SK58896A3 - Inorganic pigment treated with carboxymethylcellulose derivatives, process for the production of said pigment and its use for the production of paper - Google Patents

Inorganic pigment treated with carboxymethylcellulose derivatives, process for the production of said pigment and its use for the production of paper Download PDF

Info

Publication number
SK58896A3
SK58896A3 SK588-96A SK58896A SK58896A3 SK 58896 A3 SK58896 A3 SK 58896A3 SK 58896 A SK58896 A SK 58896A SK 58896 A3 SK58896 A3 SK 58896A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
paper
inorganic material
cellulose
sodium carboxymethylcellulose
alkaline
Prior art date
Application number
SK588-96A
Other languages
English (en)
Inventor
George H Fairchild
Original Assignee
Minerals Tech Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=22534865&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=SK58896(A3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Minerals Tech Inc filed Critical Minerals Tech Inc
Publication of SK58896A3 publication Critical patent/SK58896A3/sk

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24Polysaccharides
    • D21H17/25Cellulose
    • D21H17/26Ethers thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • C09C1/021Calcium carbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/10Treatment with macromolecular organic compounds
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • D21H17/67Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/675Oxides, hydroxides or carbonates
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • D21H17/67Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/69Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments modified, e.g. by association with other compositions prior to incorporation in the pulp or paper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/30Particle morphology extending in three dimensions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/61Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/62Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12Surface area
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Description

SPRACOVANIE ANORGANICKÝCH PIGMENTOV KARBOXYMETYLCELULÓZOVÝMI ZLÚČENINAMI
Oblasť techniky
Tento vynález sa týka zlepšených plniacich materiálov pre papier a alkalického papiera obsahujúceho tieto plniace materiály. Tento vynález sa týka aj spôsobov prípravy papiera s použitím týchto plniacich materiálov.
Doterajší stav techniky
Plnivá z anorganických materiálov sa väčšinou pridávajú do celulózových vláken počas alkalickej výroby papiera, aby sa zlepšila jasnosť, nepriesvitnosť, hladkosť papiera a/alebo potlačiteľnosť. Plnivá používané pri procesoch alkalickej výroby papiera sú vo všeobecnosti anorganické materiály. Pri výrobe alkalického papiera sa používa čo najviac plniva, pretože plnivo v alkalickom papieri znižuje výrobné náklady. Okrem toho plnivo poskytuje alkalickému papieru zlepšené vlastnosti ako lesk a jasnosť.
Jasnosť je funkciou odrážavosti svetla. Anorganické materiály ako krieda, mastenec a hlinky poskytujú nízku jasnosť. Je známe, že jasnosť zníženú plniacimi hlinkami možno zlepšiť kalcináciou. Kalcinovaná hlinka je však nežiaduco abrazívna.
Jasnosť alkalického papiera, ktorý obsahuje anorganické plnivá, ktoré majú nízku jasnosť, možno zlepšiť aj pridaním fluorescenčných bieliacich činidiel alebo optických zjasňovačov. Tieto chemikálie sú však drahé a predstavujú environmentálny problém.
Súčasný stav poznatkov zahŕňa rôzne plniace materiály a procesy pre výrobu papiera. Americký patent č. 2,795,509 uvádza stabilné disperzie oxidu kremičitého v roztokoch celulózových éterov, ktoré sú užitočné ako kompozície pre formátovanie.
Americký patent č. 3,730,830 uvádza spôsob výroby papiera s dobrou pevnosťou, pri ktorej sa tvorí suspenzia staplového vlákna, karboxymetylcelulózy a anorganického pigmentu, po čom nasleduje pridanie celulózového vlákna.
Americký patent č. 4,310,360 uvádza spôsob výroby formátovacej kompozície, podľa ktorej sa pigment zahrieva v prítomnosti polysacharidu.
Americký patent 4,210,488 uvádza proces na zlepšenie účinku optických zjasňovačov absorpciou halogenidu polypiperidínu adsorbovaného na karboxymetylcelulóze.
Karboxymetylcelulóza je mokrým koncovým prídavkom do papiera, ktorý zlepšuje suchú pevnosť papiera. Na povrch papiera možno aplikovať aj roztoky karboxymetylcelulózy, aby sa zlepšila pevnosť, hladkosť povrchu, ako aj odolnosť voči olejom a mastnote.
Žiaden z vyššie uvedených patentov nerieši úspešne problém zlepšenia jasnosti produktov alkalického papiera, ktoré obsahujú plnivá typu anorganických pigmentov. Vzhľadom na to existuje potreba anorganického plniaceho materiálu, ktorá poskytuje zvýšenú jasnosť alkalických papierových produktov.
