CZ2004110A3 - Název neuveden - Google Patents

Description

Způsob výroby papíru nebo kartónu

Oblast techniky

Vynález se týká výroby papíru a kartónu způsobem zahrnujícím vytvoření vodné celulózové suspenze, přidání retenčního systému k celulózové suspenzi, odvodnění suspenze na sítu za účelem formování archu a vysušení archu, přičemž retenční systém je tvořen bobtnající hlinkou. Způsoby výroby papíru tohoto typu jsou velmi dobře zdokumentovány v literatuře a zahrnují například proces Hydrocol (ochranná známka), který zahrnuje použití bentonitu (t.j. aniontová bobtnající hlinka) jako součást retenčního systému. Takové procesy jsou například popsané v patentových dokumentech EP-A-235893, US-A-4913775 a EP-A-707673.

Patentový dokument EP-A-235893 popisuje způsob, při kterém se do papírenské suroviny před střihových stupněm aplikuje ve vodě rozpustný, v podstatě lineární kationtový polymer, načež se po střihovém stupni provedene opětovné vyvločkování. Tento způsob umožňuje zlepšené odvodnění a rovněž dobré formování a dobrou retenci. Tento způsob, který je komercionalizován společností Ciba Specialty Chemicals pod ochrannou známkou Hydrocol, byl úspěšně provozován po více než desetiletí.

Obecně bylo zjištěno, že systémy výroby papíru, které používají bobtnající hlinku jako součást retenčního systému, poskytují významná zlepšení, pokud jde o rychlost odvodnění a retenci. Bobtnající hlinky typicky zahrnují například bentonity, sepiolity a attapulgity. Bentonity zahrnují obecnou třídu hlinek známou jako smektity, které zahrnují takové hlinkové druhy, jakými jsou montmorillonity, saponity, armagosit, nontronit a hektorit. V mnoha případech poskytují retenční systémy, které obsahují bobtnající hlinky, výrazně zlepšené odvodnění a výrazmě zlepšenou retenci, a to dokonce i ve srovnání s dalšími mikročásticovými systémy, používajícími například koloidní siliku a kyselinu polykřemičitou.

Nicméně specifickým nedostatkem retenčních systémů na bázi hlinky je to, že takto vyrobený papír jeví sklon ke zhoršeným optickým vlastnostem. I když zahrnutí opticky zjasňujících činidel (OBA, Optical Brightening Agents) do procesu výroby papíru, při kterém se používá bentonit, může zlepšit bělost papíru, mnohdy je toto zlepšení nedostatečné v případě vysoce kvalitních papírů, mezi které například patří vysoce bílé papíry s hodnotami bělosti TAPPI vyššími než 92, výhodně vyššími než 96 nebo 99 nebo dokonce ještě vyššími. Pro účely poskytnutí těchto vysoce bílých papírů jsou takto retenční systémy na bázi bobtnající hlinky považovány za nevhodné a nejsou takto používány.

V patentovém dokumentu WO-A-98/23815 byl učiněn pokus vyřešit tento problém kombinací opticky zjasňovacího činidla se suspenzí aniontového můstkového koagulantu, jakým je například bentonit a potom přidáním této směsi do suroviny pro výrobu papíru. I když bylo takto dosaženo významného zlepšení bělosti papíru, přihlašovatel zjistil, že zde existuje stále potřeba dále zlepšit bělost papíru, zejména jeho základní bělost.

Aby byl obecně poskytnut papír pouze s průměrnou bělostí v případě, kdy se použije retenční systém na bázi hlinky, bylo by potřebné použít velká množství opticky zjasňovacích činidel (OBA) . Nicméně přihlašovatel zjistil, že u způsobů vysoce plněného papíru může mít přítomnost velkých množství opticky zjasňovacích činidel nežádoucí účinek na retenci plniva.

I když byly podniknuty četné pokusy zlepšit účinnost opticky zjasňujících činidel, nebylo až do dnešní doby vyvinuto účinné opticky zjasňující činidlo, které by mohlo být použito společně s retenčními systémy na bázi bobtnající hlinky.

