DE2230613A1 - Manufacture of paper fillers - Google Patents

Manufacture of paper fillers

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DE2230613A1 DE19722230613 DE2230613A DE2230613A1 DE 2230613 A1 DE2230613 A1 DE 2230613A1 DE 19722230613 DE19722230613 DE 19722230613 DE 2230613 A DE2230613 A DE 2230613A DE 2230613 A1 DE2230613 A1 DE 2230613A1
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Landscapes

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Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPFDR. BERG DIPL.-ING. STAPF

PATENTANWÄLTE β MÜNCHEN 80. MAUERKIRCHERSTR. 48PATENT LAWYERS β MUNICH 80. MAUERKIRCHERSTR. 48

. Dr. If KpUng. Stopf, 8 MOnch«! W, MnuwkirdwrtfoU 45 ·. Dr. If KpUng. Darn, 8 MOnch «! W, MnuwkirdwrtfoU 45 ·

Ihr SdntbM UnHrZtUm Datum 22t JUfll 1972Yours SdntbM UnHrZtUm Date 22t JUfll 1972 Anwaltsakte 22 580Attorney file 22 580

English Clays Lovering PochinEnglish Clays Lovering Pochin

Ss Company Limited
St· Austeil, Cornwall, EnglandSS Company Limited
St Austeil, Cornwall, England

"Herstellung von Papierfüllern""Manufacture of paper fillers"

In der Britischen Patentanmeldung 15274/70 und die einen ähnlichen Segenstand betreffende Anmeldung 35390/70 der Welwyn Hall Research Association sind Papierbesohwerungsmittel (Miller) beschrieben· Diese enthalten Beschwerungsmittel, die MChina-Clay* oder natürliche Schlämmkreide sein, können, wobei sie eine Oberflächenbehandlung mit wenigstens einer wasserlöslichen organischen oder anorganischen Verbindung erfahren haben. Diese ist normalerweise ein PoIy-Being British Patent Application 15274/70 and signing a similar blessing state concerned 35390/70 of Welwyn Hall Research Association are Papierbesohwerungsmittel (Miller) described · These contain weighting agents, the M China Clay * or natural chalk can, taking a surface treatment with at least one water-soluble organic or inorganic compound. This is usually a poly

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«7043 (NT(O) 41JS» (M3310) TMagraimMi ICTGSTAWATENT ΝΜηΑμι TEiEX 05 24 HO BEPC d fcmfci loyriwh» ibafc lwd» 453101 PecMM» Nmdm 1St*3 «7043 (NT (O) 41JS» (M3310) TMagraimMi ICTGSTAWATENT ΝΜηΑμι TEiEX 05 24 HO BEPC d fcmfci loyriwh »ibafc lwd» 453101 PecMM » Nmdm 1St * 3

merisat, das aus der lösung verwendet und dann unlöslich gemacht wird. Eine geeignete Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, den Papiermühlen ein Gemisch von Füllstoff und festem Behandlungspolymerisat zuzuführen· Wenn in einem Mischer eine wäßrige Dispersion hergestellt wird, löst sich das Polymerisat und wird dann teilweise auf der Oberfläche des !Füllstoffs absorbiert. Me Vervollständigung der Oberflächenbehandlung des Millstoffs unter Bildung von !Füllstoff locken, kann dadurch erreicht werden, daß man eine Lösung eines für das Polymerisat wirksamen !Fällungsmittels dem Mischer zuführt, oder daß man die Püllstoffpdlpmerisatsuspension einem Papieransatz zugibt, der ein solches Fällungsmittel enthält.merisate that is used from the solution and then insoluble is made. A suitable way to achieve this is to give the paper mills a mixture of filler and to supply solid treatment polymer · If an aqueous dispersion is prepared in a mixer, it dissolves the polymer and is then partially absorbed on the surface of the filler. Me complete the surface treatment of the millstoff with the formation of! filler lure can be achieved by adding a solution of a precipitant which is effective for the polymer the mixer, or that the Püllstoffpdlpmerisatsuspension adding a paper batch that has such a precipitant contains.