Podstata vynálezu
Uvedený vynález sa týka anorganického plniaceho materiálu spracovaného celulózovým derivátom. Je vhodné, keď je celulózový derivát modifikovaný alebo obsahuje najmenej jeden iónový substituent, ako napríklad sodík.
Uvedený vynález sa ďalej týka spôsobu prípravy papiera so zvýšenou jasnosťou. Spôsob zahŕňa získavanie jemne rozdeleného anorganického plniaceho materiálu, spracovanie plniaceho materiálu celulózovým derivátom, ktorý bol modifikovaný alebo obsahuje najmenej jeden iónový substituent, a pridanie spracovaného plniaceho materiálu do celulózového vlákna pri alkalickom procese výroby papiera. Vynález sa týka aj alkalického papiera obsahujúceho spracovaný plniaci materiál.
Medzi užitočné anorganické materiály, ktoré možno spracúvať podľa vynálezu, patria minerály ako oxid titaničitý, uhličitany alkalických zemín ako prírodný a prezrážaný uhličitan vápenatý (PCC - precipitated calcium carbonate), hlinka, mastenec, trihydrát oxidu hlinitého, aluminosilikát sodný a suifid zinočnatý. Najvhodnejším plniacim materiálom je uhličitan kovu alkalickej zeminy s preferenciou pre PCC.
Celulózovými derivátmi použitými na spracovanie anorganických materiálov môžu byť soli celulózy, t.j. celulóza modifikovaná alebo obsahujúca najmenej jeden iónový substituent. Najvhodnejším celulózovým derivátom je nátrium karboxymetylcelulóza (CMC - carboxymethylcellulose), kde karboxymetylcelulóza má stupeň substitúcie asi 0,70 a viskozitu od asi 25 cps do asi 50 cps podľa merania na Brookfieldovom viskozimetri. Nátrium karboxymetylcelulóza je dostupná od Aquaion Co. Wilmington, DE, USA.
Z ďalšieho hľadiska je vynález zameraný na zlepšenú metódu alkalickej výroby papiera, kde celulóza a anorganický materiál sú spracované do alkalickej suspenzie, odvodnené a vytvarované do papiera. Metóda zahŕňa poskytovanie jemne rozdeleného anorganického materiálu, spracovanie anorganického materiálu s celulózovým derivátom modifikovaným najmenej jedným iónovým substituentom, a zmiešanie spracovaného anorganického materiálu s celulózovým vláknom, aby sa získala suspenzia vhodná na formovanie do papiera.
Spracovanie anorganického materiálu zahŕňa pridanie celulózového derivátu ako nátrium karboxymetylcelulózy (CMC) ako suchej CMC, alebo CMC vo forme vodného roztoku s preferenciou pre suchú CMC, do anorganického materiálu. Spracovací krok zahŕňa miešanie anorganického materiálu a CMC počas 1 minúty až 6 hodín, najvhodnejšie od asi 15 minút do 3 hodín pri 5 °C do 95 °C s preferenciou pre 20 °C až 60 °C.
Ďalší aspekt vynálezu sa týka zlepšeného alkalického papiera. Alkalický papier obsahuje celulózové vlákno a vyššie popísané jemne rozdelené častice anorganického materiálu spracovaného vyššie uvedeným celulózovým derivátom.
Všeobecne sa spracovaný plniaci materiál vynálezu získava miešaním jemne rozdelených častíc anorganického materiálu s celulózovým derivátom, ktorý je modifikovaný alebo obsahuje aspoň jeden iónový substituent. Celulózovým derivátom je najlepšie karboxymetyléter celulózy, ktorý má sodný substituent, t.j. CMC. CMC má viskozitu rádovo 25 až 50 cps v 2 % vodnom roztoku a môže mať stupeň substitúcie (priemerný počet sodnokarboxylových skupín na hydroglukózovú jednotku) asi 0.70. Medzi ďalšie vhodné celulózové deriváty patria oxidované alebo aniónové škroby.
Anorganickými materiálmi, ktoré možno použiť ako plnivá vo vynáleze, môžu byť anorganické materiály bežne používané ako plnivá vo výrobe papiera. Týmito anorganickými materiálmi sú väčšinou uhličitan vápenatý, hlinka, oxid titaničitý, mastenec, trihydrát oxidu hlinitého, aluminosilikát sodný, sulfid zinočnatý a podobne. Uhličitan vápenatý môže byť buď prírodný, ako vápenec a krieda, alebo prezrážaný uhličitan vápenatý. Najvhodnejší je prezrážaný uhličitan vápenatý (PCC).
