom inštitútom Empire State Paper Research Inštitúte ESPRA, Suracuse, N.Y. 13210, EUA.This method of measuring retention is described by K.Britt and J.E. Unbehend in Research Report 75, 1/10 1981, published by the Empire State Paper Research Institute of ESPRA, Suracuse, N.Y. 13210, EUA.
Na tieto merania sa použila filtračná miska vybavená sitom s otvormi s veľkosťou 610 μπη.A filter bowl equipped with a 610 μπη sieve was used for these measurements.
2) Testovaný systém2) Tested system
Testy sa uskutočnili s použitím vodného systému obsahujúceho:The tests were performed using an aqueous system containing:
- 0,375 % hmotn. celulózovej pulpy (100 dielov),0.375 wt. cellulose pulp (100 parts),
- 0,3 % hmotn. oxidu titaničitého Rhoditan RL18 (80 dielov), pričom sa pridalo- 0.3 wt. titanium dioxide Rhoditan RL18 (80 parts) added
- 0,1 až 6 % hmotn. guarovej gumy a 0,01 až 1,2 % hmotn. boraxu ( % hmotn. vztiahnuté na hmotnosť oxidu titaničitého) a doplnené0.1 to 6 wt. % guar gum and 0.01 to 1.2 wt. borax (% by weight based on the weight of titanium dioxide) and added
- 0,8 % hmotn. živice PAE vztiahnuté na hmotnosť celulózových vláken.0.8 wt. PAE resins based on cellulose fiber weight.
i) Príprava záskladnej suspenzie a zriedenie(i) Preparation of the stock suspension and dilution
Predbežne sa rozvlákni celulóza (15 g) v 500 ml sfiltro13 vanej vody v komôrke Dispermat počas 10 minút pri 3000 otáčkach za minútu. Potom sa zavedie za magnetického miešania guarová guma (základný 5 % roztok) a potom boritan (základný 2 % bóraxový roztok) do suspenzie oxidu titaničitého typu RL18, majúceho aniónový charakter pri pH 7. Plnivá sa primiešajú k rozvláknenej celulóze a zmes sa mieša v komôrke Dispermat počas 5 minút pri 1000 otáčkach za minútu. Získaná zmes sa preleje do zmiešavača s objemom 10 litrov vybaveného miešacou lopatkou. Zmes sa potom zriedi na objem 4 litrov. Zmes sa udržiava za miešania v priebehu celej manipulácie, aby sa zaistil homogénny charakter zmesi pri odobratí vzorky.The cellulose (15 g) was pre-pulled in 500 ml of filtered water in a Dispermat chamber for 10 minutes at 3000 rpm. Guar gum (base 5% solution) is then introduced under magnetic stirring, followed by borate (base 2% borax solution) into an RL18 titanium dioxide suspension having an anionic nature at pH 7. The fillers are admixed to the pulped cellulose and mixed in a chamber. Dispermat for 5 minutes at 1000 rpm. The resulting mixture was poured into a 10 L mixer equipped with a stirring blade. The mixture was then diluted to a volume of 4 liters. The mixture is maintained under agitation throughout the handling to ensure a homogeneous nature of the mixture when the sample is taken.
ii) Retencia podľa Brittaii) Britt retention
Z uvedenej zmesi vo forme suspenzie sa odoberie 500 ml vzorka, ktorá sa zavedie za miešania vrtuľovou lopatkou pri rýchlosti otáčania 800 otáčok za minútu do Brittovho kontajnera. Po 30 sekundách sa pridá PAE a zmes sa mieša počas 30 sekúnd. Potom sa pri 800 otáčkach za minútu odoberie pôsobením gravitačnej sily 100 ml zmesi pri zaistení dobrej kontroly prietoku odoberaného podielu (úplné otvorenie stavidla). Uvedených 100 ml odoberanej zmesi sa potom vysuší v priebehu jednej hodiny pri teplote 105°C, potom sa zvyšok ochladí v exsikátore a odváži (s presnosťou ± 0,0001 g).A 500 ml sample is taken from the slurry mixture, which is introduced into a Britt container at a speed of 800 rpm with stirring by a propeller blade. After 30 seconds, PAE is added and the mixture is stirred for 30 seconds. Then, at 800 rpm, 100 ml of the mixture is drawn under the force of gravity, ensuring good control of the flow rate (full opening of the sluice). The 100 ml of the sampled mixture are then dried for one hour at 105 ° C, then the residue is cooled in a desiccator and weighed (to an accuracy of ± 0.0001 g).
