DK175142B1 - Fremgangsmåder til papirfremstilling og til fremstilling af en vandoplöselig polyaluminosilicatmikrogel, samt mikrogel opnået ifölge en sådan fremgangsmåde - Google Patents

Description

i DK 175142 B1

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til papirfremstilling. Opfindelsen angår endvidere en ^ fremgangsmåde til fremstilling af en vandopløselig, polypartikulær polyaluminosilicatmikrogel med et mol-5 forhold for aluminiumoxid:siliciumoxid på mellem 1:10 og 1:1500, en middelpartikelstørrelse på 20-250 nm og et overfladeareal på mere end 1000 ms/g 09 endelig en vandopløselig, polypartikulær polyaluminosilicatmikrogel i vand, idet disse polyaluminosilicatmikrogeler 10 anvendes som retentions- og dræningshjælpemidler.

BAGGRUND FOR OPFINDELSEN

Fremstilling af vandopløselige polysilicat-mikrogeler og deres anvendelse ved papirfabrikation er 15 kendt. U.S. patent nr. 4,954,220 angår polysilicat-mikrogeler og deres anvendelse ved papirfabrikation. Decembemummeret 1994 af Tappi Journal (bind 77, nr.

12) indeholder på siderne 133-138 en oversigt over sådanne produkter og anvendelser deraf. U.S. patent nr.

20 5,176,891 anviser en fremgangsmåde til fremstilling af polyaluminosilicatmikrogeler involverende en første dannelse af en polykiselsyremikrogel fulgt af reaktion af polykiselsyren med et aluminat til dannelse af polyaluminosilicatet. Anvendelse af polyalumino-25 silicatmikrogeler som forbedrede retentions- og dræningshjælpemidler ved papirfabrikation er også be- « skrevet. U.S. patent nr. 5,127,994 anviser en fremgangsmåde til produktion af papir ved formgivning og afvanding af en cellulosefibersuspension i nærvær af 30 tre forbindelser: et aluminiumsalt, et kationisk poly-merisk retentionsmiddel og polykiselsyre.

Polyaluminosilicatmikrogel-processen beskrevet i U.S. patent nr. 5,176,891 omfatter tre trin, nemlig 2 DK 175142 B1 (1) syrning af en vandig opløsning af et alka-limetalsilicat til dannelse af en polykisel-syremikrogel, (2) tilsætning af et vandopløseligt aluminat til polykiselsyremikrogelen til dannelse af * 5 polyaluminosilicatet, og (3) fortynding for at stabilisere produktet mod gelering. Der involveres en nødvendig ældningsperiode efter symingstrinnet, under hvilken den først dannede kiselsyre polymeriserer til lineær polykiselsyre og derefter til den mikrogel-10 struktur, der er kritisk for ydedygtigheden af po-lyaluminosilicatprodukterne. Produkterne beskrives som at have et overfladeareal på mere end 1000 kvadratmeter pr. gram, en overfladesurhed på mere end omkring 0,6 milliækvivalenter pr. gram og et aluminiumoxid/si-15 liciumoxid-molforhold på mere end 1:100 og foretrukket på mellem 1:25 og 1:4.

WO 95/25068 beskriver en forbedring i forhold til processen beskrevet i U.S. patent nr.

5,176,891, idet den kombinerer syrnings- og alumine-20 ringstrinnene. En herved opnået, uventet og vigtig fordel er, at den til opnåelse af en mikrogeldannelse nødvendige ældningsperiode bliver signifikant reduceret. De ved fremgangsmåden ifølge omtalte opfindelse producerede polypartikulære polyaluminosilicatproduk-25 ter har umiddelbart efter dannelsen (ingen ældningsperiode) god aktivitet som retentions- og drænings-midler, og de når deres optimale ydeevne på signifikant kortere tid end sådanne fremstillet ved tidligere metoder. Til produktdannelse krævede ældningsperioder 30 undgås eller minimeres, hvis overhovedet muligt ved papirfremstilling, da de kræver yderligere udstyr eller sådant i overstørrelse og vides at fremkalde problemer såsom produkter med uens kvalitet. En 3 DK 175142 B1 hvilken som helst reduktion af ældningsperioden er således en forbedring af en fremgangsmåde til papirfremstilling og af produktkvaliteten.