Takto zde stále existuje potřeba poskytnout způsob zlepšení bělosti papíru nebo kartónu v případě, že se použije retenční systém na bázi bobtnající hlinky (například na bázi bentonitu). Zejméne existuje potřeba poskytnout způsob výroby papíru, který by kombinoval výhody vysoké retence plniva a vlákna a rychlého odvodnění, jako je tomu například při použití retenčních systémů na bázi bobtnající hlinky, s poskytnutím papíru s vysokou celkovou bělostí, a to zejména při použití nižších množství opticky zjasňujících činidel.

Kromě toho zde existuje potřeba poskytnou plněný papír s vysokou mírou bělosti a ze zlepšenou retencí plniva.

Podstata vynálezu

V rámci vynálezu je tudíž poskytnut způsob výroby papíru nebo kartónu, který zahrnuje vytvoření vodné celulózové suspenze, přidání retenčního systému k celulózové suspenzi, odvodnění suspenze na sítu za účelem formování archu a vysušení archu, a 'jehož podstata spočívá v tom, že retenční systém obsahuje bobtnající hlinku, která má bělost TAPPI alespoň rovnou 70.

Takto bylo zjištěno, že celková bělost papíru může být zlepšena použitím bobtnajících hlinek s bělostí TAPPI rovnou alespoň 70. Bobtnajícími hlinkami mohou být například *· 0 00 0 000

000 0 000 · « i

0 00 0 0000 * 0000 0000 000

0 «00 000

00·· 000 «· ·«-· 00 0 bentonity, sepiolity a attapulgity za předpokladu, že mají bělost TAPPI rovnou alespoň 70. Bentonity obecně zahrnují třídu hlinek známou jako smektity, která zahrnuje takové druhy hlinek, jakými jsou montmorillonity, saponity, armagosit, nontronit a hektorit. Výhodnou bobtnající hlinkou je bentonit.

Stanovení bělosti TAPPI představuje standardní metodu pro stanovení bělosti například technické celulózy, papíru a kartonu, avšak tato metoda stanovení může být rovněž použita pro stanovení bělosti bobtnajících hlinek, jakou je například bentonit. Specifické detaily týkající se této metody jsou například uvedeny v publikované standardní testovací metodě TAPPI T 452 on-92 (1992), nazvané Bělost technické celulózy, papíru a kartónu (směrová odrazivost při 457 nm).

Rovněž bylo zjištěno, že bobtnající hlinky, například bentonity, které obsahují nízká nebo zanedbatelná množství nečistot tvořených přechodovými kovy, zpravidla mají hodnoty bělosti TAPPI alespoň rovné 70. Přihlašovatel zejména zjistil, že bílé bentonity zpravidla obsahují méně než 1 % nečistot tvořených přechodovými kovy, kterými mohou být například oxidy kovů nebo další sloučeniny železa. Naopak přihlašovatel zjistil, že bentonity, které obsahují výrazně více než 1 % hmotnosti přechodových kovů mají hodnoty bělosti významně nižší než 70. To zejména platí v případě bentonitů, které obsahují až 10 % nečistot tvořených přechodovými kovy, a to zejména v případě, kdy uvedené nečistoty zahrnují oxidy železa nebo další sloučeniny železa.

Bobtnajícími hlinkami mohou být libovolné komerčně dostupné hlinky, které mají hodnotu bělosti TAPPI alespoň rovnou 70. Bobtnající hlinkou může být například bentonit sodný obsahující méně než 1 % sloučenin přechodových kovů a který má hodnotu bělosti TAPPI rovnou 81, přičemž tento bentonit je vyráběn společností Waverly plant, Georgia, USA.

• «999 • 9

Podle všech aspektů vynálezu přihlašovatel poskytuje způsob výroby papíru nebo kartónu, který zahrnuje vytvoření vodné celulózové suspenze, přidání retenčního systému k celulózové suspenzi, odvodnění suspenze na sítu za účelem formování archu a vysušení archu, a jehož podstata spočívá v tom, že retenční systém obsahuje bobtnající hlinku, která obsahuje méně než 1 % hmotnosti jedné nebo více sloučenin přechodového kovu.

