CZ2001112A3 - Povrchově modifikovaná plniva pro klíľený papír - Google Patents

Povrchově modifikovaná plniva pro klíľený papír Download PDF

Info

Publication number
CZ2001112A3
CZ2001112A3 CZ2001112A CZ2001112A CZ2001112A3 CZ 2001112 A3 CZ2001112 A3 CZ 2001112A3 CZ 2001112 A CZ2001112 A CZ 2001112A CZ 2001112 A CZ2001112 A CZ 2001112A CZ 2001112 A3 CZ2001112 A3 CZ 2001112A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
composition
acrylonitrile
particle
inorganic
sizing
Prior art date
Application number
CZ2001112A
Other languages
English (en)
Inventor
Robert Anthony Gill
Original Assignee
Minerals Technologies 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=22343778&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CZ2001112(A3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Minerals Technologies Inc. filed Critical Minerals Technologies Inc.
Publication of CZ2001112A3 publication Critical patent/CZ2001112A3/cs

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
    • D21H17/63Inorganic 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
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • 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
    • D21H17/33Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/37Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. polyacrylates
    • 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
    • D21H21/00Non-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
    • D21H21/14Non-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 characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/16Sizing or water-repelling agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Description

Povrchově modifikovaná plniva pro klížený papír
Oblast techniky
Tento vynález se týká anorganických plnivových soustav pro papír. Přesněji se tento vynález týká povrchově upravených plniv, která jsou výhodná při těch způsobech výroby papíru, při nichž je důležité klížení. Ještě přesněji se tento vynález týká použití polymerních kompozic jako modifikátorů anorganických plniv a jejich následného použití pro zlepšení klížení u neutrálních, alkalických a kyselých způsobů výroby papíru.
Dosavadní stav techniky
Zvýšeni obsahu plniva v papíru může poskytnout výrobce papíru mnoho výhod včetně úspor v nákladech na suroviny, zlepšených optických vlastností a lepší kvality tisku. Avšak existují limity pro množství plniva, kterým se může nahradit vlákno pro výrobu papíru. Pokud se úrovně plniva blíží a překračují asi 20 %, může papír utrpět ztráty v pevnosti, tuhosti a klížení. Neupravená plniva, jako jíly, oxid titaničitý a uhličitan vápenatý jsou známa tím, že mají škodlivé účinky na pevnost a klížení. Kromě toho má zvýšení koncentrace plniva v materiálu pro výrobu papíru za následek zvýšené požadavky na klížící činidlo pro udržení nesmáčivosti (hydrofobicity), vodoodpudivosti ve výsledném papíru.
Klížící činidla se obvykle přidávají do celulózových vláken během způsobu výroby papíru pro udělení nesmáčivosti tomuto papíru. Odolnost proti pronikání kapaliny je nezbytná pro zabránění rozložení papíru, když papír prochází před sušením roztokem škrobu v klížícím lisu. Odolnost proti • ·
-2pronikáni kapaliny je také nezbytná pro udrženi jakosti papíru pro tisk při použití tiskařské barvy na povrchu papíru. Zejména je nízká účinnost klížení spojena s použitím klížících činidel na bázi dimeru alkylketenu (AKD) a anhydridu kyseliny alkenyljantarové (AKA) a pigmentů na bázi uhličitanu vápenatého, zejména v alkalických papírech nebo neutrálních papírech s vysokým obsahem plniva. Má se za to, že se klížící činidla mohou v materiálu pro výrobu papíru ztratit nebo se stát neúčinnými vlivem nepřiměřeného podílu klížících činidel, která se adsorbují na velký povrch plniva v materiálu pro výrobu papíru. Proto se účinnost klížícího činidla snižuje a cena procesu výroby papíru zvyšuje vlivem zvýšení potřeby klížícího činidla. Kromě toho, jak se zvyšují úrovně plniva, snižuji se pevnostní vlastnosti papíru, což má nepříznivý dopad na postup výroby papíru, stejně tak jako na použití papíru jako výsledného výrobku. V důsledku toho za podmínek, za nichž by zvýšení obsahu plniva bylo výhodné, problémy spojené s klížením dále nepříznivě ovlivňují kvalitu papíru, výkon stroje, chod stroje a konečně funkčnost při použití.
Mechanismus, jímž dimer alkylketenu (AKD), anhydrid kyseliny alkenyljantarové (AKA), přírodní pryskyřice (kalafuna) nebo upravená přírodní pryskyřičná (kalafunová) činidla udělují nesmáčivost celulózovým vláknům je poněkud sporný. Avšak obvykle se uznává, že pokud se syntetická klížící činidla jako dimer alkylketenu (AKD) nebo anhydrid kyseliny alkenyljantarové (AKA) používají v neutrálních nebo alkalických a přírodní pryskyřice nebo upravená přírodní pryskyřičná činidla v kyselých způsobech výroby papíru, trvá potřeba snížení škodlivých účinků použití takových činidel na způsob výroby papíru, stejně tak, jako na fyzikální vlastnosti výsledného archu.
•« · · · · « · · · · · · • · * · · · · • · ······· · · • · * · · · ·· · ·· · · ·
-3Co se požaduje, je anorganická základní plnivová hmota, která se může použit v neutrálních, alkalických nebo kyselých způsobech výroby, při kterých se používají klížící činidla na bázi jak dimeru alkylketenu (AKD), tak anhydridů kyseliny alkenyljantarové (AKA), zatímco se škodlivé účinky na způsob výroby papíru a na fyzikální vlastnosti výsledného archu snižují na nejnižší možnou míru.