Et vigtigt aspekt ved processen beskrevet i 5 WO 95/25068 er tilsætning af et vandopløseligt aluminiumsalt til en syre benyttet til syrning af en alkalimetalsilicatopløsning. På denne måde produceres hydratiseret aluminiumoxid samtidigt med kiselsyre, og således vil aluminiumhydroxid under polymerisationen 10 af kiselsyre til polykiselsyre og dannelsen af en po-lypartikulær mikrogel blive direkte inkorporeret i polymeren under en ledsagende dannelse af polyalumino-silicat. Denne proces kan producere nyttige polyalumi-nosilicater (PAS) over et bredt område af sammen-15 sætninger med aluminiumoxid/siliciumoxid-molforhold strækkende sig fra omtrent 1:1500 til 1:10, men alment fra omkring 1:1000 eller mindre, foretrukket 1:750 til 1:25 og mest foretrukket 1:500 til 1:50. På grund af dette lave aluminiumoxid/siliciumoxid-forhold vil den 20 totale overfladesurhed hos polyaluminosilicaterne ikke afvige signifikant fra en sådan for ikke aluminerede polysilicatmikrogeler. Samtidigt opretholdes en anio-nisk ladning ind i lavere pH-områder, end man iagttager hos ikke alumineret polykiselsyre.

25 Fremgangsmåden ifølge WO 95/25068 kan gennem føres som en totrinsproces, omfattende (a) at syrne en vandig opløsning af et alkalime-talsilicat indeholdende 0,1-6 vægt% SiOa til en pH-værdi på 2-10,5 under anvendelse af en 30 sur, vandig opløsning indeholdende et alumi niumsalt; og (b) før gelering at fortynde produktet fra trin (a) med vand til et Si02-indhold på <, 2 vægt%.

4 DK 175142 B1

Der kan efter ønske efter syrningstrinnet benyttes et ældningstrin for yderligere at forbedre produktydeevnen .

En sådan ældningsperiode er ikke nødvendig og 5 går til en vis grad imod den ved processen opnåede fordel, en reduktion i den nødvendige tid for at poly-aluminosilicatprodukteme kan nå maksimal aktivitet.

Ethvert vandopløseligt silicatsalt kan benyttes ved fremgangsmåden, idet alkalimetalsilicater såsom 10 natriumsilicat foretrækkes. Som eksempel kan der benyttes natriumsilicat, på vægtbasis Na20:3,2 Si02. Alle syrer med en værdi for pK, på under ca. 5 kan bruges. Uorganiske mineralske syrer foretrækkes frem for organiske syrer; mest foretrukket er svovlsyre.

15 Anvendeligt er ethvert aluminiumsalt, der er op løseligt i den benyttede syre. Et egnet udvalg er aluminiumsulfat, -chlorid, -nitrat og -acetat. Basiske salte såsom natriumaluminat og chlorhydrol, Al(OH)2Cl kan også anvendes. Hvis der benyttes alkalimetalalumi-20 nater, kan disse først blive omdannet til et aluminiummetalsalt ved reaktion med syren.

Ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge WO 95/25068 blandes en fortyndet vandig opløsning af et alkalimetalsilicat indeholdende fra ca. 0,1-6 vægt% 25 SiOa, foretrukket ca. 1-5 vægt% Si02 og mest foretrukket 2-4 vægt%, hurtigt med en fortyndet vandig opløsning af en syre indeholdende et opløst aluminiumsalt til opnåelse af en opløsning med en pH-værdi i området ca. 2-10,5. Et mere foretrukket pH-område 30 er ved 7-10,5 med det mest foretrukne pH-område beliggende ved pH 8-10. Egnede syrekoncentrationer ligger i området 1-50 vægt%, selv om både højere og 5 DK 175142 B1 lavere koncentrationer kan benyttes, forudsat at man foretager en tilstrækkelig sammenblanding. Alment foretrækkes en koncentration i nærheden af 20 vægt% syre. Mængden af det i syreopløsningen opløste alumi-5 niumsalt kan variere fra ca. 0,1 vægt% og op til opløselighedsgrænsen for saltet i syren.

Molforholdet Al203/Si02 i ved denne proces producerede polyaluminosilicatmikrogeler kan variere bredt fra omkring 1:500 til 1:10 afhængig af koncentrationen 10 af den benyttede syre, mænden af i syren opløst aluminiumsalt og pH-værdien i den opnåede, delvis neutraliserede silicatopløsning. Syrning ned i lavere pH-områ-der kræver anvendelse af mere syre og kan føre til produktion af polyaluminosilicater med højere alu-15 miniumoxid/siliciumoxid-molforhold. Opløselighedsdata for et Als (SO«) 3-H2S04-H20 system (Linke, "Solubility data of Inorganic compounds", 4.udgave 1958, bind 1) giver en basis for beregning af de maksimalt opnåelige Al203/Si02-forhold i polyaluminosilicater (når Na20:3,2 20 Si02 benyttes som silicat) under anvendelse af svovlsyreopløsninger indeholdende fra 10 til 50 vægt% syre og mættede med aluminiumsilicat, til syrning af en silicatopløsning til pH 9. (Ved denne pH-værdi er omtrent 85% af alkaliteten hos Na20:3,2 Si02 blevet neu-25 traliseret).

H gQ Al2{S04)3 Al203/Si02-molforhold vægtft i polyaluminosilicat vægt% _10__19,6_ 1/22 20 13,3 1/32 30__8^1__1/61_ 40__Ajl__1/138_ 50 2,5_ 1/283 6 DK 175142 B1

Det er blevet fundet, at fremgangsmåden til fremstilling af PAS mi krogeler foretrukket kan gennemføres under anvendelse af en syreopløsning indeholdende ca. 20 vægt% svovlsyre og fra 1-6 vægt% 5 opløst aluminiumsulfat. Ved anvendelse af sådanne syreopløsninger over det fortrukne pH-område på 8-10 (repræsenterende omtrent 95-60 vægt% neutralisation af NaaO:3,2 SiOj) kan der opnås polyaluminosilicat-mikrogeler med Alj03/Si02-mol forhold på fra omtrent 1:35 10 til 1:400. Inden for de foretrukne koncentrations- og pH-områder er polyaluminosilicatopløsninger klare og opretholder efter fortynding til ca. 0,5 vægt% Si02 deres aktivitet ved flokkulationsprocesser i omtrent 24 timer.

15 Selv om den i WO 95/25068 beskrevne proces pro ducerer PAS mikrogeler, der er særligt fordelagtige ved papirfremstilling, er det nu overraskende blevet fundet, at der kan opnås endnu bedre resultater med ikke aluminiserede eller med polyaluminosilicat mikro-20 geler med en middel (mikrogel) partikelstørrelse eller dimension mellem 20 og 250 nanometer.