V rámci obou aspektů vynálezu může být bobtnající hlinka použita v kombinaci s dalšími pomocnými retenčními činidly jako vícesložkový retenční systém. Takto v rámci výhodného provedení retenčního systému je poskytnut způsob výroby papíru, který dodatečně obsahuje polymerní pomocné retenční činidlo. Tento polymerní retenční systém může být přidán k celulózové suspenzi současně s bobtnající hlinkou, i když výhodně se polymerní pomocné retenční činidlo a bobtnající hlinka přidají postupně. V rámci výhodného provedení vynálezu se polymerní pomocné retenční činidlo přidá k celulózové suspenzi ještě před přidáním bobtnající hlinky. V rámci ještě výhodnějšího provedení způsobu podle vynálezu se polymerní pomocné činidlo přidá k celulózové suspenzi, čímž dojde k vyvločkování celulózové suspenze, načež se suspenze případně rozbije vedením vyvločkované suspenze skrze jeden nebo více střihových stupňů, zvolených z množiny zahernující čerpací stupeň, směšovací stupeň a čistící stupeň, a potom se přidá bobtnající hlinka za účelem opětovného vyvločkování celulózové suspenze. Uvedené střihové stupně například zahrnují lopatková čerpadla a ostředivá síta, i když těmito stupni mohou být i libovolné další stupně procesu, ve kterých dochází k vystavení suspenze střihovému namáhání.

• » · ·» · ··· • · ·· · · ·· » · o • · · · · · · · « * * · » ♦ · ·· ···· a é ··· i··

9999 999 99 999 99 9

Střihový stupeň působí požadovaně na vyvločkovanou suspenzi tak, žeodbourává vločky. Všechny složky flokulačního systému mohou být přidány před střihovým stupněm, i když výhodně se alespoň poslední složka flokulačního systému přidá k celulózové suspenzi v místě procesu, kde již nedochází v podstatě k žádnému střihovému namáhání před odvodněním za účelem tvorby archu. Takto je výhodné, když alespoň alespoň jedna složka flokulačního systému je přidána k celulózové suspenzi a když je potom vyvločkovaná suspenze vystavena mechanickému střihovému namáhání, při kterém jsou vločky mechanicky degradovány, a potom se přidá alespoň jedna složka vločkovacího systému za účelem opětovného vyvločkování suspenze před odvodněním.

Uvedené polymerní pomocné retenční činidlo může být odvozeno od libovolného vhodného přírodního nebo syntetického polymeru. Požadovaně může být toto činidlo zvoleno z množiny zahrnující ve vodě rozpustné přírodní polymery a ve vodě rozpustné syntetické polymery mající vlastní viskozitu alespoň rovnou 1 dl/g. Toto polymerní pomocné retenční činidlo může být například ve vodě rozpustný škrob, zvolený z množiny zahrnující kationtový škrob, amfoterní škrob, aniontový škrob a neionogenní škrob. Výhodně je však polymerní pomocné retenční činidlo syntetické a je tvořeno vysokomolekulárním polymerem, který má iontový charakter. Výhodnější je ve vodě rozpustný kationtový syntetický polymer vytvořený z jednoho nebo více ethylenicky nenasycených monomerů a mající vlastní viskozitu alespoň rovnou 4 dl/g.

Ve vodě rozpustný syntetický polymer může být vytvořen z ve vodě rozpustných ethylenicky nenasycených monomerů. Po pojmem ve vodě rozpustný se zde rozumí, že monomer má rozpustnost ve 3 vodě alespoň rovnou 5g/100 cm . V případě, že je polymer iontovým polymerem, potom je vytvořen z alespoň jednoho ve vodě rozpustného iontového monomeru. Ve vodě rozpustný polymer může být neionogenním polymerem a takto může být vytvořen z jednoho nebo více neionogenních monomerů, jakými jsou například akrylamid, methakrylamid, 2-hydroxyethylakrylát nebo N-vinylpyrrolidon. Ve vodě rozpustné aniontové polymery mohou být vytvořeny z alespoň jednoho aniontového monomeru, který je například zvolen z množiny zahrnující kyselinu akrylovou, kyselinu methakrylovou a kyselinu 2-akrylamido-2-methylpropansulfonovou. Je žádoucí, aby ve vodě rozpustným polymernim pomocným retečním činidlem byl kationtový polymer, který může být vytvořen z ve vodě rozpustného ethylenicky nenasyceného kationtového monomeru nebo směsi monomerů, ve které je alespoň jeden z monomerů směsi kationtovým nebo potenciálně kationtovým monomerem. Tento kationtový monomer je výhodně zvolen z množiny zahrnující diallyldialkylamoniumchloridy, adiční soli kyselin a kvartérní amoniové soli buď dialkylaminoalkyl(meth)akrylátu nebo dialkylaminoalkyl(meth)akrylamidu. Kationtový monomer může být polymerován buď samotný nebo kopolymerován s ve vodě rozpustným neionogenním, kationtovým nebo aniontovým monomererm. Výhodně mají takové polymery vlastní viskozitu alespoň rovnou 3 dl/g, například rovnou až 16 nebo 18 dl/g, avšak obvykle v rozmezí 7 nebo 8 až 14 nebo 15 dl/g. Obzvláště výhodné kationtové polymery zahrnují kopolymery methylchloridových kvartérních amoniových solí dimethylaminoethylakrylátu nebo methakrylátu.