In der Praxis treten beim Arbeiten im technischen Umfange Schwierigkeiten auf, eine glatte Füllersuspension in der wäßrigen Polymerisatlösung aus einem Gemisch von Füllstoff und Polymerisat zu erhalten· Wenn beispielsweise als Polymerisat eine in kaltem Wasser lösliche Stärke oder Natriumalginat, die der Lösung eine hohe Viskosität verleihen, verwendet wird, ist diese Schwierigkeit beträchtlich»In practice, difficulties arise when working on a technical scale, a smooth filler suspension in the to obtain aqueous polymer solution from a mixture of filler and polymer · If, for example, as a polymer uses a cold water soluble starch or sodium alginate, which give the solution a high viscosity becomes, this difficulty is considerable »

Es ist allgemein bekannt, daß Materialien in fein, gemahlenem Zustand viel leichter gleichmäßige, wäßrige Suspensionen liefern als Materialien, die grob pulverisierte Partikel enthalten·It is common knowledge that materials are finely ground State much easier to deliver uniform, aqueous suspensions than materials which are coarsely pulverized particles contain·

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Die vorliegende Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung eines Millers, wozu man einen körnigen Füllstoff, ein teilweise hergestelltes Füllstoffpulver oder Füllerpartikel mit wenigstens einer wasserlöslichen organischen oder anorganischen Verbindung der Mahlung zuführt, wobei diese Verbindung geeignet ist, die Oberfläche der Füllstoffpartikel zu beschichten, und die Verbindung in Lösung-oder in trockenem Zustand zugeführt werden kann, und' man dann das innige Gemisch von Verbindung und Füllstoff in trockenem Zustand sammelt. Die Erfindung beinhaltet weiterhin Füllstoffe oder Beschwerungsmittel, wenn sie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind, sowie Fasermaterialien, die nach dem Verfahren dieser Erfindung hergestellte Fasern enthalten·The present invention therefore relates to a method for producing a miller, including a granular filler, a partially manufactured filler powder or filler particle with at least one water-soluble organic or inorganic compound supplied to the grinding, this Compound is suitable to coat the surface of the filler particles, and the compound in solution or in can be supplied dry, and 'then the intimate mixture of compound and filler in the dry state collects. The invention further includes fillers or weighting agents when they are according to the invention Processes are produced, as well as fiber materials containing fibers produced by the process of this invention.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zweckmäßigerweise während dem Mahl Vorgang vorgenommen werden, der normalerweise bei den Herstellungsstufen von Füllern oder Beschwerungsmaterialien durchgeführt wird.The inventive method can expediently during the grinding process, which is normally carried out at the stages of manufacture of pens or weighting materials is carried out.

Das Verfahren kann in der Weise durchgeführt werden, daß man eine Lösung der Verbindung während dem Mahlvorgang einführt, das Verbindung-Füllergemisch sammelt und es in einer getrennten Stufe trocknet. Es kann auch das Trocknen des Ver-» bindung-Füllergemische während dem Manlvorgang selbst, besonders in einer Hochleistungs-Luftstromabriebmahlanlage durchgeführt werden, die normalerweise in einem Trocknungs-Mahlverfahren bei der Behandlung von Filterkuchen verwendetThe process can be carried out in such a way that introduces a solution of the compound during the milling process, collects the compound-filler mixture and stores it in a separate Stage dries. It can also be the drying of the compound-filler mixture during the painting process itself, especially in a high performance air-jet abrasive mill, usually in a dry milling process used in the treatment of filter cakes