iii) Výpočty a výsledky(iii) Calculations and results
Miera celkovej retencie sa vypočíta podľa nasledujúceho vzorca:The total retention rate is calculated using the following formula:
celkové - ((Pi-äPjl/Pil.lOO, v ktorom pj znamená hmotnosť zmesi plnivo+vlákna v pôvodnej 500 ml vzorke a p2 znamená hmotnosú sfiltrovaného a vysušeného zvyšku 500 ml vzorky. Takto sa získa percentuálny podiel hmoty zadržanej chemickou retenciou. Takto na filtri vysušený zvyšok sa potom kalcinuje pri teplote 800°C počas jednej hodiny, čím sa získa podiel plniva zadržaný retenciou:total - ((Pi-äPj1 / Pil.100), where pj represents the weight of the filler + fiber mixture in the original 500 ml sample, and p 2 represents the weight of the filtered and dried residue of 500 ml. This gives a percentage of the mass retained by chemical retention. The filter-dried residue is then calcined at 800 ° C for one hour to give a filler fraction retained by retention:
plniva = Hp3-5p4)/p3) .100, v ktorom p3 znamená hmotnosť podielu plnív v pôvodnej 500 ml vzorke a p4 znamená hmotnosť sfiltrovaného, vysušeného a kalcinovaného zvyšku 100 ml vzorky. Takto sa získa percentuálny podiel plniva zadržaného chemickou retenciou. Uvedené výsledky sú zhrnuté v tabuľke I a graficky zobrazené na obr. l.fillers = Hp 3 -5 p 4 ) / p 3 ) 100, wherein p 3 represents the weight of the filler fraction in the original 500 ml sample and p 4 represents the weight of the filtered, dried and calcined residue of 100 ml of the sample. Thereby a percentage of filler retained by chemical retention is obtained. The results are summarized in Table I and shown graphically in FIG. l.
Plnivá sú imobilizované v hmote papieroviny tým, že sa vyvolá štrukturalizácia papieroviny synergickým účinkom želatinižujúceho systému guarová guma/bórax.Fillers are immobilized in the bulk of the pulp by inducing the structuring of the pulp by the synergistic effect of the gelling guar / borrax gelling system.
Čas odvodnenia nie je prítomnosťou vytvorenej štruktúry nijako negatívne ovplyvnený. Optimálna retencia sa dosiahne pri obsahu 1,5 % guarovej gumy a 0,75 % bóraxu, vztiahnuté na hmotnosť oxidu titaničitého.The drainage time is not negatively influenced by the presence of the formed structure. Optimum retention is achieved with 1.5% guar gum and 0.75% borax based on the weight of titanium dioxide.
B) Test stanovujúci opacitný výťažokB) Opaque Yield Test
Testy uskutočňované s cieľom stanoviť opacitný výťažok sa uskutočnili na vzorkách zhotovených s použitím gélotvorného systému podľa vynálezu a bez použitia tohto systému a to s cieľom zistiť priestorové rozdelenie oxidu titaničitého vo vysušenom liste. Vzorky sa získali postupom opísaným v ďalej zaradenom odseku 2.Tests carried out to determine the opaque yield were carried out on samples prepared with and without the gelling system of the invention to determine the spatial distribution of titanium dioxide in the dried sheet. The samples were obtained as described in paragraph 2 below.
Meria sa množstvo oxidu titaničitého prítomné v liste alebo obsah popola stanovený metódou, ktorá je detailne opísaná v ďalej zaradenom odseku 3.Measure the amount of titanium dioxide present in the leaf or the ash content determined by the method described in detail in paragraph 3 below.