Proto je předmětem tohoto vynálezu poskytnout plnivo, které je výhodné ve zlepšení klížení neutrálních, alkalických a kyselých papírů. Jiným předmětem tohoto vynálezu je poskytnout neutrální nebo alkalický papír se zlepšenými klížícími vlastnostmi. Jiným předmětem tohoto vynálezu je poskytnout plnivovou hmotu, která zlepšuje klížení, pokud se upraví akrylovým kopolymerem. Dalším předmětem tohoto vynálezu je poskytnout zlepšené klížení v soustavě, kde se používají přírodní pryskyřice nebo upravená přírodní pryskyřičná klížící činidla. Ještě dalším předmětem tohoto vynálezu je poskytnout výsledný arch papíru se zlepšenou potiskovatelností. Tyto a jiné předměty tohoto vynálezu budou dále popisány a objasněny v podrobném popisu tohoto vynálezu, který následuje.
Související stav techniky
US patent č. 5 147 507 popisuje plnivo na bázi chemicky upraveného sráženého uhličitanu vápenatého, které se povrchově zpracovalo s kationaktivním polymerem jako prostředek pro snížení množství klížícího činidla, které se používá při způsobu výroby papíru, za současného zlepšení jiných fyzikálních vlastností papíru.
-4US patent č. 5 411 639 popisuje způsob výroby papíru se zlepšeným klížením, které je výsledkem použití pigmentu na bázi uhličitanu vápenatého, který se povrchově zpracoval s anionaktiv-ním komplexem škrob-mýdlo. Tento patent také tvrdí, že povrchově zpracovaný pigment dovolí výrobci papíru zvýšení obsahu plniva v papíru bez nepříznivého ovlivňování pevnostních vlastností za sucha.
US patent č. 5 514 212 popisuje pigment na bázi uhličitanu vápenatého, přičemž tento pigment má na površích komplex škrob-mýdlo srážený v přítomnosti dvoumocných a trojmocných iontů, přičemž škrobovou složkou je oxidovaný škrob nebo neupravený škrob a škrobová složka obsahuje mastné kyseliny jako kyselinu olejovou, stearovou a palmitovou. Tento patent dále tvrdí, že způsob výroby papíru zvyšuje účinnost klížení použitím pigmentu na bázi uhličitanu vápenatého, jehož povrch se zpracoval s anionaktivním komplexem škrob-mýdlo.
US patent č. 5 380 361 popisuje nesmáčivou plnivovou hmotu s výsledně dělenými částicemi anorganické hmoty, mastnými kyselinami rozpustnými ve vodě a ionty kovu. Tento patent dále tvrdí, že nesmáčivé plnivo je výhodné v alkalických způsobech výroby papíru, kde je důležité klížení výsledného papíru.
US patent č. 5 527 430 popisuje alkalický papír obsahující nesmáčivou plnivovou hmotu s obsahem anorganické hmoty, solemi mastných kyselin, které obalují anorganické částice a alkalické klížící činidlo z anhydridu kyseliny alkenyljantarové nebo dimeru alkylketenu. Tento patent dále tvrdí, že alkalický papír obsahující nesmáčivé plnivo vyrobené způsobem podle tohoto vynálezu zlepšuje klíženi
-5• · · · · · · • · · · · · · · · • · · * · · · · • ·· ······ · · • · · · · · · ··· ·· · ·· ··· alkalického papíru.
Podstata vynálezu
Tento vynález se týká kompozice anorganických částic a akrylonitrilového kopolymeru, případně s klížícím činidlem, pro použití při výrobě papíru. Kompozice podle tohoto vynálezu může dále obsahovat celulózová vlákna. Jedním předmětem tohoto vynálezu je poskytnout plnící nebo povlakovou hmotu pro papír, která má zlepšené klížící vlastnosti. Výhodou je dosažení neočekávaného zlepšení klížících vlastností pro takovou plnící nebo povlakovou hmotu, zatímco použití stejného množství kopolymeru nevede k účinnému vytvoření kompozice.
Dále se uvádí podrobný popis vynálezu
Jedním provedením tohoto vynálezu je kompozice obsahující jeden nebo více druhů anorganických částic a kopolymer akrylonitrilu nebo substituovaného akrylonitrilu, přičemž se jeden nebo více druhů anorganických částic a akrylonitrilový kopolymer vzájemně ovlivňují za neočekávaně významného zlepšení nesmáčivé vlastnosti jednoho nebo více druhů anorganických částic.
Anorganická (anorganické) částice podle tohoto vynálezu může (mohou) být kterákoli (kterékoli) anorganická (anorganické) částice, která (které) se může (mohou) účinně ovlivňovat se zde popisovaným akrylonitrilovým kopolymerem za významného zlepšení nesmáčivé vlastnosti anorganické (anorganických) částice (částic). Obdobně, i když se zde tento vynález popisuje na příkladech se zvláště popsanými částicemi s určitým složením, strukturami a velikostmi,
-6• · ······· · • · » · · ······ ·· · ·· zahrnuje tento vynález kterékoli anorganické částice, jejichž nesmáčivé vlastnosti jsou zvýšeny tak, jak se zde popisuje.
Výskyt zvýšeni pro jednotlivou částici může záviset na jednotlivém použiti této částice jako složky výrobku.
Ve výhodném provedeni tohoto vynálezu anorganická částice je částice jedna, která se může použit jako povlaková nebo plnicí hmota v papírovém výrobku. Příklady takových papírových výrobků zahrnují bílý papír, dřevovinový papír, předsádky, papír vyrobený s bagasou, papír s tkanivovou vložkou (papyrolin) a podobně, bez omezení pouze na ně.