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wird. Die mit dem Füller zur Vermahlung vorgesehene Verbindung kann entweder als einzige Verbindung oder als Gemisch mit einer oder mehreren Verbindungen, die zur Vermahlung mit dem Füller geeignet sind, verwendet werden» Zu besonders geeigneten Verbindungen, die in dem Verfahren dieser Erfindung brauchbar sind, gehören die in der Britischen Patentan-. meldung 15274/70 und die einen ähnliohen Gegenstand betreffende Anmeldung 35390/70 beschriebenen Materialien und Polymerisate, wie Stärke, Kasein, Polyvinyl-Alkohol, Polymerisate, die unlösliche Metallsalze bilden, wie Natriumalginat, Gelatine und Oarboxy-methylcellulose.will. The compound intended for grinding with the filler can either be used as a single compound or as a mixture to be used with one or more compounds that are suitable for grinding with the filler »Too special Suitable compounds useful in the process of this invention include those in British Patent Application. message 15274/70 and the materials and polymers described in application 35390/70 relating to a similar subject, such as starch, casein, polyvinyl alcohol, polymers that form insoluble metal salts such as sodium alginate, Gelatin and carboxymethyl cellulose.

Die Verbindung oder das Gemisch der Verbindungen kann in trockenem Zustand als Lösung oder als Suspension vorliegen. Die Verbindung kann dann mit dem zur Vermahlung vorgesehenen Füllstoff gemischt werden, bevor dieser der Hochleistungs-Luft strom-Abriebmahianlage zugeführt wird, wozu man diesen in die Beschickung einmißt oder der Füllstoff kann kontinuierlich mit dem Füller der Abriebmahlanlage zugeführt werden. Die Abriebmahianlage arbeitet vorzugsweise mit einem heißen Luftstrom und kann daher ein trockenes Produkt herstellen. Während dem MahlVorgang kann eine Rückführung des gemahlenen Materials zu dem Beschickungsmaterial vorgesehen werden.The compound or the mixture of the compounds can be present in the dry state as a solution or as a suspension. The compound can then be mixed with the filler intended for grinding before it is exposed to the high-performance air Strom Abriebmaheanlage is supplied, for which purpose this in the feed or the filler can be fed continuously with the filler to the abrasive grinding plant. The abrasive mill works preferably with a hot air stream and can therefore produce a dry product. During the grinding process, a return of the ground material to the feed material can be provided will.

Die Abriebmahlanlage ist eine in sich abgeschlossene Einheit, die vollständig durch Abrieb, d.h. Attrition oder Abrasion arbeitet. Die Maschine besteht aus einer regulieren-The abrasive grinding plant is a self-contained unit, which works entirely through abrasion, i.e. attrition or abrasion. The machine consists of a regulating

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den Zuführungsvorrichtung, einer Pulverisiervorrichtung und einem Ventilator. Eine gesteuerte Menge an Material wird der Pulverisiervorrichtung zugeführt und der zerkleinernden Wirkung einer Anzahl von Hammerschlägen eines Läufers (Rotors) unterworfen. Das Material wird mittels einem Luftstrom einer weiteren Pulverisiervorrichtung zugeführt und mittels dem Ventilator durch ein Looh eines Fangschirms zu nachgeordneten Rückführeinrichtungen überführt, die übergroße Materialien zum weiteren Mahlen vorsehen und aus derthe feeding device, a pulverizer and a fan. A controlled amount of material is fed to the pulverizer and the pulverizer Effect subjected to a number of hammer blows from a rotor (rotor). The material is by means of a Air flow is fed to another pulverizer and by means of the fan through a looh of a catch screen transferred to downstream return devices, the oversized Provide materials for further grinding and from the

Mühle in einen geeigneten Sammelabsoheider überführen. Heißluft kann eingeführt werden, um das Abriebverfahren mit einer Trocknungsstufe zu kombinieren. Eine solche Hochleistungs-Luftstrom-Abriebmahlanlage wird beispielsweise von Alfred Herbert Ltd. hergestellt und unter dem Warenzeichen Attritor auf den Markt gebracht.Transfer the grinder to a suitable collecting separator. Hot air can be introduced to help with the abrasion process to combine with a drying stage. Such a high performance airflow abrasive grinder is for example from Alfred Herbert Ltd. manufactured and under the trademark Attritor launched.