Ve vodě rozpustný kationtový polymer může mít rovněž mírně rozvětvenou strukturu, čehož je dosaženo například zabudováním malých množství větvícího činidla, například množství až 20 hmotnostních ppm. Typicky toto větvící činidlo zahrnuje libovolné z větvících činidel, která jsou uváděna jako vhodná pro přípravu rozvětveného aniontového polymeru. Takové rozvětvené polymery mohou být připraveny přidání činidla pro přenos řetězců do monomerní směsi. Činidlo pro přenos řetězců může být obsaženo v množství alespoň rovném 2 hmotnostním ppm, přičemž může být obsaženo v množství rovném až 200 hmotnostním

* 9 9 9 9 99 9 999 99 ppm. Typicky se množství činidla pro přenos řetězců pohybují v rozmezí od 10 do 50 hmotnostních ppm. Činidlem pro přenos řetězců může být libovolná vhodná chemická látka, například fosfornan sodný, 2-merkaptoethanol, kyselina jablečná nebo kyselina thioglykolová. Rozvětvené polymery obsahující činidlo pro přenos řetězců mohou být připraveny za použití vyšších množství větvícího činidla, například množství až 100 nebo 200 hmotnostních ppm, za předpokladu, že množství činidla pro přenos řetězců jsou dostatečná k zajištění toho, že produkovaný polymer je ve vodě rozpustný. Typicky může být rozvětvený kationtový ve vodě rozpustný polymer vytvořen ze směsi ve vodě rozpustných monomerů obsahující alespoň jeden kationtový monomer, alespoň 10 molárních ppm činidla pro přenos řetězců a méně než 20 molárních ppm větvícího činidla. Výhodně má rozvětvený ve vodě rozpustný kationtový polymer reologickou oscilační hodnotu tan delta při 0,005 Hz vyšší než 0,7 (tato hodnota bude definována zde uvedenou metodou). Typicky mají rozvětvené kationtově polymery vlastní viskozitu rovnou alespoň 3 dl/g. Typicky mají uvedené polymery vlastní viskozitu v rozmezí od 4 nebo 5 do 18 nebo 19 dl/g. Výhodné polymery mají vlastní viskozitu od 7 nebo 8 do asi 12 nebo 13 dl/g.

Uvedené polymerní pomocné retenční činidlo může být rovněž amfoterním polymerem, který obsahuje jak aniontové, tak i kationtově skupiny. Takto může být amfoterní polymer vytvořen z alespoň jednoho kationtového monomeru a alespoň jednoho aniontového monomeru a případně neionogenního monomeru. Uvedený amfoterní polymer může být tudíž odvozen od libovolného z výše uvedených aniotových, kationtových a případně neionogenních monomerů.

Ve vodě rozpustná polymerní pomocná retenční činidla mohou být rovněž připravena libovolným vhodným způsobem, například polymeraci v roztoku, suspenzní polymeraci typu voda-v-oleji * · · · φ *> 6 9 Φ • · · · φ ♦ · φ Φ » φ

Φ Φ · · Φ φφφφ • Φ · Φ · · Φ» ΦΦΦΦΦ * · ΦΦΦ Φ φ Φ φφφφ φφφ φφ φφφ «φ 4 nebo emulzní polymerací typu voda-v-oleji. Polymerací v roztoku vznikají vodné polymerní gely, které mohou být vysušeny a rozemlety za vzniku práškového produktu. Tyto polymery mohou být produkovány ve formě tělísek suspenzní polymerací nebo ve formě emulze nebo disperze typu voda-v-oleji emulzní polymerací typu voda-v-oleji, například způsoby definovanými v patentových dokumentech EP-A-150933, EP-A-102760 nebo EP-A-126528.