Priemerná veľkosť častice anorganického materiálu vhodného pre vynález je od asi 0,1 do 5μ s preferenciou pre rozmedzie od asi 0,2 do 3,0μ. Priemerná veľkosť častice je definovaná ako ekvivalentný guľový priemer podľa merania prístrojom Sedigraph 5100 vyrobeným firmou Micrometrics Co.
Príprava anorganických plniacich materiálov spracovaných CMC vhodných pre vynález sa môže uskutočniť podľa ktorejkoľvek z metód (A), (B), (C) alebo (D). V metóde (A) sa suchý prášok celulózového derivátu, ako napríklad CMC, pridá do vodnej suspenzie, ktorá má asi 5 % až do asi 75 % hmotnostných s preferenciou pre asi 10 % až 30 % hmotnostných tuhého podielu anorganického materiálu. Suspenzia a prášková CMC sa miešajú od asi jednej minúty do asi troch hodín. Teplota počas pridávania CMC je typicky od asi 5 °C do 95 °C s preferenciou pre asi 20 °C do asi 95 °C, najlepšie okolo 25 °C.
V metóde (B) sa vodný roztok celulózového derivátu, ako napríklad CMC, pridá do vodnej suspenzie anorganického materiálu, ktorá má asi 5 % až do asi 75 % hmotnostných s preferenciou pre asi 10 % až 30 % hmotnostných tuhého podielu anorganického materiálu. Suspenzia anorganického materiálu a roztok CMC sa miešajú od asi jednej minúty do asi šiestich hodín s preferenciou pre asi 15 minút do asi troch hodín. Teplota počas pridávania roztoku CMC je typicky 5 °C až 95 °C s preferenciou pre asi 20 °C až asi 60 °C, najlepšie asi 25 °C.
V metóde (C) sa jemne rozdelený anorganický materiál pridá do vodného roztoku celulózového derivátu ako CMC. Anorganický materiál a roztok CMC sa miešajú od asi 15 minút do asi troch hodín. Teplota počas miešania je typicky od asi 5 °C až 95 °C s preferenciou pre asi 20 °C až asi 60 °C, najlepšie asi 25 °C.
V metóde (D) sa na anorganický materiál pôsobí CMC pridaním suchých práškov CMC a jemne rozdeleného anorganického materiálu do vody. V tejto metóde sa CMC, anorganický materiál a voda miešajú od asi jednej minúty do asi šiestich hodín s preferenciou pre asi 15 minút až asi tri hodiny. Teplota počas miešania môže byť 5 °C až 95 °C s preferenciou pre asi 20 °C až asi 60 °C, najlepšie asi 25 °C.
Množstvo CMC pridávaného v každej z vyššie uvedených metód je dostatočné na získanie anorganického materiálu s asi 0,01 % až 5 % hmotnostných CMC s preferenciou pre asi 0,05 % do 0,5 %. Vhodné vodné roztoky CMC majú asi 0,1 % do 5 % hmotnostných CMC vo vodnej fáze s preferenciou pre od asi 0,1 % do 5 % hmotnostných CMC vo vodnej fáze, najlepšie asi 1 % hmotnostné vodnej fázy.
Podľa predloženého vynálezu možno prekvapujúco zvýšiť jasnosť alkalického papiera pridaním jemne rozdeleného anorganického materiálu spracovaného vyššie uvedeným celulózovým derivátom do celulózového vlákna počas alkalickej výroby papiera. Medzi ďalšie oblasti použitia spracovaného plniaceho materiálu podľa tohoto vynálezu patrí použitie ako plnív v cementoch, plastoch, gume, náteroch a farmaceutikách.
Alkalický papier podľa vynálezu obsahuje celulózové vlákno a plniaci materiál jemne rozdeleného anorganického materiálu spracovaného vyššie uvedenými celulózovými derivátmi. Spracovaný anorganický plniaci materiál môže byť prítomný v množstve asi 5 až 45 % hmotnostných papiera.
Popis obrázkov na výkresoch
Obr. 1 zobrazuje TAPPI jasnosť papierov z príkladov 1A -1 H.
Obr. 2 zobrazuje TAPPI jasnosť papierov z príkladov 2A - 2F.
Obr. 3 zobrazuje TAPPI jasnosť papierov z príkladov 3A - 3H.
Obr. 4 zobrazuje TAPPI jasnosť papierov z príkladov 4A - 4D.