Die vorliegende Erfindung ist für jede Art von Füllstoffmaterial geeignet, und ist besonders anzuwenden bei den Füllern, die bei der Papierherstellung Verwendung finden, wie Kreide (Calciumcarbonat), Chinaton, Titandioxid, Calciumsulfit usw. Weiterhin kann die Erfindung bei Füllstoffen verwendet werden, die durch verschiedene Mahlverfahren hergestellt werden. Als Beispiele solcher Mahlverfahren ist die Verwendung von Walzenmühlen, Kugelmühlen, Hammermühlen und Knetmühlen anzusehen, die man mit heißer oder kalter Luft bespülen kann. Das feine Produkt kann dann durch denThe present invention is for any type of filler material suitable, and is particularly applicable to the fillers that are used in papermaking, such as Chalk (calcium carbonate), China clay, titanium dioxide, calcium sulfite, etc. Furthermore, the invention can be used for fillers can be used, which are produced by various milling processes will. Examples of such grinding methods are the use of roller mills, ball mills, hammer mills and look at kneading mills that can be flushed with hot or cold air. The fine product can then pass through the

Luftstrom einem Trennzyklon oder Filter zugeführt werden,» χ (Zyklon) „^Air flow are fed to a separating cyclone or filter, » χ (cyclone) "^

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Es ist natürlich darauf hinzuweisen, daß wenn Gemische von Füllern, beispielsweise zur Verwendung bei einem Papierherstellungsverfahren vorgesehen sind, die einzelnen !Füller im körnigen Zustand, in halbfertigem Zustand oder Endzustand zusammen unter Zugabe der Verbindung dieser Erfindung gemahlen werden können»It should of course be pointed out that when mixtures of fillers, for example for use in a papermaking process The individual fillers are provided in the granular state, in the semi-finished state or in the final state can be ground together with the addition of the compound of this invention »

Die Polymerisate können trocken oder in Lösung diskontinuierlich dem zum Vermählen vorgesehenen Material mittels einem Ansatzmaterial oder sie können kontinuierlich der Beschikkung bei einem kontinuierlichen Mahlverfahren zugeführt oder eingespritzt werden.The polymers can be dry or in solution discontinuously to the material intended for grinding by means of a Batch material or they can be fed or fed continuously to the feed in a continuous milling process be injected.

Obgleich das Polymerisat innig mit dem Füller gemischt wird, ist es in irgendeinem vorliegenden Falle unbestimmt, eine wie starke Beschichtung der Kreidepartikel mit Polymerisatmolekülen auftritt.Although the polymer is intimately mixed with the filler, in any given case it is indefinite how thick the chalk particles are coated with polymer molecules occurs.

Das nachfolgende Beispiel dient der Erläuterung der Erfindung. The following example serves to explain the invention.

Harte Kreide wurde kontinuierlich getrocknet und einer Luftstrom-Haymond-Walzenmühle zugeführt. Das Produkt wurde mittels Luft aus der Mahlsone entfernt und die Partikel einer Größenklassifizierung unterworfen« Eine Probe des Produkts 100 Teile Gew./Gew. wurde mit 4 Teilen Gew./(Jew« anionischer Stärke (Stadex 740* Starch Products Ltd,,) una 0,4 Teilen Gew./GeW6 latriumalginat (Alginat P 1002, Alginate IndustriesHard chalk was continuously dried and fed to an airflow Haymond roller mill. The product was removed from the mill by means of air and the particles subjected to a size classification «A sample of the product 100 parts w / w. was with 4 parts w / w / (Jew «anionic starch (Stadex 740 * Starch Products Ltd ,,) and 0.4 parts w / w 6 latrium alginate (Alginat P 1002, Alginate Industries

Ltd ο) gemischt. Es wurde durch Versuch festgestellt, daß esLtd ο) mixed. It was found by experiment that it

schwierig ist, eine glatte Suspension durch mechanisches Mischen des Kreide/Polymerisatgemischs in Wasser zu erhalten.it is difficult to obtain a smooth suspension by mechanically mixing the chalk / polymer mixture in water.