Výhodná (výhodné) organická (organické) částice obsahuje (obsahují) uhličitan vápenatý, jako mleté nerosty na bázi uhličitanu vápenatého nebo srážený uhličitan vápenatý, jíly, jako kaolinit nebo bentonit, mastek a oxidy titaničité.
Taková (takové) anorganická (anorganické) částice může (mohou) mít běžně ekvivalentní kulový průměr od asi 0,1 mikrometru do asi 10 mikrometrů. Nicméně tento vynález se může provádět s částicemi jak menšími tak většími než je tato velikost, kritický stav velikosti se vztahuje k účinku velikosti na vzájemné ovlivňováni s vybraným akrylonitrilovým kopolymerem pro dosažení požadovaného stupně nesmáčivosti.
Akrylonitrilovým kopolymerem podle tohoto vynálezu je kopolymer obsahující jeden nebo více shodných nebo různých akrylonitrilových monomerů a jeden nebo více komonomerů.
„Akrylonitrilový monomer je výhodně nesubstituovaná skupina vzorce [-CH2-C (CN) H-] , ale může mít na takové skupině substituent(y) tak dlouhý(é), dokud nezabraňují zlepšeni nesmáčivosti. Vhodné substituované akrylonitrily zahrnují methakrylonitril, ethakrylonitril, akrylonitrily substituova • * • ·
-7né jinými uhlovodíkovými skupinami obsahujícími 1 až 9 atomů uhlíku a arylem substituované akrylonitrily jako fenylakrylonitrily. Komonomerem (komonomery) je (jsou) komonomer (komonomery), který (které) nezabraňují zlepšeni nesmáčivosti podle tohoto vynálezu a může (mohou) ve skutečnosti dosahovat i většího zlepšeni. Ačkoli komonomerem může být akrylonitrilový monomer nebo některý jiný monomer, obvykle olefinicky nenasycený komonomer postrádá hydrofilní nebo polární substituenty, například jde o akrylamid, methakrylamid, Nsubsti-tuovaný akrylamid a N-substituovaný methakrylamid, methyl-methakrylátový monomer, styrenový monomer [-CH(-C6H6CH2—)], vinylakrylátový monomer [-CH2-CH(-CO2CH=CH)~] nebo [-CH2-CH= (CO2CH (-) CH (-))-] . Stejně jako u akrylonitrilového monomeru popisovaného výše, může mít komonomer substituenty tak dlouhé, že nezabraňují dosažení zlepšené nesmáčivosti.
Ve výhodném provedení akrylonitrilový kopolymer podle tohoto vynálezu se skládá z akrylonitrilových monomerů, butylakrylátových monomerů a styrenových monomerů, výhodněji se skládá z akrylonitrilových monomerů a butylakrylátových monomerů.
Vybraným akrylonitrilovým kopolymerem pro použití v tomto vynálezu je akrylonitrilový kopolymer rozptýlitelný ve vodném mediu a může mít rozpětí molekulové hmotnosti v hodnotě od tisíců, přes desítky a stovky tisíc až do milionů. Podobně vzájemné poměry jednoho k druhému monomeru mohou být v rozmezí od jednotky do desítek až do stovek, rozumí se, že stupeň nesmáčivé vlastnosti může být funkcí lišících se poměrů.
Anorganická (anorganické) částice a akrylonitrilový kopolymer podle tohoto vynálezu se vzájemně ovlivňují za
-8• » » • 9 » * « · · · *«e «»· ·· · · τ · · w neočekávaně významného zlepšení nesmáčivé vlastnosti této (těchto) částice (částic) podle tohoto vynálezu. Touto „nesmáčivou vlastností anorganické (anorganických) částice (částic) je vlastnost částic, která se projevuje odolností proti proudu kapaliny, jako průniku vody, výrobkem který je vyroben, alespoň zčásti, s částicí (částicemi) a která může být také mírou rozkladu, pokud se vyskytuje, anorganické (anorganických) částice (částic) vlivem reakce s kapalinou.
Podobně se nesmáčivá vlastnost anorganické (anorganických) částice (částic) považuje za zlepšenou, pokud výrobek vyrobený, alespoň zčásti, s kompozicí podle tohoto vynálezu projevuje měřitelně zvýšenou odolnost proti průniku kapaliny ve srovnání s výrobkem vyrobeným podobně s anorganickou (anorganickými) částicí (částicemi) bez přítomnosti akrylonitrilového kopolymeru nebo alespoň jeho účinným vzájemným ovlivněním s anorganickou (anorganickými) částicí (částicemi). Podobně, neomezujícím příkladem dokázané zlepšené nesmáčivé vlastnosti je významné zlepšení (např. nad experimentální chybu nebo jiný artefakt) v Cobbově testu nebo v klížícím testu Hercules papíru vyrobeného podle tohoto vynálezu oproti papíru vyrobeného bez akrylonitrilového kopolymeru nebo, pokud byl akrylonitril přítomen, bez toho, aby se akrylonitrilový kopolymer účinně vzájemně ovlivňoval s anorganickou (anorganickými) částicí (částicemi). Významně zlepšená nesmáčivá vlastnost je výhodně o alespoň asi 25 % větší, výhodně o alespoň 50 % větší, než měřené vlastnosti výrobků bez výhody tohoto vynálezu.