Predchádzajúce vlastnosti, aspekty a výhody predloženého vynálezu budú zrejmejšie z nasledujúcich neobmedzujúcich príkladov predloženého vynálezu.
Príklady uskutočnenia vynálezu
PRÍKLADY 1A-1H
Príklady 1A - 1F zobrazujú účinky na jasnosť vďaka použitiu plniva PCC modifikovaného rôznymi dávkami nátrium karboxymetylcelulózy. Pre porovnanie príklady 1G a 1H ukazujú účinok na jasnosť pri použití nespracovaného plniva PCC.
V príkladoch 1A - 1F sa na vodnú suspenziu s 20 % tuhého podielu PCC pôsobí 1 % vodným roztokom nátrium karboxymetylcelulózy ako v metóde (B). PCC má skalenoedrickú morfológiu, priemernú veľkosť častice 1,4 mikrónov a špecifický povrch 12,3 m2/g. Množstvo nátrium karboxymetylcelulózy používanej na spracovanie PCC v príkladoch 1A - 1B je 0,1, 0,2 a 0,3 % vzhľadom na suchú hmotnosť PCC. Množstvo nátrium karboxymetylcelulózy používanej na spracovanie PCC v príkladoch 1C - 1D je 0,2 % vzhľadom na suchú hmotnosť PCC. Množstvo nátrium karboxymetylcelulózy používanej na spracovanie PCC v príkladoch 1E -1F je 0,3 % vzhľadom na suchú hmotnosť PCC. V príkladoch 1G a 1H sa ako plnivo používa nespracovaný PCC.
V príkladoch 1A - 1H sa používa formovač papiera Formax Sheet Former (typ Noble a Wood, výrobca Adirondack Machine Corp.) na prípravu listov papiera (60 g/m2) z Kraftovej buničiny zo 75 % bieleného tvrdého dreva a 25 % bieleného mäkkého dreva mletého na 400 CSF (Canadian Standard Freeness) pri pH 7 v destilovanej vode. Konzistencia buničiny je 0,3125 %. Retenčná pomôcka (katiónový polyakrylamid s vysokou hustotou) sa pridá do buničiny na úrovni 0,05 % (1 Ib./ton papiera - 0,453 kg / 0,907 tony papiera). Syntetické formátovacie činidlo ( dialkylketén) sa pridá do papierovej suroviny v množstve 0,25 % ( 5 Ibs /ton papiera - 2,26 kg/ 0,907 tony papiera) aby sa dosiahla cieľová úroveň zavedenia plniva. Listy papiera sa pred testovaním nechajú stáť pri 50 % relatívnej vlhkosti a 23 °C minimálne 24 hodín.
Jasnosť pripravených papierov sa testuje pomocou testovacej metódy TAPPI T452-OM92. Výsledky tohoto testu sú uvedené v tabuľke 1 a na obr. 1, kde referenčné označenia 1A - 1H zodpovedajú príkladom 1A - 1H. Ako ukazuje tabuľka 1, jasnosť papiera sa zlepší použitím PCC plnív v závislosti na rastúcich úrovniach spracovania CMC.
Tabuľka 1
Príklad č. % plniva Jasnosť
1A 14,421 85,36
1B 29,391 87,93
1C 15,7* 85,9
1D 29,322 88,1
1E 15,323 86,13
1F 30,02a 88,33
1G 14,864 85,43
1H 30,134 87,65
1. PCC s úrovňou spracovania 0,1 % CMC
2. PCC s úrovňou spracovania 0,2 % CMC
3. PCC s úrovňou spracovania 0,3 % CMC
4. Nespracovaný PCC
PRÍKLADY 2A - 2F
V príkladoch 2A - 2F sa porovnáva účinok na jasnosť následkom použitia PCC spracovaného nátrium karboxymetylcelulózou s účinkom na jasnosť pri oddelene pridanom nespracovanom PCC k papierovej surovine, ktorá obsahuje CMC. V príkladoch 2A - 2F má použitý PCC skalenoedrickú morfológiu, priemernú veľkosť častice 1,3 mikrónov a špecifický povrch 12,1 m2/g. V príkladoch 2A a 2B sa na vodnú suspenziu PCC s obsahom tuhého podielu 20 % pôsobí 1 % roztokom nátrium karboxymetylcelulózy ako v metóde (B), aby sa získala úroveň spracovania 0,5 % CMC vzhľadom na hmotnosť PCC. V príklade 2C a 2D sa meria efekt osobitného pridania suspenzie PCC a roztoku nátrium karboxymetylcelulózy do papierovej suroviny ako v metóde (D). Množstvá pridaného PCC sú uvedené v príkladoch 2C a 2D v tabuľke 2. Množstvo nátrium karboxymetylcelulózy pridanej v príkladoch 2C a 2D je dostatočné na dosiahnutie úrovne spracovania zodpovedajúcej PCC spracovaného CMC použitého v príkladoch 2A a 2B. Pre porovnanie sa do papierovej suroviny, ktorá neobsahuje CMC, pridáva nespracovaný PCC, ako je ilustrované v príkladoch 2E a 2F.