Taktiež boli merané optické vlastnosti impregnovanej a vylisovanej vzorky. Metóda tohto merania je opísaná v ďalej zaradenom odseku 4.The optical properties of the impregnated and pressed samples were also measured. The method of this measurement is described in paragraph 4 below.
1) Testované želatinizujúce systémy1) Tested gelling systems
i) Gél guarová guma/boritan(i) Guar gum / borate gel
Guarová guma (v rôznych percentuálnych množstvách vzhľadom na minerálne plnivá) sa priamo zaviedla do vodnej disperzie minerálnych plnív. Boritan (základný 2 % roztok bóraxu) sa pridal k zmesi v množstvách definovaných hmotnostným pomerom bórax (%) r = guarová guma (%)Guar gum (in varying percentages relative to the mineral fillers) was directly introduced into the aqueous dispersion of mineral fillers. Borate (2% borax base solution) was added to the mixture in amounts defined by the borax ratio (%) r = guar gum (%)
Plnivá sú tvorené oxidom titaničitým Rhoditan RL18 (aniónový charakter pri pH 7) . Takto získaná disperzia sa pridá k papierovine.The fillers consist of titanium dioxide Rhoditan RL18 (anionic at pH 7). The dispersion thus obtained is added to the stock.
ii) Gél guarová guma/zirkoničitanii) Guar gum / zirconate gel
Guarová guma (v rôznych percentuálnych množstvách vzhľadom k minerálnym plnivám) sa priamo zaviedla do vodnej disperzie minerálnych plnív. Plnivá sú tvorené oxidom titaničitým Rhoditan RL18 (aniónový charakter pri pH 7) . Takto získaná disperzia sa pridá k papierovine. K zriedenej zmesi celulózových vláken a plnív sa pridá zirkoničitan (základný asi 30 % roztok produktu Zirkomplex PN) v množstvách definovaných hmotnostným pomeromGuar gum (in varying percentages relative to the mineral fillers) was directly introduced into the aqueous dispersion of mineral fillers. The fillers consist of titanium dioxide Rhoditan RL18 (anionic at pH 7). The dispersion thus obtained is added to the stock. To the diluted mixture of cellulose fibers and fillers is added zirconate (about 30% Zirkomplex PN base solution) in amounts defined by weight ratio
Zirkomplex (%) r = guarová guma (%).Zircomplex (%) r = guar gum (%).
2) Zhotovenie vzoriek2) Sampling
i) Formulovanie papieroviny(i) Formulation of paper pulp
Celulóza: 15 g (čo predstavuje 100 dielov)Cellulose: 15 g (representing 100 parts)
TiO2 100 dielov (to znamená 15 g) na 40 % disperziu PAE: 0,8 sušiny, vztiahnuté na hmotnosť celulózy.100 parts TiO2 (i.e., 15 g) at 40% dispersion PAE: 0.8 dry weight relative to the weight of the cellulose.
ii) Príprava papieroviny: rozvláknenie(ii) Pulp preparation: pulping
Po navlhčení celulózy vodou sa celulóza roztrhá na malé štvorčeky. Takto získané štvorčeky celulózy sa postupne pridávajú do 500 ml vody miešanej v komôrke Dispermat pri 1000 otáčkach za minútu. Po pridaní všetkej celulózy sa rýchlosť otáčania zvýši na 3000 otáčok za minútu a v tomto miešaní sa pokračuje počas 10 minút.After moistening the cellulose with water, the cellulose is torn into small squares. The cellulose squares thus obtained are added sequentially to 500 ml of water mixed in the Dispermat chamber at 1000 rpm. After all cellulose has been added, the rotation speed is increased to 3000 rpm and stirring is continued for 10 minutes.