Jiným provedením tohoto vynálezu je výše popisovaná kompozice podle tohoto vynálezu dále obsahující klížící činidlo. „Klížící činidlo se může definovat jako hmotu, která zpožďuje absorpci vody do kompozice, jež obsahuje • · • · η ····»· — i? ~ · ········ • · · · · ··· ··· · · · kližici činidlo, jako do papírové kompozice nebo jako hmotu, která chrání jinou hmotu před nepříznivým působením kapaliny, jehož příkladem je plnivo rozkládané vodou v papírové kompozici, na které však výčet není omezen. Jedním způsobem určení hmoty, která působí jako klížící činidlo v papírové kompozici, je průmyslově přijatelnou zkouškou, jako Cobbovou metodou, použitím testovacího zařízení pro klížení Hercules nebo podobně, jak se uvádí výše. Výhodnými klížícími činidly jsou dimery alkylketenu, anhydridy kyseliny alkenyljantarové a syntetická klížící činidla na bázi upravené přírodní pryskyřice.
V jiném provedení je tímto vynálezem kompozice obsahující anorganickou (anorganické) částici (částice), akrylonitrilový kopolymer a celulózová vlákna, přičemž se anorganická (anorganické) částice a akrylonitrilový kopolymer účinně vzájemně ovlivňují za neočekávaně významného zlepšení nesmáčivé vlastnosti částice (částic). V dalším provedení taková kompozice dále obsahuje jedno nebo více klížících činidel. V takovém provedení výhodný akrylonitrilový kopolymer obsahuje butylakrylátové monomery.
V provedení tohoto vynálezu se vybraný(é) druh(y) anorganická (anorganické) částice a akrylonitrilový(é) kopolymer(y) účinně vzájemně ovlivňují za významného zlepšení nesmáčivé vlastnosti částice (částic).
Takové zlepšení se může měřit známými zkouškami, jako výše uvedená Cobbovou metodou, testovacím zařízením pro klížení Hercules a podobně. Výhodně je významné zlepšeni alespoň asi 25% zvýšení klížící vlastnosti, výhodněji alespoň asi 50%.
Takového účinného vzájemného působeni se může dosáhnout vhodnými způsoby mícháni známými v oboru. Vzájemné působení se provádí výhodně v kapalině neboli vodném roztoku. Provedení tohoto vynálezu se tedy dosahuje vytvořením roztoku anorganického (anorganických) druhu(ů) částice (částic) a vytvořením roztoku akrylonitrilového kopolymeru. Roztok anorganické (anorganických) druhu(ů) částice (částic) a roztok akrylonitrilového kopolymeru mohou být dva oddělené roztoky, které se směšují pro dosažení jednoho roztoku jak anorganické (anorganických) částice (částic) tak akrylonitrilového (akrylonitrilových) kopolymeru (kopolymerů) nebo může být jedním roztokem, do něhož se kterýmkoli z různých pořadí a způsobů vnáší anorganický (anorganické) druh (druhy) částice a akrylonitrilový (akrylonitrilové) kopolymer (kopolymery). Například se mohou vnášet postupně nebo současně nebo překrývajícími se přídavnými proudy. Postupy sdružování, míchání a domíchávání se mohou výhodně použít pro dosažení účinného vzájemného ovlivňování požadovaného pro tento vynález. Účinné vzájemné ovlivňování se mohou doložit buď chemickými nebo fyzikálními mechanismy a nebo oběma takovými mechanismy. Příklady takových mechanismů zahrnují vazbu anorganické (anorganických) částice (částic) a akrylonitrilového (akrylonitrilových) kopolymeru (kopolymerů), povlečení nebo vrstvení akrylonitrilového (akrylonitrilových) kopolymeru (kopolymerů) na anorganickou (anorganické) částici (částice), zapouzdření anorganické (anorganických) částice (částic) akrylonitrilovým (akrylonitrilovými) kopolymerem (kopolymery) nebo tvorbu základní hmoty akrylonitrilového (akrylonitrilových) kopolymeru (kopolymerů), ve které se rozptyluje (rozptylují) anorganická (anorganické) částice.
V ještě jiném provedení je tento vynález způsobem
-11« zahrnujícím přimíchání jedné nebo více anorganických částic, jednoho nebo více akrylonitrilových kopolymeru a materiálů pro výrobu papíru a výrobu archů papíru z upraveného materiálu pro výrobu papíru, přičemž přimíchání je účinné pro neočekávaného zlepšení nesmáčivosti archu papíru. Takového přimíchání s může dosáhnout jakoukoli kombinací, jakou může provádět odborník v oboru. Výhodné ohledy zahrnují věnování pozornosti takovým činitelům, jako například že anorganická částice přimíchaná do akrylonitrilového kopolymeru v suchém stavu se může obtížně rozptylovat do suspense a podobně. Jako příklad výhodného uspořádání se uvádí, že anorganická částice, jako srážený uhličitan vápenatý, se za míchání ve formě suspense přimíchá do vodného roztoku butylakrylátakrylonitrilového kopolymeru a poté zavede do materiálu pro výrobu papíru pro použití ve výrobě papíru.
Následující příklady jsou neomezující příklady provedení tohoto vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Příprava sráženého uhličitanu vápenatého (PCC=SUV) účinně smíšeného s akrylonitrilovým kopolymerem
Vodná suspense sráženého uhličitanu vápenatého (SUV) se za teploty od 10 °C do 95 °C nepřetržitě míchá. Do suspense sráženého uhličitanu vápenatého (SUV) se za míchání dostatečného pro udržení středního víření přidá akrylový kopolymer skládající se z butylakrylátu a akrylonitrilu, který může obsahovat styren. Pevný podíl tohoto akrylového kopolymeru v dispersi může být v rozmezí od 1,0 % do více než
%. Po mícháni po dobu 10 minut je výsledným produktem soustava akrylonitrilový kopolymer-srážený uhličitan vápenatý (SUV) podle tohoto vynálezu.