Spracované a nespracované PCC plnivá sa používajú v papierovej surovine na prípravu listového papiera tak, ako je popísané v príklade 1A. Jasnosť pripravených listov papiera sa hodnotí testovou metódou TAPPI T452-OM92. Výsledky sú uvedené v tabuľke 2 a obr. 2, kde referenčné označenia 2A - 2F zodpovedajú príkladom 2A - 2F.
Tabuľka 2
Príklad č. % plniva jasnosť
2A 14,63 86,03
2B 24,02 87,7
2C 14,68 85,53
2D 24,75 87,06
2E 14,72 85,40
2F 24,02 87,03
PRÍKLADY 3A - 3H
V príkladoch 3A - 3H sa hodnotí efekt morfológie PCC plniva na jasnosť. Použité PCC majú buď prizmatickú alebo romboedrickú morfológiu.
PCC s prizmatickou morfológiou má priemernú veľkosť častíc 2,2 mikrónov a špecifický povrch 3,6 m2/g. PCC s romboedrickou morfológiou má priemernú veľkosť častice 3,3 mikrónov a špecifický povrch 2,5 m2/g.
V príkladoch 3A, 3B, 3E a 3F sa na vodnú suspenziu PCC s obsahom tuhého podielu 20 % pôsobí 1 % roztokom nátrium karboxymetylcelulózy ako v metóde (B), aby sa získala úroveň spracovania 0,5 % CMC vzhľadom na hmotnosť PCC plniva. Pre porovnanie sa v príkladoch 3C, 3D, 3G a 3H hodnotia vodné suspenzie nespracovaného PCC s obsahom tuhých látok 20 %. PCC plnivá sa pridávajú do papierovej suroviny a formujú sa do papiera tak, ako v príklade 1.
Úrovne jasnosti pripravených listov papiera sú uvedené v tabuľke 3 a obr. 3, kde referenčné označenia 3A - 3H zodpovedajú príkladom 3A - 3H.
Tabuľka 3
Príklad č. % spracovaného romboedrickéh o PCC v papierovej surovine % nespracované ho romboedrickéh o PCC v papierovej surovine % spracovaného prizmatického PCC v papierovej surovine % nespracované ho prizmatického PCC v papierovej surovine jasnosť
3A 13,93 - - - 85,8
3B 20,9 - - - 86,7
3C - 15,80 - - 84,16
3D - 24,69 - - 84,96
3E - - 17,20 - 86,6
3F - - 23,29 - 87,3
3G - - - 15,31 84,13
3H - - - 24,65 84,86
Výsledky uvedené v Tabuľke 3 ukazujú, že možno spracovať viacero morfologických foriem PCC pomocou CMC, aby sa dosiahol papier so zlepšenou jasnosťou.
PRÍKLADY 4A - 4D
Na vodnú suspenziu kriedy obsahujúcu 20 % tuhého podielu s priemernou veľkosťou častíc 2,2 mikrónu a špecifickým povrchom 2,1 m2/g sa pôsobí 1 % vodným roztokom nátrium karboxymetylcelulózy ako v metóde (B), aby sa dosiahla úroveň spracovania 0,5 % CMC na hmotnosť kriedy. Na vodnú suspenziu mastenca obsahujúcu 20 % tuhého podielu s priemernou veľkosťou častíc 4,0 mikrónu a špecifickým povrchom 14,3 m2/g sa pôsobí 1 % vodným roztokom nátrium karboxymetylcelulózy ako v metóde (B), aby sa dosiahla úroveň spracovania 0,5 % CMC na hmotnosť kriedy. Spracované kriedové a mastencové plnivá, ako aj nespracované kriedové a mastencové plnivá, sa použijú pri príprave listov papiera podľa popisu v Príklade 1 s výnimkou toho, že hladina plniva v papierovej surovine je 30 %. Jasnosť získaných papierov sa testuje pomocou testovacej metódy TAPPI T452-OM92. Výsledky sú uvedené v Tabuľke 4 a na Obr. 4, kde označenia 4A - 4D zodpovedajú príkladom 4A - 4D.