Ein Gemisch von trockener Stärke und Alginat wie often wurde in die einer Raymond-Mühle zugeführte KreidefteSchickung eingemessen. Das Produkt enthielt ungefähr 4»4$ Stärke/Alginatgemisch. A mixture of dry starch and alginate as often was measured into the chalk batch fed to a Raymond mill. The product contained approximately $ 4 »4 starch / alginate mixture.

Es war leicht möglich, das Produkt in Leitungswasser unter Bildung einer glatten Dispersion zu mischen, aus der Kreide/ Polymerisatflocken, die für die Papierfüllung wertvoll sind, durch Einwirkung mit Flüssigkeiten, wie einem in dem Papieransatzmaterial enthaltenen Ausfällmittel erhalten werden konnten.It was easily possible to mix the product in tap water to form a smooth dispersion from which chalk / polymer flakes valuable for paper filling could be obtained by exposure to liquids such as a precipitant contained in the paper stock.

Patentansprüche Claims ·.·.

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Claims (7)

— 8 — ·- 8th - · Patentansprüche:Patent claims: ΊJ Verfahren zur Herstellung eines zur Papierherstellung geeigneten Füllstoffs dadurch gekennzeichnet ,," daß man einen körnigen Füllstoff, ein teilweise hergestelltes Füllstoffpulver oder Füllstoffpartikel mit wenigstens einer wasserlöslichen organischen oder anorganischen
Verbindung der Vermahlung zuführt, wobei die Verbindung geeignet ist, die Oberfläche der Füllstoffpartikel zu beschichten und die Verbindung in Lösung oder in trockenem Zustand
ist, und daß man die innig gemischte Verbindung und den Füllstoff in trockenem Zustand sammelt.ΊJ A method for producing a filler suitable for papermaking, characterized in that a granular filler, a partially produced filler powder or filler particles with at least one water-soluble organic or inorganic
The compound is fed to the grinding, the compound being suitable for coating the surface of the filler particles and the compound in solution or in the dry state
and that the intimately mixed compound and the filler are collected in a dry state. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet , daß man als Füllstoff Calciumcarbonat verwendet. 2. The method according to claim 1, characterized that calcium carbonate is used as filler. 3 ο Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß. man als Verbindung Stärke, Kasein, Polyvinylalkohol, Natriumalginat,
Gelatine und/oder Carboxymethylcellulose verwendet.3 ο method according to one of the preceding claims, characterized in that. as a compound starch, casein, polyvinyl alcohol, sodium alginate,
Gelatin and / or carboxymethyl cellulose are used. 4. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung der wasserlöslichen organischen oder anorganischen Verbindung mit dem Füllstoff während dem Mahlvorgang mischt,4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a solution mixes the water-soluble organic or inorganic compound with the filler during the grinding process, und das Verbindung-Füllergemisch sammelt und trocknet»and the compound-filler mixture collects and dries » 209853/118S209853 / 118S 5. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß man die wasserlösliche organische oder anorganische Verbindung mit dem !tiller in trockenem Zustand vor dem Mahlen mischt.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the water-soluble mix organic or inorganic compound with the! tiller in a dry state before grinding. 6. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche d a du roh gekennzeichnet, daß man die wasserlösliche organische oder anorganische Verbindung kontinuierlich in das Pullstoff material, das zur Beschickung einer Abriebmühle vorgesehen ist, einmißt.6. The method according to any one of the preceding claims d a you raw characterized in that the water-soluble organic or inorganic compound is continuously into the pulp material that is used for loading an abrasion mill is provided, measures. 7. Verfahren gemäß Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet , daß die Abriebmühle eine Heißluft-Abriebmahlanlage ist ·7. The method according to claim 6, characterized that the abrasion mill is a hot air abrasion grinding system 209853/1185209853/1185
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