Příklad 2
Srovnání účinně a neúčinně smíchaného sráženého uhličitanu vaápenatého (SUV) a akrylonitrilového kopolymeru
Srážený uhličitan vápenatý (SUV) a plniva na bázi smíchané soustavy akrylonitrilový kopolymer-srážený uhličitan vápenatý (SUV) se používají pro zkoušku účinku soustavy akrylonitrilový kopolymer-srážený uhličitan vápenatý na klížící vlastnosti oproti účinku sráženého uhličitanu vápenatého.
Srovnávací ruční archy (74 g.m2) se připraví za použití tvarovače neuspořádaných impulsů (Turbulent-Pulse Former, výrobek firmy Páper Research Materials, lne.) a tvarovače archů Formax (typ Noble and Wood vyrobeného firmou Adirondack Machine Corp.) z materiálu pro výrobu papíru obsahující 75 % natronové buničiny z běleného tvrdého dřeva 25 % natronové buničiny z běleného měkkého dřeva rozemleté na 400 CSF (Canadian Standard freenes) při pH 7 v destilované vodě. Rychlost střihu na tvarovači neuspořádaných impulsů se nastaví na 1250 min-1 za použití papíroviny jako materiálu pro výrobu papíru s obsahem sušiny 0,12 %. Tuhost papíroviny pro Formax je 0,025 %. Syntetické klížící činidlo (dimex alkylketenu nebo anhydrid kyseliny alkenyljantarové) se přidá do papíroviny v úrovních od asi 0,1 % do asi 0,25 %. Přidá se kationaktivní bramborový škrob v úrovních od asi 0,5 % <do asi 0,75 %. Do materiálu pro výrobu papíru se přidá plnivo pro dosažení obsahu plniva v rozmezí od asi 5 % do asi 25 % ve
výsledných arších. Prostředek ke zvyšováni retence (kationaktivni nebo anionaktivni polyakrylamid s vysokou molekulovou hmotností) se přidá v množství asi 0,025 %. Destilovaná voda používaná během způsobu se občas dotuje 60 ppm vápníku ve formě chloridu vápenatého pro udělení tvrdosti vodě. Archy se lisují za použití tlaku 172 kPa a suší se na pochromovaném otočném válci při teplotě 125 °C. Všechny archy tuhnou při 50% relativní vlhkosti při teplotě 23 °C.
Klížení se zkouší klížícím testem Hercules (KTH) pro měření průniku kapaliny skrz ruční arch. Klížícím testem Hercules (KTH) je způsob zkoušení používaný při tomto vynálezu pro stanovení stupně klížení papíru. Tato zkouška se provádí na testovacím zařízení pro klížení Hercules model KA nebo KC a použitým způsobem testování je Tappi Method T-530 PM-89 (přepracovaný v roce 1989).
Ruční archy se připravují stejně jak se uvádí výše na tvarovači neuspořádaných impulsů tak, aby měly úroveň sráženého uhličitanu vápenatého v plnivu 24 %, 0,15 % dimeru alkylketenu, 0,75 % kationaktivního bramborového škrobu a 0,025 % anionaktivního polyakrylamidu. Výsledky klížícího testu Hercules jsou ukázány v tabulce 1.
Tabulka 1
Účinek na klížení zpracovávaného plniva
Plniva klížení KTH [s]
Srážený uhličitan vápenatý (SUV) 7
SUV smíchaný s 2,2 kg.ť1 akrylonitrilového kopolymeru přidaného do papírovinové suroviny 93
SUV účinněji smíchaný s 1 % akrylonitrilového kopolymeru (odpovídá 2,2 kg.t”1) 350
Přehled údajů ukazuje, že účinné smícháni plnivové hmoty na bázi sráženého uhličitanu vápenatého (SUV) a akrylonitrilového kopolymeru neočekávaně zlepšuje klížení archu oproti plnivu na bázi sráženého uhličitanu vápenatého (SUV). Větší promíšení plnivové hmoty na bázi akrylonitrilového kopolymeru-sráženého uhličitanu vápenatého (SUV) má neočekávaný výsledek ve zlepšeném klížení archu oproti přidání stejného množství akrylonitrilového kopolymeru do papírovinové suroviny a použití nezpracovaného sráženého uhličitanu vápenatého (SUV).
Příklad 3
Účinek smíchání sráženého uhličitanu vápenatého (SUV) s různým množstvím akrylonitrilového kopolymeru v klížící soustavě dimeru alkylketenu (AKD)
Srážený uhličitan vápenatý (SUV) se pro zkoušky účinku klíženírůzným množstvím akrylonitrilového kopolymeru smíchá s různým množstvím akrylonitrilového kopolymeru použitého pro
úpravu sráženého uhličitanu vápenatého (SUV). Ruční archy se vyrobí za použití tvarovače neuspořádaných impulsů a připraví se, jak se uvádí v příkladu 2. Výsledky klížícího testu Hercules (KTH) jsou ukázány v tabulce 2.