Výsledky ukazujú, že na rôzne anorganické materiály možno pôsobiť nátrium karboxymetylcelulózou, čim sa získajú plnivá vhodné na získavanie zlepšenej jasnosti papiera.
Hoci bol predložený vynález popísaný podrobne, jasne sa rozumie, že popis slúži len ako príklad a nemá sa chápať ako obmedzenie, pričom je rozsah vynálezu obmedzený len rozsahom pripojených nárokov.
Tabuľka 4
Príklad č. % spracovanej kriedy v papierovej surovine % nespracovanej kriedy v papierovej surovine % spracovaného mastenca v papierovej surovine % nespracované ho mastenca v papierovej surovine jasnosť
4A 30 - - - 84,0
4B 30 - - 82,4
4C - - 30 - 86,6
4D - - - 30 85,4

Claims (26)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1) Kompozícia pre použitie ako plnivo pri výrobe papiera vyznačujúca sa tým, že obsahuje anorganický materiál spracovaný celulózovým derivátom.
  2. 2) Kompozícia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že uvedeným derivátom je celulóza modifikovaná alebo obsahujúca najmenej jeden iónový substituent.
  3. 3) Kompozícia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že anorganickým materiálom je uhličitan alkalickej zeminy.
  4. 4) Kompozícia podľa nároku 3, vyznačujúca sa tým, že uhličitanom alkalickej zeminy je uhličitan vápenatý.
  5. 5) Kompozícia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že celulózovým derivátom je soľ celulózy.
  6. 6) Kompozícia podľa nároku 5, vyznačujúca sa tým, že soľou je nátrium karboxymetylcelulóza.
  7. 7) Kompozícia podľa nároku 6, vyznačujúca sa tým, že celulóza je nátrium karboxymetylcelulóza, ktorá má stupeň substitúcie asi 0,70.
  8. 8) Kompozícia podľa nároku 7, vyznačujúca sa tým, že nátrium karboxymetylcelulóza má viskozitu od asi 25 do asi 50 cps.
  9. 9) Spôsob výroby papiera, vyznačujúci sa tým, že celulózový materiál sa formuje do alkalickej suspenzie, odvodní sa a vytvaruje do papiera, pričom zlepšenie spočíva:
    • v poskytnutí jemne rozdeleného anorganického materiálu • v spracovaní anorganického materiálu celulózovým derivátom vytvoreným z celulózy modifikovanej alebo obsahujúcej najmenej jeden iónový substituent, aby sa získal spracovaný anorganický materiál, a • v zmiešaní spracovaného anorganického materiálu s celulózovým vláknom a vodou, aby sa získala suspenzia vhodná pre formovanie do papiera.
  10. 10) Spôsob výroby podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že anorganickým materiálom je uhličitan alkalickej zeminy.
  11. 11) Spôsob výroby podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že anorganickým materiálom je prezrážaný uhličitan vápenatý.
  12. 12) Spôsob výroby podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že celulózovým derivátom je soľ celulózy.
  13. 13) Spôsob výroby podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že celulózovým derivátom je nátrium karboxymetylčelulóza.
  14. 14) Spôsob výroby podľa nároku 11, vyznačujúci sa tým, že uvedené spracovanie obsahuje pridanie nátrium karboxymetylcelulózy do vodnej suspenzie anorganického materiálu.
  15. 15) Spôsob výroby podľa nároku 14, vyznačujúci sa tým, že uvedené spracovanie obsahuje pridanie suchej nátrium karboxymetylcelulózy do vodnej suspenzie anorganického materiálu.
  16. 16) Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 13 a14, vyznačujúci sa tým, že nátrium karboxymetylčelulóza je vo forme vodnej suspenzie.
  17. 17) Spôsob podľa nároku 11, vyznačujúci sa tým, že uvedené spracovanie obsahuje pridanie suchých práškov anorganického materiálu a nátrium karboxymetylcelulózy do vody.
  18. 18) Spôsob podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že uvedené spracovanie obsahuje miešanie anorganického materiálu a nátrium karboxymetylcelulózy od asi 1 minúty do asi 6 hodín.
  19. 19) Spôsob podľa nároku 18, vyznačujúci sa tým, že miešanie trvá od asi 15 minút do asi 3 hodín.
  20. 20) Spôsob podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že uvedené spracovanie anorganického materiálu celulózovým derivátom je pri teplote od asi 5 °C do asi 95 °C.
  21. 21) Spôsob podľa 20, vyznačujúci sa tým, že uvedená teplota je od asi 20 °C do asi 60 °C.