V rámci výhodného způsobu výroby papíru přihlašovatel poskytuje způsob, při kterém se kationtový polymer přidá k celulózové suspenzi před přidáním polymerního pomocného retenčního činidla. Při jednom ze způsobů je kationtovým polymerem, který se přidá před poiymerním pomocným retenčním činidlem, nízkomolekulární kationtový koagulant. Výhodně je kationtový polymer zvolen z množiny zahrnující polyDADMAC, polyimin, polyamin a dikyandiamidové polymery.

Způsob výroby papíru může rovněž zahrnovat opticky zjasňující činidlo. Takové opticky zjasňující činidlo může být přidáno přímo do celulózové suspenze nebo alternativně může být přidáno se složkou retenčního systému, kterou je například bobtnající hlinka nebo polymerní pomocné retenční činidlo.

Opticky zjasňující činidlo může být aplikováno na povrch formovaného papírového archu jako povlaková barva. Takto například kompozice povlakové barvy obsahuje jedno nebo více plniv nebo jeden nebo více pigmentů, fluorescenční bělící činidlo (FWA, Fluorescent whitening agent), pojivo, reologii modifikující činidlo a případně další chemická činidla. Plnivem nebo pigmentem je obvykle bílý anorganický částicový materiál, který může být například zvolen z množiny zahrnující uhličitan vápenatý, výhodně srážený uhličitan vápenatý nebo mletý uhličitan vápenatý, kaolin, oxid titaničitý a talek. Obvykle • ft · ·· · ftftft • ftftft « ft·· · ft· • ft ··· ftftftft fc ftftftft ftftftft ftftftft « ft «·· · · · «ftftft ftftft ftft ftftft ·· * množství plniva nebo pigmentu činí alespoň 75 % hmotnosti, mnohdy alespoň 85 % hmotnosti, vztaženo na celkovou hmotnost kompozice povlakové barvy.

Fluorescenční bělící činidla (FWA), která jsou rovněž známa jako opticky zjasňující činidla (OBA), zlepšují kvalitu světelné odrazivosti a takto i jas a bělost povlečeného archu. Pojivo je přítomno za účelem vázání pigmentu k povlečenému papíru nebo kartónu, přičemž tímto pojivém je normálně adhezivní poiymerní materiál ve formě vodného latexu. Reologie kompzice povlakové barvy je normálně nastavena tak, aby vyhovovala dané specifické aplikaci.

V rámci vynálezu může být optickým zjasňujícím činidlem (OBA) nebo fluorescenčním bělícím činidlem (FWA) libovolná chemická látka s fluorescenční schopností absorbovat světlo z ultrafialové oblasti světelného spektra a emitovat ho ve viditelné oblasti. Výhodně je fluorescenčním bělícím činidlem stilbenové fluorescenční bělící činidlo, jaké je popsáno v patentových dokumentech GB-A-2 026 566 a GB-A-2 026 054, nebo bis-stilbenové fluorescenční bělící činidlo, jaké je popsáno v patentovém dokumentu EP-A-624 687. Fluorescenční bělici činidlo zahrnuje deriváty kyseliny diaminostilbendisulfonové a tetraamino-bis-stilbendisulfonovou kyselinu a deriváty, kyselinu tetraamino-bis-stilbentetrasulfonovou kyselinu tetraamino-bis-stilbenhexasulfonovou

Výhodně jsou fluorescenční bělící činidla poskytnuta ve formě vodné koncentrované suspenze, obvykle obsahující alespoň 30 % hmotnosti pevného podílu, například asi 60 % hmotnosti pevného podílu.

a deriváty a a deriváty.

Další provedení tohoto vynálezu se týká papíru a kartonu získatelného způsobem podle vynálezu.

• 9

Další provedení tohoto vynálezu se týká kompozice obsahující bobtnající hlinku mající bělost TAPPI alespoň rovnou a polymerní pomocné retenční činidlo. Vlastnosti této bobtnající hlinky a tohoto pomocného retenčního činidla jsou popsány výše.

«··· ··· · ·

9 9 9

9 9 «9 · 9 ♦ 9 9

9 9

Výhodné provedení této kompozice se týká kompozice, ve které je bobtnací hlinkou bentonit.