Tabulka 2
Plnivo Povrchové zpracování % činidla pro zpracování povrchu přidaného do plniva Množství plniva v archu [%] Klížení KTH [s]
Albacar® HO PCC žádné ájn 7,8 157
rr žádné 0 16, 6 61
n žádné 0 23,8 7
tt Butylakrylátakrylonitrilový kopolymer 0,5 7,9 216
Albacar® HO PCC Butylakrylátakrylonitrilový kopolymer 0,5 16,4 225
ft ft tr 24,6 115
tf tf 1,0 8,1 249
ft tf tr 16,1 336
ft rt tr 24,0 350
H tt 1,5 7,9 258
ft rt tf 15,8 388
ft tt ft 24,4 515
tt tt 2,0 8,1 261
tt tt rt 16,1 434
tr tt rr 23,9 567
Přehled údajů ukazuje, že účinné smícháni povrchu sráženého uhličitanu vápenatého (SUV) s akrylonitrilovým kopolymerem zlepšuje klížení, ve srovnání s neúčinným smícháním nebo samotným plnivem na bázi sráženého uhličitanu vápenatého (SUV). Dále přehled údajů ukazuje, že úrovně zpracování od asi 0,50 do 2 % akrylonitrilového kopolymeru, vztaženo na sušinu sráženého uhličitanu vápenatého (SUV), poskytují zejména zlepšené klížení a optimálně od asi 0,5 % do asi 1 % akrylonitrilového kopolymeru poskytuje nejvíce zlepšené výsledky.
Albacar® je registrovaná ochranná známka Minerals Technologies, lne.
Albacar® HO PCC je obchodně dostupný od Minerals Technologies, lne., 405 Lexington Avenue, New York, NY.
Přiklad 4
Účinek smícháni sráženého uhličitanu vápenatého (SUV) s akrylonitrilovým kopolymerem v klížící soustavě s přírodní pryskyřicí
Srážený uhličitan vápenatý (SUV) se smíchá s 1 % akrylového kopolymeru pro zkoušku účinku klížení za použití neutrálního pryskyřičného klížidla (Neutros Extra - EKA Chemicals lne.) při výsledném pH archu od 6,5 do 7. Ruční archy se vyrábějí za použití Formaxu (Noble and Wood) a obsahují 0,75 % kationaktivního škrobu, 0,45 % pryskyřičného klížidla, 0,66 % kamence a 0,025 % kationaktivního polyakrylamidového prostředku ke zvyšování retence. Srážený uhličitan vápenatý (SUV) se přidává do archů v množství přibližně 16 % a 25 %. Výsledky klížícího testu Hercules jsou ukázány v tabulce 3.
-17Tabulka 3
Plnivo Povrchové zpracování Množství plniva v archu [%] Klížení KTH [s]
Albacar® žádné 16,1 126
HO PCC Π žádné 24,6 6
rt 1 % butylakrylát- 17,8 768
// akrylonitrilový kopolymer rt 25,9 781
Přehled údajů ukazuje, že účinné smícháni sráženého uhličitanu vápenatého (SUV) s akrylovým kopolymerem neočekávaně zlepšuje klížení ve srovnání se samotným plnivem.
Přiklad 5
Účinek smícháni sráženého uhličitanu vápenatého (SUV) s akrylonitrilovým kopolymerem v kližici soustavě anhydridu kyseliny alkenyljantarové
Srážený uhličitan vápenatý (SUV) se smíchá s 0,75 % akrylového kopolymeru pro zkoušku účinku klížení v kližici soustavě anhydridu kyseliny alkenyljantarové (AKA). Ruční archy se vyrábějí za použití tvarovače neuspořádaných impulsů a obsahují 0,75 % kationaktivního škrobu, 0,10 % anhydridu kyseliny alkenyljantarové (AKA) a 0,025 % anionaktivního polyakrylamidového prostředku ke zvyšování retence. Srážený uhličitan vápenatý (SUV) se přidává do archů v množství přibližně 8 %, 16 % a 24 %. Výsledky klížícího testu Hercules jsou ukázány v tabulce 4.
-18Tabulka 4
Plnivo Povrchové zpracování Množství plniva v archu [%] Klížení KTH [s]
Albacar® žádné 7,4 67
HO PCC tt žádné 16,3 50
Π žádné 24,5 12
rf 0,75 % butylakrylát- 7,3 108
f! akrylonitrilový kopolymer /Z 16,0 194
rr 24,8 234
Přehled údajů ukazuje, že účinné smíchání sráženého uhličitanu vápenatého (SUV) s akrylonitrilovým kopolymerem zvyšuje účinnost anhydridu kyseliny alkenyljantarové (AKA) v klížení papírů vyrobených s tímto typem sráženého uhličitanu vápenatého (SUV).
Přiklad 6
Účinek smícháni sráženého uhličitanu vápenatého (SUV) s akrylonitrilovým kopolymerem v soustavě obsahující dřevovinu
Smíchání sráženého uhličitanu vápenatého (SUV) s 1,0 % akrylového kopolymeru se používá ke zkoušce účinku klížení v neklížené dřevovinového materiálu pro výrobu papíru. Ruční archy se vyrábí za použití tvarovače neuspořádaných impulsů v materiálu pro výrobu papíru skládajícím se ze 70 % TMP vlákna a z 30 % natronové buničiny a obsahujícím 0,75 % kationaktivního škrobu, 0,25 % kationaktivního polyaminového
-19prostředku pro zvýšeni retence a 0,075 % kationaktivního polyakrylaminového prostředku pro zvýšeni retence. Srážený uhličitan vápenatý (SUV) se přidává do materiálu pro výrobu papíru tak, že 25 % plniva zůstává v arších. Všechny archy se kalendují při 1500 pli, se 4 průchody při 79 °C, a 8% vlhkosti. Absorpce vody se zkouší pro stanovení stupně absorpce vody neklíženým papírem. Použitým způsobem zkoušky je Tappi Method UM-596. Výsledky zkoušky vodní kapkou na klížení jsou ukázány v tabulce 5.