iii) Príprava disperzie oxidu titaničitého g oxidu titaničitého sa disperguje v 60 g vody v zariadení Pendraulik počas 10 minút pri rýchlosti otáčania 2800 otáčok za minútu.iii) Preparation of the Titanium Dioxide Dispersion g of titanium dioxide is dispersed in 60 g of water in a Pendraulik for 10 minutes at a rotation speed of 2800 rpm.
iv) Zmiešanie TiO2 s vláknamiiv) Blending TiO 2 with the fibers
Rozvláknená celulóza sa zriedi na objem 1 litra. Potom sa zavedie za miešania do zmiešavača vybaveného lopatkou. Pridá sa suspenzia TiO2 (37,5 g) a získaná zmes sa mieša počas 5 minút. Nakoniec sa zmes zriedi na objem 4 litrov s cieľom získať vzorky papiera s plošnou hmotnosťou 80 g/m2.The pulped cellulose is diluted to a volume of 1 liter. It is then introduced with stirring into a mixer equipped with a paddle. A suspension of TiO 2 (37.5 g) was added and the resulting mixture was stirred for 5 minutes. Finally, the mixture is diluted to a volume of 4 liters to obtain samples of paper having a basis weight of 80 g / m 2 .
v) Zhotovenie vzoriek papiera(v) Making samples of paper
500 ml dobre homogenizovanej suspenzie sa zavedie do zmiešavacieho valca. Pridá sa PAE (komerčný roztok, ktorý je 10 krát zriedený s cieľom získať prijateľný manipulačný objem) v množstve 1 ml. Valec sa potom niekoľkokrát obráti, aby sa dosiahlo dobré premiešanie obsahu valca. Obsah valca sa potom zavedie do misky odvodňovacej aparatúry naplnenej 6 litrami destilovanej vody. Zmes sa premieša prebublávaním vzduchu počas 10 sekúnd, potom sa v priebehu 10 sekúnd nechá usadiť a následne sa pod tlakom zhotoví vzorka papiera. Táto vzorka sa potom prenesie na kartónovú podložku a uloží sa na čas 7 minút do sušiarne. Vzorka sa presne odváži a jej objem sa upraví aby sa dosiahla požadovaná gramáž (plošná hmotnosť).500 ml of the well homogenized suspension are introduced into a mixing cylinder. PAE (commercial solution, which is diluted 10-fold to obtain an acceptable handling volume) in an amount of 1 ml is added. The cylinder is then inverted several times to achieve a good mixing of the cylinder contents. The contents of the cylinder are then fed into a drain pan filled with 6 liters of distilled water. The mixture is mixed by bubbling air for 10 seconds, then allowed to settle for 10 seconds, and then a paper sample is made under pressure. This sample is then transferred to a cardboard backing and stored in an oven for 7 minutes. The sample is weighed accurately and the volume is adjusted to achieve the desired grammage (basis weight).
Keď má list požadovanú gramáž a nemá výrobné defekty, je určený na následné operácie, uskutočnené s cieľom stanoviť jeho chemické a optické vlastnosti.When the sheet has the required weight and has no manufacturing defects, it is intended for subsequent operations to determine its chemical and optical properties.
3) Meranie obsahu popola3) Measurement of ash content
Meria sa množstvo oxidu titaničitého prítomné v liste s gramážou 80 g/m2 tým, že sa tretina vzorky papiera kalcinuje pri teplote 800°C počas jednej hodiny. Takto sa vypočíta percentuálny podiel oxidu titaničitého v liste:The amount of titanium dioxide present in the 80 g / m 2 sheet is measured by calculating a third of the paper sample at 800 ° C for one hour. The percentage of titanium dioxide in the sheet is calculated as follows:
Hpo kalcinácii ” mza vákua Obsah popola (%) = z 'pred kalcináciou ” mza vákua + Z toho je možné odvodiť jednu z fyzikálnych charakteristík produkcie listu (pre zmes 100 dielov vláken a 100 dielov TiO2):Hpo calcination ” m under vacuum Ash content (%) = z 'before calcination” m under vacuum + From this one can derive one of the physical characteristics of sheet production (for a mixture of 100 parts fiber and 100 parts TiO 2 ):
konečné množstvo obsah popola re tenčia (%) = - = začiatočné množstvo 100final quantity of ash content is reduced (%) = - = initial quantity 100
200200
Množstvo popola určuje množstvo minerálnych plnív prítomných v liste. Retencia je vyjadrená množstvom minerálnych plnív zadržaných v liste v priebehu jeho výroby. Toto stanovenie sa uskutočňuje s použitím metódy NF 03-047 (Recueil des Normes francaises Papier, Carton et Pate: méthodes d'essais, tome A, 4eme édition, 1985).The amount of ash determines the amount of mineral fillers present in the leaf. Retention is expressed by the amount of mineral fillers retained in the sheet during manufacture. This determination is carried out using method NF 03-047 (Recipeil des Normes francaises Paper, Carton et Pate: Metodes d'essais, Tome A, 4eme Edition, 1985).