Další provedení tohoto vynálezu se týká použití bobtnací hlinky mající bělost TAPPI alespoň rovnou 70 pro výrobu papíru nebo kartónu.

Další provedení tohoto vynálezu se týká použití výše popsané kompozice pro výrobu papíru nebo kartónu.

Další provedení tohoto vynálezu se týká papíru nebo kartónu obsahujícího bobtnací hlinku mající bělost alespoň rovnou 70.

Další provedení tohoto vynálezu se týká výše uvedeného papíru nebo kartónu, který dále obsahuje polymerní pomocné retenční činidlo.

Další provedení tohoto vynálezu se týká celulózové suspenze obsahující retenční systém obsahující bobtnací hlinku, která má bělost TAPPI alespoň rovnou 70.

Výhodné provedení této celulózové suspenze se týká celulózové suspenze, která dále obsahuje polymerní pomocné retenční činidlo.

« * • *4 * * · · · * · «4 · ♦ • · · · · • · · « · · · · ·* «· ·

V následující části popisu bude vynálezu blíže objasněn pomocí konkrétních příkladů jeho provedení, přičemž tyto příklady mají pouze ilustrační charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu, který je jednoznačně vymezen definicí patentových nároků a obsahem popisné části.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Připraví se papírovina s konzistencí (obsah pevného podílu) 0,78 % hmotnosti, obsahující 37,5 % hmotnosti trdého dřeva,

37,5 % hmotnosti měkkého dřeva a 25 % hmotnosti sráženého uhličitanu vápenatého. Do 500 ml alikvotů uvedené papíroviny se přidá kopolymer akrylamidu s methylchloridovou kvartérní solí dimethylaminoethylakrylátu (hmotnostně 75/25) s vnitřní viskozitou vyšší než 11,0 dl/g v množství 375 ppm a získaná směs se míchá po dobu 10 sekund. Bentonit poskytnutý společností Waverly plant, Georgia, USA a mající hodnotu bělosti 81 se přidá k alikvotům v množství 2000 ppm. Po 10 sekundách střihového namáhání při 1000 otáčkách za minutu se papírovina nalije do formy pro výrobu ručního archu papíru. Pro každý alikvot papíroviny se vyrobí tři ruční archy papíru a měří se jejich bělost, fluorescence a opacita. Pro každý arch se vypočte průměrná hodnota ze dvou odečtených hodnot. Po ukončení optického testování se stanoví obsah popela archu.

Příklady 2 až 4

Opakuje se postup podle příkladu 1 za použití Bentonitu B, který je komerčně dostupným bentonitem pocházejícím ze zdrojů v

0 · 0· 00 0· * * _φ

0· 00 0 0000 • ♦ ·♦ 0 0 ·0 00000

0 000 000

0 0 0 00 *0 000 00 ·

Texasu, USA a majícím hodnotu bělosti 56, Bentonitů C, který je komerčně dostupným bentonitem pocházejícím ze zdrojů ve Velké Británii a majícím hodnotu bělosti 33, a polysilikového mikrogelu Particol BX (připraveného podle příkladu 1 patentového dokumentu WO-A-98/30753) v dávce 500 ppm.

Příklady 5 až 20

Opakuje se postup podle příkladu 1 až 4 s výjimkou spočívající v tom, že se před přidáním akrylamidového kopolymeru přidá ke každému alikvotu opticky zjasňující činidlo v množství 5000 ppm, 10 000 ppm, 15 000 ppm, 20 000 ppm a 30 000 ppm a alikvóty se mírně míchají po dobu 10 minut před 10 sekundovým mícháním při 1000 otáčkách za minutu.

Výsledky získané v rámci jednotlivých příkladů 1 až 20 jsou uvedeny v následující tabulce 1.