Tabulka 5
Plnivo Povrchové zpracováni vodní kapková zkouška
Svrchní plocha [s] Spodní plocha [s]
Albacar® HO PCC žádné 45 36
Π 1,0 % butylakrylátakrylonitrílový kopolymer 82 73
Údaje ukazují, že srážený uhličitan vápenatý s akrylonitrilovým kopolymerem významně zlepšují výsledek klížení při vodní kapkové zkoušce na archu ve srovnání s nezpracovaným plnivem. Toto zlepšené klížení bude zlepšovat ofsetovou potiskovatelnost archu.

Claims (14)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Kompozice obsahující jeden nebo více druhů anorganické (anorganických) částice(částic) a kopolymer bázi akrylonitrilu nebo substituovaného akrylonitrilu, vyznačující se tím, že se uvedený (uvedené) druh (druhy) částice a uvedený kopolymer účinně vzájemně ovlivňují za významného zlepšení nesmáčivé vlastnosti této částice.
  2. 2. Kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená částice obsahuje jednu nebo více anorganických hmot vybraných ze souboru obsahujícího uhličitan vápenatý, jíl, mastek a oxid titaničitý.
  3. 3. Kompozice podle nároku 2, vyznačující se tím, že anorganickou hmotou je srážený uhličitan vápenatý.
  4. 4. Kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená částice má ekvivalentní kulový průměr od asi 0,1 mikrometru do asi 10 mikrometrů.
  5. 5. kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený akrylonitrilový kopolymer obsahuje jeden nebo více monomerů vybraných ze souboru obsahujícího butylakrylát, butylmethakrylát, 2-ethylhexylakrylát, 2-hydroxyethylakrylát, methylmethakrylát, styren, vinylakrylát a vinylchlorid.
  6. 6. Kompozice podle nároku 5, vyznačující se tím, že se uvedený akrylonitrilový kopolymer skládá z akrylonitrilových monomerů, butylakrylátových monomerů a styrenových monomerů.
    -21• · · «······ · · • · · · · · · ··· ·· · · · ···
  7. 7. Kompozice podle nároku 6, vyznačující se tím, že se uvedený akrylonitrilový kopolymer skládá z akrylonitrilových monomerů a butylakrylátových monomerů.
  8. 8. Kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje klížící činidlo.
  9. 9. Kompozice podle nároku 8, vyznačující se tím, že uvedeným klížícím činidlem je dimer alkylketenu, anhydrid kyseliny alkenyljantarové nebo syntetické klížící činidlo na bázi upravené přírodní pryskyřice.
  10. 10. Kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje celulózová vlákna.
  11. 11. Kompozice podle nároku 10, vyznačuj íc i se t i m, že dále obsahuje klížící činidlo.
  12. 12. Kompozice podle nároku 10, vyznačuj íc í se t i m, že uvedená částice obsahuje uhličitan vápenatý a uvedený akrylonitrilový kopolymer obsahuje butylakrylátové monomery.
  13. 13. Kompozice podle nároku 12, vyznačuj íc i se t i m, že dále obsahuje klížící činidlo.
  14. 14. Způsob zahrnující smíchání částice anorganického plniva, akrylonitrilového kopolymerů a materiálu pro výrobu papíru za vzniku upraveného materiálu pro výrobu papíru a tvořící arch papíru z uvedeného upraveného materiálu pro výrobu papíru, vyznačující se tím, že smíchání je účinné pro zlepšení nesmáčivosti uvedeného archu papíru.
CZ2001112A 1998-07-09 1999-07-08 Povrchově modifikovaná plniva pro klíľený papír CZ2001112A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/112,414 US6126783A (en) 1998-07-09 1998-07-09 Surface modified fillers for sizing paper

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2001112A3 true CZ2001112A3 (cs) 2002-01-16

Family

ID=22343778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2001112A CZ2001112A3 (cs) 1998-07-09 1999-07-08 Povrchově modifikovaná plniva pro klíľený papír

Country Status (19)

Country Link
US (1) US6126783A (cs)
EP (1) EP1095186B1 (cs)
JP (1) JP2002520504A (cs)
KR (1) KR20010053378A (cs)
AT (1) ATE260365T1 (cs)
AU (1) AU6311199A (cs)
BR (1) BR9911964A (cs)
CA (1) CA2336860A1 (cs)
CZ (1) CZ2001112A3 (cs)
DE (1) DE69915070T2 (cs)
ES (1) ES2215414T3 (cs)
HU (1) HUP0102954A3 (cs)
ID (1) ID28469A (cs)
IL (1) IL140355A (cs)
NO (1) NO20010025D0 (cs)
PL (1) PL345459A1 (cs)
PT (1) PT1095186E (cs)
RU (1) RU2217544C2 (cs)
WO (1) WO2000003093A1 (cs)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI117716B (fi) * 2000-04-18 2007-01-31 Ciba Sc Holding Ag Menetelmä täyteaineen esikäsittelemiseksi, modifioitu täyteaine ja sen käyttö
US8206219B2 (en) * 2002-10-30 2012-06-26 Nike, Inc. Interactive gaming apparel for interactive gaming
ATE446412T1 (de) * 2004-07-06 2009-11-15 Int Paper Co Papiersubstrate mit antimikrobieller verbindung sowie herstellungs- und anwendungsverfahren dafür