4) Stanovenie opacity impregnovaného a vylisovaného listu4) Determination of opacity of impregnated and pressed sheets
i) Príprava melamín-formaldehydovej živice (živice Inilam 3240 firmy CECA)i) Preparation of melamine-formaldehyde resin (Inilam 3240 resin from CECA)
400 g vody sa zohreje na teplotu 60°C. Keď sa dosiahne táto teplota, naleje sa po kvapkách do takto zohriatej vody postupne 245 g predbežne odváženej živice. Keď sa celý podiel živice rozpustil, roztok sa mieša pri teplote 60°C ešte počas 30 minút. Po ochladení sa roztok sfiltruje cez plachtičku s veľkosťou ôk 50 μπι.400 g of water are heated to 60 ° C. When this temperature is reached, 245 g of pre-weighed resin are poured dropwise into the heated water. When all of the resin has dissolved, the solution is stirred at 60 ° C for 30 minutes. After cooling, the solution is filtered through a 50 μπι canvas.
ii) impregnácia-lisovanieii) impregnation-compression
Vystrihnú sa pásy papiera s rozmermi 7 cm x 10 cm. Tieto pásy sa potom impregnujú pôsobením kapilárnych síl tým, že sa položia na 1 minútu na živicu. Pásy impregnovaného papiera sa potom vylisujú medzi dvoma sklenenými tyčinkami, potom sa nechajú sušiť počas 2 minút v sušiarni pri teplote 120°C. Pásy sa potom impregnujú druhýkrát ponorením do živice na čas 1 minúty. Potom sa vymačkajú medzi sklenenou a oceľovou tyčinkou a následne sa vysušia v priebehu 3 minút v sušiarni pri teplote 120°C. Takto získané pásy sa potom fixujú na podklad tvorený zospodu hore dvoma bielymi záverovými vrstvami a troma záverovými vrstvami kraft (druh pevného baliaceho papiera), pričom pás papiera je v priamom styku so záverovými vrstvami kraft. Získané lamináty sa lisujú počas 8 minút pri teplote 150°C a za tlaku 10 MPa.Paper strips of 7 cm x 10 cm are cut out. These bands are then impregnated by capillary action by placing them on the resin for 1 minute. The impregnated paper strips are then pressed between two glass rods, then allowed to dry for 2 minutes in an oven at 120 ° C. The strips are then impregnated a second time by immersion in the resin for 1 minute. They are then squeezed between a glass and a steel rod and then dried for 3 minutes in an oven at 120 ° C. The strips thus obtained are then fixed to a substrate formed from below by two white seal layers and three kraft seal layers (a type of solid wrapping paper), the paper web being in direct contact with the kraft seal layers. The obtained laminates are pressed for 8 minutes at 150 ° C and 10 MPa.
iii) Meranie optických vlastnostíiii) Measurement of optical properties
Meranie opacity uvedených laminátov sa uskutočňuje vyhodnotením kontrastného pomeru pre každý testovaný papier medzi zónou na pozadí vrstvy kraft a zónou na pozadí bielej vrstvy s použitím funkcie opacita spektrokolorimetra Elrepho 2000 firmy Datacolor.The measurement of the opacity of said laminates is performed by evaluating the contrast ratio for each test paper between the kraft background zone and the white layer background zone using the Elrepho 2000 spectrocolorimeter opacity function of Datacolor.