• 9

9

999

-»14

Tabulka 1

Příklad	OBA (pptn)	Bentonit nebo silikový mikrogel	Celková bělost (průměr)	Fluores cence (průměr	-Základní bělost (archu (průměr)	Dpacita (průměr)	Obsah popela archu (%)
1	0	A	92.6	0.0	92.6	90.9	23.4
2	0	C	91.6	0.0	91.6	90.1	23.2
3	0	B	92.0	0.0	92.0	91.2	23.1
4	0	Particol BX	92.5	0.0	92.5	90.1	23.0
.5	5000	A	96.1	3.8	92.3	90.4	21.5
6	5000	C	95.6	3.8	91.8	90.1	20.8
7	5000	B	96.4	3.8	92.5	90.1	21.3
8	5000	Particol BX	96.6	3.9	92.7	90.1	21.1
9	10000	A	97.8	5.2	92.6	89.6	19.8
10	10000	C	97.0	5.3	91.7	89.5	18.9
11	10000	B	97.3	5.2	92.1	89.6	19.0
12	10000	Particol BX	98.1	5.6	92.5	88.6	18.5
13	15000	A	98.3	6.1	92.2	88.8	18.3
14	15000	C	97.2	6.0	91.2	89.3	17.5
15	15000	B	97.9	6.1	91.8	88.2	17.4
16	15000	Particol BX	98.2	6.2	92.1	89.1	17.0
17	20000	A	98.7	6.6	92.1	88.2	16.9
18	20000	C	97.8	6.5	91.3	87.5	16.1
19	20000	B	98.2	6.6	91.6	87.7	16.0
20	200Ó0	Particol BX	98.7	7.0	91.7	87.3	15.5
21	30000	A	98.7	7.4	91.3	86.8	15.0
22	30000	C	98.6	7.5	91.1	86.6	13.9
23	30000	B	98.7	7.4	91.4	85.9	13.8
24	30000	Particol BX	99.0	7.8	91.2	85.5	12.5

• ·

9999

9 9 9 9 9 9999

Celková bělost

Tabulka 1 ukazuje celkovou bělost ručně vyrobených archů pro každý obsah OBA. Tato bělost archů roste s rostoucím přídavkem produktu Tinopal PT Liquid New. Je zřejmé, že bělost archu se zlepší použitím bentonitu s vyšší bělostí. Rovněž je zřejmé, že je zapotřebí méně OBA v případě, že se použije bentonit A a to ve srovnání s bentonity s nižší bělostí. Za účelem dosažení hodnoty bělosti 98 s použitím bentonitu A je zapotřebí 10 000 ppm OBA, zatímco k dosažení stejné bělosti při použití bentonitů B a C je zapotřebí v obou případech 30 000 ppm OBA.

Fluorescence

Mezi testovanými bentonity nelze pozorovat žádný výrazný rozdíl ve fluorescenci. To ukazuje na skutečnost, že příspěvek bělosti působením OBA je ve všech případech stejný a takto se celková bělost archu mění pouze na základě bělosti bentonitu (jak vyplývá z tabulky 1). Mírně vyšší fluorescence se dosáhne u archů ošetřených polysilikovým mikrogelem Particol BX.

Základní bělost

Tabulka 1 rovněž ukazuje základní bělost archů , t.j. bělost nezlepšenou přidáním OBA. Z tabulky je zřejmé, že základní bělost klesá se zvyšujícím se množství OBA pro každou testovanou mikročástici. To se přičítá tomu, že klesá retence tou měrou jak vzrůstá anionicita s dávkováním Tinopalu. Při této studii nebyla retence prvního průchodu udržována konstantní za účelem zkoumání rozdílu v bělosti při obecných • · • · ·· · · · · · * ftftftft ftftftft ftftftft • · ftftft ftftft ftftftft ftftft ftft ftftft ftft ft ••16 *· obsazích bentonitu. Snížení retence snížilo obsah PCC v arších, což ovlivňuje základní bělost archu.

Nicméně tato základní bělost archu neukazuje na to, že bělost bentonitu ovlivňuje bělost archu. Tabulka 1 rovněž ukazuje, že archy s Bentonitem C mají nižší bělost než archy s Bentonitem B, přičemž tato posledně uvedená bělost je nižší než v případě archu s Bentonitem A. Použití Bentonitu A poskytuje stejnou bělost, jaké je dosaženoza použití produktu Particol BX.

Opacita

Jak již bylo uvedeno v souvislosti se základní bělostí archu, klesá obsah PCC tou měrou jak stoupá dávkování OBA v důsledku zvýšené anionicity. Tento pokles v retenci stanovené na bázi popela má vliv na opacitu archu, jakož i na jeho bělost. Z tabulky 1 je rovněž zřejmé, že opacita klesá s rostoucím dávkováním OBA. Mezi mekročásticemi není patrný žádný výrazný rozdíl v opacítě.