  22. 22) Alkalický papier vyznačujúci sa tým, že obsahuje celulózové vlákno a kompozíciu plniva podľa nároku 1.
  23. 23) Alkalický papier podľa nároku 22, , vyznačujúci sa tým, že anorganickým materiálom je uhličitan alkalickej zeminy.
  24. 24) Alkalický papier podľa nároku 23, vyznačujúci sa tým, kde uhličitanom alkalickej zeminy je PCC.
  25. 25) Alkalický papier podľa nároku 22, vyznačujúci sa tým, že celulózovým derivátom je nátrium karboxymetylčelulóza.
  26. 26) Alkalický papier podľa nároku 22, vyznačujúci sa tým, že kompozícia plniva je prítomná v množstve medzi asi 5 a 45 % hmotnostných celulózového vlákna.
SK588-96A 1993-11-10 1994-11-01 Inorganic pigment treated with carboxymethylcellulose derivatives, process for the production of said pigment and its use for the production of paper SK58896A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/150,507 US5492560A (en) 1993-11-10 1993-11-10 Treatment of inorganic pigments with carboxymethylcellulose compounds
PCT/US1994/012552 WO1995013324A1 (en) 1993-11-10 1994-11-01 Treatment of inorganic pigments with carboxymethylcellulose compounds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK58896A3 true SK58896A3 (en) 1997-06-04

Family

ID=22534865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK588-96A SK58896A3 (en) 1993-11-10 1994-11-01 Inorganic pigment treated with carboxymethylcellulose derivatives, process for the production of said pigment and its use for the production of paper

Country Status (16)

Country Link
US (1) US5492560A (sk)
EP (1) EP0731826B2 (sk)
JP (1) JP3582659B2 (sk)
AT (1) ATE215116T1 (sk)
BR (1) BR9408016A (sk)
CA (1) CA2174940A1 (sk)
DE (1) DE69430255T3 (sk)
FI (1) FI121120B (sk)
MY (1) MY131717A (sk)
NO (1) NO961848D0 (sk)
PL (1) PL179482B1 (sk)
PT (1) PT731826E (sk)
RU (1) RU2142483C1 (sk)
SK (1) SK58896A3 (sk)
TW (1) TW353124B (sk)
WO (2) WO1995013325A1 (sk)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19542475C2 (de) * 1995-11-15 1999-10-28 Ballard Power Systems Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle sowie Verfahren zur Herstellung einer Verteilerplatte für eine solche Zelle
US6565646B1 (en) * 2001-11-02 2003-05-20 Luzenac America, Inc. Talc composition and use in paper products
EP1689787A2 (en) 2003-11-28 2006-08-16 Eastman Chemical Company Cellulose interpolymers and method of oxidation
US9156990B2 (en) * 2003-12-22 2015-10-13 Eka Chemicals Ab Filler for papermaking process
PL1704282T3 (pl) * 2003-12-22 2018-09-28 Akzo Nobel Chemicals International B.V. Wypełniacz do sposobu wytwarzania papieru
PL1778916T3 (pl) * 2004-06-22 2016-10-31 Wypełniacz do sposobu wytwarzania papieru
US8252143B2 (en) * 2004-06-22 2012-08-28 Akzo Nobel N.V. Filler for paper making process
JP4406882B2 (ja) * 2005-03-18 2010-02-03 ハリマ化成株式会社 填料内添紙及びその製造方法
CL2008002019A1 (es) * 2007-07-16 2009-01-16 Akzo Nobel Chemicals Int Bv Composicion de carga que comprende una carga, un compuesto inorganico cationico, un compuesto organico cationico y un polisacarido anionico; metodo para preparar dicha composicion; uso como aditivo para una suspension celulosica acuosa; procedimiento para producir papel; y papel.
AU2009293118B2 (en) * 2008-09-22 2015-11-26 Solenis Technologies Cayman, L.P. Copolymer blend compositions for use to increase paper filler content
ES2456369T3 (es) 2011-08-31 2014-04-22 Omya International Ag Híbrido de pigmentos autoaglutinantes
SI2662418T1 (sl) * 2012-05-11 2015-05-29 Omya International Ag Stabilni sprejemljivi polimeri
EP2662416B1 (en) * 2012-05-11 2015-07-22 Omya International AG Treatment of calcium carbonate containing materials for increased filler load in paper
CN104018395B (zh) * 2014-06-11 2016-11-23 金东纸业(江苏)股份有限公司 一种填料混合液及其制备方法、纸张的制造方法
CN109971216B (zh) * 2019-03-26 2020-12-08 长沙理工大学 一种聚乙烯防雾膜专用纳米碳酸钙的制备方法
JP2021110071A (ja) * 2020-01-14 2021-08-02 日本製紙株式会社 繊維と無機粒子の集合物

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL174434B (nl) * 1952-12-09 Uss Eng & Consult Bedieningsmechanisme voor schuiven ter beheersing van de vloeistofstroom uit een gietvat met een gietopening in de bodem.