5) Výsledky testov5) Test results
i) Gél guarová guma/boritan(i) Guar gum / borate gel
Výsledky sú zhrnuté v tabuľke II a na obrázku 2 a porovnané s kontrolnou krivkou získanou kompiláciou experimentálnych výsledkov pre 50 a 100 dielov plnív. Gélotvorný systém zväčšuje retenciu plnív, najmä tvorbou veľkých štruktúr, ktoré sa účinnejšie zadržujú. Gélotvorný systém zvyšuje tiež opacitu. Vytvorené veľké štruktúry plnív sú lepšie priestorovo rozdelené v liste papiera. Tieto výsledky ukazujú, že je možné štrukturovať vodné prostredie už pri odvodňovaní papieroviny a zdôrazňujú praktický význam tohto mechanizmu. Najvýkonnejší je gélotvorný systém obsahujúci 1,5 % guarovej gumy, vztiahnuté na hmotnosť oxidu titaničitého pri pomere bórax/guarová guma rovnom 0,5. Je potrebné uviesť, že v prítomnosti tejto štruktúry guarová guma/bórax je možné dosiahnuť rovnakú opacitu, akú má klasická formulácia, a to s použitím o 10 % menšieho množstva T1O2.The results are summarized in Table II and Figure 2 and compared with a control curve obtained by compiling experimental results for 50 and 100 parts fillers. The gelling system enhances the retention of fillers, in particular by the formation of large structures that retain more efficiently. The gelling system also increases opacity. The large filler structures formed are better spatially distributed in the sheet of paper. These results show that it is possible to structure the aquatic environment already during the dewatering of the pulp and emphasize the practical importance of this mechanism. The most efficient is a gelling system containing 1.5% guar gum, based on the weight of titanium dioxide at a borax / guar gum ratio of 0.5. It should be noted that in the presence of this guar gum / borax structure, the same opacity as the classical formulation can be achieved using 10% less T102.
ii) Gél guarová guma/zirkoničitan j'(ii) Guar gum / zirconate gel '
Získané výsledky sú uvedené v tabuľke III a na obrázku r 3a porovnané s kontrolnou krivkou získanou pri testoch s 50 a 100 dielmi plnív uskutočnených pri rôznych štúdiách. Gélotvorný systém zväčšuje retenciu plnív a opacitu, najmä tvorbou veľkých, málo mobilných štruktúr, ktoré sa lepšie zadržujú v liste papiera a ktoré lepšie rozdeľujú plnivá v priestore papierového listu.The results are shown in Table III and in Figure 3 a R compared to the control curve obtained in tests with 50 and 100 parts of filler made of various studies. The gelling system enhances filler retention and opacity, in particular by creating large, poorly mobile structures that retain better in the sheet of paper and which better distribute the fillers in the paper sheet space.
C) Test stanovujúci mechanickú odolnosť za vlhkaC) Test to determine mechanical wet strength
Testy uskutočnené s cieľom stanoviť mechanické odolnosti papiera sa uskutočnili na vzorkách papiera získaných s použitím gélotvorného systému podľa vynálezu a bez použitia tohto systému. Pritom sa použil pracovný postup opísaný v odstavci B2) . K disperzii plnív sa pridá guarová guma a bórax rovnakoTests performed to determine the mechanical resistance of the paper were performed on paper samples obtained with and without the gel forming system of the invention. The procedure described in paragraph B2) was used. Guar gum and borax are also added to the filler dispersion
- ako v odstavci Bli). Z papierov sa vystrihnú vzorky papiera so šírkou 1,5 cm. Tieto vzorky sa vystavia teplote 105°C počas * 10 minút, potom sa pred meraním sily pri roztrhnutí ponoria na čas 10 minút do destilovanej vody. Meranie uvedenej sily pri roztrhnutí sa uskutočňuje s použitím dynamometra MTS Adamel Lhomargy DY 30 (pozri obr. 4).- as in paragraph Bli). Paper samples of 1.5 cm width are cut from the paper. These samples are exposed to 105 ° C for 10 minutes, then immersed in distilled water for 10 minutes before measuring the burst strength. The measurement of said bursting force is performed using an MTS Adamel Lhomargy DY 30 dynamometer (see Figure 4).