Popel z archu

Stanovení množství popela se při této studii provádí pro každý arch. Tabulka 1 ukazuje, že množství popela z archu klesá s rostoucím dávkováním OBA. To demonstruje pokles retence, základní bělosti archu a opacity od vyšších obsahů Tinopalu při stálých dávkách pomocného retenčního činidla. Tabulka rovněž ukazuje, že množství popela je vyšší v případě archu s bentonitem A ve srovnání s ostatními bentonity nebo s produktem Particol BX.

·· 9

9 99

9 9

9 9 9

9 9

9· 999 ····

9

9 9 • 9 9 9

99999

9 9

9

Závěrem lze tedy konstatovat, že je zřejmé, že použitím bentonitu s hodnotou bělosti alespoň rovnou 70se dosáhne zlepšení bělosti papírových archů oproti archům formovaným za použiti jiných bentonitů s nižšími hodnotami bělosti.

Kromě toho je zřejmé, že v případě použití bentonitů s nižšími hodnotami bělosti je zapotřebí k dosažení stejné hodnoty bělosti vyšších množství OBA.

Za použití bentonitu s hodnotou bělosti alespoň rovnou 70 může být dosažena ekvivalentní celková bělost a vyšší retence odvozená z množství popela. To znamená, že za použití bentonitu s hodnotou bělosti alespoň rovnou 70 lze pro archy s ekvivalentní bělostí dosáhnout vyšší retence plniva.

Claims (16)

1. NÁROKY

   1. Způsob výroby papíru nebo kartónu, zahrnující vytvoření vodné celulózové suspenze, přidání retenčního systému k celulózové suspenzi, odvodnění suspenze na sítu za účelem formování archu a vysušení archu, vyznačený tím, že retenční systém je tvořen bobtnající hlinkou, která má hodnotu bělosti TAPPI alespoň rovnou 70.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že bobtnající hlinkou je bentonit.
3. 3. . Způsob podle nároku 1 nebo 2,vyznačený tím, že retenční systém dodatečně obsahuje polymerní pomocné retenční činidlo.
4. 4. Způsob podle některého z nároků 1 až 3, vyznačený tím, že k celulózové suspenzi se přidá optické zjasňující činidlo pro papír nebo kartón.
5. 5. Způsob podle některého z nároků 1 až 4, vyznačený tím, že papír nebo kartón obsahuje plnivo.
6. 6. Způsob podle nároku 5, vyznačený tím, že plnivo je zvoleno z množiny zahrnující srážený uhličitan vápenatý, mletý uhličitan vápenatý, kaolin, oxid titaničitý a talek.
7. 7. Způsob podle nároků 1 až 6, vyznačený tím, že retenční systém obsahuje bobtnající hlinku obsahující méně než 1 % hmotnosti jedné nebo více sloučenin přechodových kovů.

   ·· * · ·· · φ · « · * · * · · · ♦ · ····<

   • · φ · · φ φ · *··· φφφ φφ φφφ ·« ·
8. 8. Papír nebo kartón získatelný podle nároků 1 až 7.
9. 9. Kompozice, vyznačená tím, že obsahuje bobtnající hlinku mající bělost TAPPI alespoň rovnou 70 a polymerní pomocné retenční činidlo.
10. 10. Kompozice podle nároku 9, vyznačená tím, že bobtnající hlinkou je bentonit.
11. 11. Použití bobtnající hlinky mající bělost TAPPI alespoň rovnou 70 pro výrobu papíru nebo kartónu.
12. 12. Použití kompozice podle nároku 9 pro výrobu papíru nebo kartónu.
13. 13. Papír nebo kartón, vyznačený tím, že obsahuje bobtnající hlinku mající bělost TAPPI alespoň rovnou 70.
14. 14. Papír nebo kartón podle nároku 13, vyznačený tím, že dále obsahuje polymerní pomocné retenční činidlo.
15. 15. Celulózová suspenze, vyznačen bobtnající hlinku, která má bělost TAPPI á t í m, že obsahuje alespoň rovnou 70.
16. 16. Celulózová suspenze podle nároku 15, vyznačená tím, že dále obsahuje polymerní pomocné retenční činidlo.