CN101115880B (zh) * 2005-02-11 2011-04-13 国际纸业公司 可用于壁板接缝带应用中的纸质基材
WO2006101936A1 (en) * 2005-03-16 2006-09-28 International Paper Company Paper substrates useful in wallboard tape applications
CA2729147C (en) * 2008-07-03 2016-10-11 Basf Se Aqueous suspensions of fine-particulate fillers, method for the manufacture thereof and use thereof for the manufacture of fluid-containing papers
CA2744058C (en) * 2008-12-03 2018-01-09 Basf Se Aqueous suspensions of fine-particulate fillers, method for the manufacture thereof and use thereof for the manufacture of papers containing fillers
WO2010148156A1 (en) 2009-06-16 2010-12-23 International Paper Company Anti-microbial paper substrates useful in wallboard tape applications
JP5803225B2 (ja) * 2011-04-06 2015-11-04 Dic株式会社 水性顔料分散体用樹脂、水性顔料分散液、インクジェット記録用インク、及び水性顔料分散液の製造方法
HUE029313T2 (en) 2012-02-09 2017-02-28 Omya Int Ag Preparation and method for controlling the wettability of surfaces
JP2014118638A (ja) * 2012-12-13 2014-06-30 Nippon Paper Industries Co Ltd 填料の前処理方法および前処理された填料を含有する紙
CN104746388B (zh) * 2013-12-25 2018-05-08 艺康美国股份有限公司 一种提高高分子乳化剂乳化的asa 乳液的施胶效果的方法
CN104651945A (zh) * 2015-01-26 2015-05-27 江苏一夫科技股份有限公司 一种硫酸钙晶须表面改性的方法
US11111174B2 (en) 2017-09-13 2021-09-07 United States Gypsum Company Mineral fiber roof cover boards

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5629040B2 (cs) * 1974-06-05 1981-07-06
JPS54142309A (en) * 1978-04-27 1979-11-06 Sakai Chemical Industry Co Magnetic paper and method
JPS5738185A (en) * 1980-08-20 1982-03-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ink jet recording paper
JPS57195763A (en) * 1981-05-28 1982-12-01 Asahi Chem Ind Co Ltd Acrylic polymer composition
JPS60199997A (ja) * 1984-03-19 1985-10-09 ジェイエスアール株式会社 紙用塗工液組成物
GB8712349D0 (en) * 1987-05-26 1987-07-01 Hercules Inc Sizing pulp
US5865951A (en) * 1988-06-30 1999-02-02 Sumitomo Chemical Company, Limited Process for making paper
US5147507A (en) * 1990-03-08 1992-09-15 Pfizer Inc. Cationic polymer-modified filler material, process for its prepartion and method of its use in papermaking
EP0468280B1 (en) * 1990-07-11 1995-09-27 Mitsubishi Oil Company, Limited Emulsified alkenylsuccinic acid sizing agent
JP2647306B2 (ja) * 1992-07-08 1997-08-27 日本製紙株式会社 劣化を防止した紙
JP3237268B2 (ja) * 1993-02-19 2001-12-10 三菱化学株式会社 紙のサイジング方法
US5380361A (en) * 1993-03-12 1995-01-10 Minerals Technologies, Inc. Modified filler material for alkaline paper and method of use thereof in alkaline paper making
JPH07102499A (ja) * 1993-09-30 1995-04-18 New Oji Paper Co Ltd グラビア印刷用塗被紙
US5411639A (en) * 1993-10-15 1995-05-02 Westvaco Corporation Process for enhancing sizing efficiency in filled papers
IT1283450B1 (it) * 1996-07-18 1998-04-21 Fad Fabriano Autoadesivi S P A Mezzo filtrante in forma di foglio di carta per filtri di fluidi in genere

Also Published As

Publication number Publication date
HUP0102954A2 (hu) 2001-12-28
PT1095186E (pt) 2004-06-30
EP1095186B1 (en) 2004-02-25
ID28469A (id) 2001-05-24
IL140355A (en) 2005-06-19
ES2215414T3 (es) 2004-10-01
RU2217544C2 (ru) 2003-11-27
BR9911964A (pt) 2001-03-27
DE69915070D1 (de) 2004-04-01
DE69915070T2 (de) 2004-07-22
NO20010025L (no) 2001-01-03
WO2000003093A1 (en) 2000-01-20
AU6311199A (en) 2000-02-01
IL140355A0 (en) 2002-02-10
NO20010025D0 (no) 2001-01-03
JP2002520504A (ja) 2002-07-09
HUP0102954A3 (en) 2004-04-28
ATE260365T1 (de) 2004-03-15
US6126783A (en) 2000-10-03
EP1095186A1 (en) 2001-05-02
CA2336860A1 (en) 2000-01-20
PL345459A1 (en) 2001-12-17
KR20010053378A (ko) 2001-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2307613B1 (en) Enhanced surface sizing of paper
US7211608B2 (en) Method for pretreatment of filler, modified filler with a hydrophobic polymer and use of the hydrophobic polymer
US10227731B2 (en) Emulsification of alkenyl succinic anhydride with an amine-containing homopolymer of copolymer
EP1123441B1 (en) Compositions and methods for preparing dispersions and methods for using the dispersions
CZ2001112A3 (cs) Povrchově modifikovaná plniva pro klíľený papír
JP2010523835A (ja) 紙の光学的性質を改良する方法
CN104746388A (zh) 一种提高高分子乳化剂乳化的asa乳液的施胶效果的方法
US6669816B1 (en) Process for the manufacture of coated liquid packaging board
NZ285321A (en) Inorganic filler material (calcium carbonate) treated with an anionic treatment agent followed by a cationic polymer and use thereof as a sizing agent in paper making
US20120171384A1 (en) Sizing agent for paper
FI67736B (fi) Aemneskomposition foer limning av papper
EP1543196A1 (en) Method for sizing of paper or paperboard.