Výsledky ukazujú, že prítomnosť gélovej štruktúry podľa vynálezu zlepšuje mechanické vlastnosti získaného listu papiera. V nasledujúcich tabuľkách je guarová guma uvedená pod skratkou guar.The results show that the presence of the gel structure of the invention improves the mechanical properties of the obtained sheet of paper. In the following tables, guar gum is abbreviated as guar.
Tabuľka ITable I
Tabuľka IITable II
Tabuľka IIITable III
W Μ&- ΜW Μ & - Μ
Claims (18)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9706949A FR2764313B1 (en) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | PAPERMAKING PROCESS USING A GELING SYSTEM |
| PCT/FR1998/001120 WO1998055694A1 (en) | 1997-06-04 | 1998-06-03 | Method for making paper using a gelling system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK165099A3 true SK165099A3 (en) | 2000-06-12 |
Family
ID=9507631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK1650-99A SK165099A3 (en) | 1997-06-04 | 1998-06-03 | Method for making paper using a gelling system |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0985069A1 (en) |
| CN (1) | CN1262715A (en) |
| AU (1) | AU7922198A (en) |
| FR (1) | FR2764313B1 (en) |
| HU (1) | HUP0002293A3 (en) |
| ID (1) | ID23381A (en) |
| SK (1) | SK165099A3 (en) |
| WO (1) | WO1998055694A1 (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7943713B2 (en) | 2004-07-30 | 2011-05-17 | Basf Aktiengesellschaft | Polymeric boronic acid derivatives and their use for papermaking |
| CN1908036B (en) * | 2006-07-26 | 2010-04-21 | 华南理工大学 | Preparation method of hydrogen bond composite inorganic-organic hybridization network modified polymer |
| CN103966886A (en) * | 2013-02-05 | 2014-08-06 | 金东纸业（江苏）股份有限公司 | Papermaking technology |
| CN103966894A (en) * | 2013-02-05 | 2014-08-06 | 金东纸业（江苏）股份有限公司 | Papermaking process |
| CN103397567B (en) * | 2013-08-05 | 2015-12-02 | 金东纸业（江苏）股份有限公司 | Paper technology |
| CN103572651B (en) * | 2013-11-25 | 2016-05-04 | 齐鲁工业大学 | A kind of modification tara gum and preparation method thereof and application |
| WO2017098483A1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-15 | Zetland Technologies Limited | Aggregation of small particles |
| US10612194B2 (en) * | 2016-07-06 | 2020-04-07 | United States Gypsum Company | Gypsum wallboard comprising laminated multi-ply paper cover sheets bonded with a non-ionic polymeric binder and methods |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2868664A (en) * | 1954-05-03 | 1959-01-13 | Stein Hall & Co Inc | Dry mannogalactan composition |
| US3923781A (en) * | 1972-05-22 | 1975-12-02 | Owens Illinois Inc | Galactoglucomannan boric acid complex |
| DE2328526A1 (en) * | 1972-06-05 | 1974-01-03 | Du Pont | Pva (polysaccharide) liq microgel - stable longer dwell time when used for paper sizing |
| US4309469A (en) * | 1977-08-22 | 1982-01-05 | Scott Paper Company | Flushable binder system for pre-moistened wipers wherein an adhesive for the fibers of the wipers interacts with ions contained in the lotion with which the wipers are impregnated |
| SU796292A1 (en) * | 1979-03-27 | 1981-01-15 | Центральный Научно-Исследовательс-Кий Институт Бумаги | Paper pulp filling agent |
| SU1268648A1 (en) * | 1985-06-26 | 1986-11-07 | Центральный научно-исследовательский институт бумаги | Composition for surface treatment of paper |
-
1997
- 1997-06-04 FR FR9706949A patent/FR2764313B1/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-06-03 WO PCT/FR1998/001120 patent/WO1998055694A1/en not_active Application Discontinuation