DE1151893B (de) 1961-08-25 1963-07-25 Pigment Chemie G M B H Verfahren zur Herstellung eines Weisspigments fuer die Papier- und Pappeherstellung
GB1400410A (en) 1971-06-24 1975-07-16 English Clays Lovering Pochin Loading for paper
US3730830A (en) * 1971-11-24 1973-05-01 Eastman Kodak Co Process for making paper
GB1393425A (en) * 1972-09-22 1975-05-07 Reed International Ltd Surface coating compositions
JPS5812911B2 (ja) * 1975-12-12 1983-03-10 大日本塗料株式会社 スイケイカコウガンリヨウノセイゾウホウホウ
ATA806276A (de) * 1976-10-29 1978-07-15 Neusiedler Ag Fuellstoffe und verfahren zur herstellung
US4210488A (en) * 1977-10-13 1980-07-01 Reuss Peter J Process for improving the dry strength of paper and for improving the effect of optical brighteners in the preparation or coating of paper
JPS5516072A (en) * 1978-07-24 1980-02-04 Shiraishi Kogyo Kk Calcium carbonate pigment and its preparation
SE441457C (sv) * 1978-10-30 1990-06-07 Supra Ab Saett att framstaella slamma foer bestrykningsmedel foer papper, kartong och liknande, innehaallande kalciumsulfat som pigment
HU179002B (en) * 1979-02-05 1982-08-28 Chinoin Gyogyszer Es Vegyeszet Process for producing powder-compositions of highfloatability in water dispersions
IN165908B (sk) * 1985-10-25 1990-02-10 Merck Patent Gmbh
GB8531558D0 (en) 1985-12-21 1986-02-05 Wiggins Teape Group Ltd Loaded paper
JP2618232B2 (ja) * 1986-11-18 1997-06-11 株式会社日本紙パルプ研究所 製紙用填料及びその製造法

Also Published As

Publication number Publication date
NO961848L (no) 1996-05-07
EP0731826B2 (en) 2008-03-19
PL314293A1 (en) 1996-09-02
NO961848D0 (no) 1996-05-07
DE69430255T3 (de) 2008-10-16
FI961974A (fi) 1996-07-09
MY131717A (en) 2007-08-30
WO1995013324A1 (en) 1995-05-18
DE69430255T2 (de) 2002-07-18
CA2174940A1 (en) 1995-05-18
JP3582659B2 (ja) 2004-10-27
RU2142483C1 (ru) 1999-12-10
EP0731826A1 (en) 1996-09-18
FI121120B (fi) 2010-07-15
US5492560A (en) 1996-02-20
JPH09505099A (ja) 1997-05-20
EP0731826A4 (en) 1998-05-06
FI961974A0 (fi) 1996-05-09
PT731826E (pt) 2002-07-31
WO1995013325A1 (en) 1995-05-18
EP0731826B1 (en) 2002-03-27
BR9408016A (pt) 1996-12-17
DE69430255D1 (de) 2002-05-02
TW353124B (en) 1999-02-21
PL179482B1 (pl) 2000-09-29
ATE215116T1 (de) 2002-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10865524B2 (en) Paper composition
EP0457822B1 (en) Paper manufacturing process, and papers obtainable by means of that process
EP2931970B2 (en) Cellulose-derived compositions
AU684760B2 (en) Modified filler material for alkaline paper and method of use thereof in alkaline paper making
EP2798012B1 (en) Use of precipitated carbonate in the manufacture of a fibre product
SK58896A3 (en) Inorganic pigment treated with carboxymethylcellulose derivatives, process for the production of said pigment and its use for the production of paper
BR9916854B1 (pt) pasta fluida aquosa de um ou mais pigmentos, pigmento, carga ou mineral no estado seco, bem como processo de tratamento de pigmentos, cargas ou minerais em pasta fluida aquosa.
JPH04503536A (ja) 製紙方法および該方法によって得られる紙
SK67296A3 (en) Treatment of inorganic filler material for paper with polysaccharides
Tokarz et al. Properties and use of surface treated precipitated calcium-carbonate (PCC) as paper filler in acid sizing processes