- 1998-06-03 SK SK1650-99A patent/SK165099A3/en unknown
- 1998-06-03 HU HU0002293A patent/HUP0002293A3/en unknown
- 1998-06-03 EP EP98929474A patent/EP0985069A1/en not_active Withdrawn
- 1998-06-03 AU AU79221/98A patent/AU7922198A/en not_active Abandoned
- 1998-06-03 ID IDW991517A patent/ID23381A/en unknown
- 1998-06-03 CN CN98807014A patent/CN1262715A/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2764313A1 (en) | 1998-12-11 |
| WO1998055694A1 (en) | 1998-12-10 |
| CN1262715A (en) | 2000-08-09 |
| HUP0002293A2 (en) | 2000-11-28 |
| AU7922198A (en) | 1998-12-21 |
| HUP0002293A3 (en) | 2001-12-28 |
| ID23381A (en) | 2000-04-20 |
| EP0985069A1 (en) | 2000-03-15 |
| FR2764313B1 (en) | 1999-07-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69720013T2 (en) | A METHOD FOR PRODUCING A SMOOTH, NON-CREPED TISSUE PAPER CONTAINING FINE-PARTED FILLERS | |
| DE69222190T2 (en) | METHOD FOR CHARGING FIBERS WITH A CHEMICAL COMPOUND | |
| CN103180511B (en) | High mineral content product that cellulose strengthens and preparation method thereof | |
| DE69533030T2 (en) | CELLULAR PRODUCTS MANUFACTURED WITH VOLUMINOUS CELLULAR FIBERS | |
| US6251222B1 (en) | Filler for use in paper manufacture and procedure for producing a filler | |
| CA2254268C (en) | Filler for use in paper manufacture and method for producing it | |
| US4964955A (en) | Method of reducing pitch in pulping and papermaking operations | |
| CN1014333B (en) | Filler compositions and their use in manfacturing fibrous sheet materials | |
| WO2014202354A1 (en) | Process for the production of a microfibrillated cellulose composition | |
| CN1244227A (en) | Lumen loading of mineral filler into cellulose fibers for papermaking | |
| EP3390458B1 (en) | Bimodal cellulose composition | |
| AU741861B2 (en) | Noil for use in paper manufacture, method for its production, and paper pulp and paper containing such noil | |
| SK165099A3 (en) | Method for making paper using a gelling system | |
| NZ227526A (en) | Reduction of pitch in papermaking furnish by addition of particle composites comprising soluble cationic polymer adsorbed on insoluble particles | |
| WO1989008148A2 (en) | Process for preparing aqueous suspensions or slurries from cellulose microfibrils, cellulose microfibril aqueous suspension or slurry and its use | |
| KR20230066013A (en) | Microfibrillated Cellulose Containing Pulp Sheets with Improved Mechanical Properties | |
| Rezazadeh et al. | Comparison of the Internal Functionalization and Surface Modification Methods of Chemi-mechanical Pulp Handsheets Using Nanocellulose, Chitosan, and DTPA. | |
| CN111472198B (en) | Method for manufacturing straw base paper, straw base paper and paper straw | |
| CN109610218B (en) | Preparation method and application of oil-proof plant microfibril or oil-proof nanocellulose | |
| CZ430599A3 (en) | Process for producing paper by making use of gel-forming system | |
| SK16152000A3 (en) | Paper making method using a retention system comprising bentonite and a cationic galactomannan | |
| Torshizi et al. | Application of Dual Dry Strength Additives System on Brown Paper Strength Development | |
| JPH07229082A (en) | Paper board | |
| CA2206899C (en) | Procedure for the manufacture of paper | |
| CN115506174A (en) | Plastic-free paper-based packaging material with high oxygen barrier rate and preparation method thereof |