I overensstemmelse hermed er den omhandlede fremgangsmåde til papirfremstilling ejendommelig ved, at den omfatter følgende trin 25 (a) til et vandigt papirfremstillingsmateriale inde holdende pulp og eventuelt uorganisk fyldstof at sætte op til 1 vægt%, baseret på tørvægten af papirfremstillingsmaterialet, af en vandopløselig, polypartikulær polyaluminosilicatmikrogel med et 30 molforhold for aluminiumoxid:siliciumoxid på mel lem 1:10 og 1:1500 og fremstillet ved en fremgangsmåde omfattende trinnene 7 DK 175142 B1 (i) at syrne en vandig opløsning af et alkalime-talsilicat indeholdende 0,1-6 vægt% Si02 til en pH-vaerdi på 2-10,5 under anvendelse af en sur, vandig opløsning indeholdende en til- 5 strækkelig mængde aluminiumsalt til opnåelse af nævnte molforhold; og (ii) at tilpasse pH-værdien for produktet fra trin (i) til mellem 1-4 før, efter eller samtidigt med et fortyndingstrin, men før 10 gelering, til opnåelse af et Si02-indhold på < 5 vægt%; og mindst omtrent 0,001 vægt%, baseret på tørvægten af papirfremstillingsmaterialet, af en vandopløselig kationisk polymer, idet polyaluminosi-15 licatmikrogelen har en middelpartikelstørrelse på fra 20 til 250 nm og et overfladeareal på mere end 1000 m2/g; og (b) at formgive og tørre produktet fra trin (a).

Endvidere er fremgangsmåden ifølge opfindelsen til 20 fremstilling af en som ovenfor defineret vandopløselig polyaluminosilicatmikrogel ejendommelig ved, at den i trin omfatter (i) at syrne en vandig opløsning af et alkalimetalsi-licat indeholdende 0,1-6 vægt% Si02 til en pH- 25 værdi på 2-10,5 under anvendelse af en sur, vandig opløsning indeholdende en tilstrækkelig mængde aluminiumsalt til opnåelse af nævnte molforhold; og (ii) at tilpasse pH-værdien for produktet fra trin (i) 30 til mellem 1-4 før, efter eller samtidigt med et fortyndingstrin, men før gelering, til opnåelse af et Si02-indhold på £ 5 vægt%.

8 DK 175142 B1

Mikrogeler benyttet i forbindelse med opfindelsen er foretrukket sådanne med middelpartikelstørrelse i området 40-250 nm, mere foretrukket 40-150 nm og mest foretrukket 50-100. De kan være ikke alumi-5 niserede polysilicatmikrogeler eller PAS mikrogeler, der for eksempel er fremstillet ved den i WO 95/25068 beskrevne totrinsproces, hvor produktet efter syrningstrinnet bliver ældet i en tidsperiode, der afhænger af de valgte procesbetingelser (nemlig pH-10 værdi, koncentration af siliciumoxid, koncentration af aluminiumoxid og temperatur). Der kan normalt benyttes ældningstider i området 4 til 40 minutter, for eksempel 5 til 30 minutter, for at producere den ønskede partikelstørrelse. For eksempel kan en ældningstid af 15 en størrelsesorden på 15 minutter producere en mikro-gel med en middelpartikelstørrelse på ca. 100 nm.

Overfladearealet for mikrogeleme er foretrukket fra 1360 til 2720 m*/g.

Mikrogeleme er som nævnt polyaluminosilicatmi-20 krogeler med et aluminiumoxidrsiliciumoxid-molforhold på mellem 1:10 og 1:1500. Aktiviteten af polyaluminosilicatmikrogeleme kan forbedres y-der-ligere, og denne aktivitet kan opretholdes i en længere tidsperiode ved den ifølge opfindelsen givne 25 tilpasning af mikrogel pH-værdien til omtrent pH 1-4 før, efter eller samtidigt med fortyndingstrinnet. En anden fordel ved tilpasning af mikrogel pH-værdien til omtrent pH 1-4 er, at mikrogeleme kan lagres med højere koncentrationer af siliciumoxid. Det kan såle-30 des i afhængighed af koncentrationen af siliciumoxid under tilsætningen af den vandige, sure opløsning af et aluminiumsalt være muligt helt at eliminere fortyndingstrinnet. En tilpasning af pH-værdien til mel- 9 DK 175142 B1 lem ca. 1 og 4 tillader lagring af polyaluminosilicat-mikrogeler på op til 4-5 vægt%. Enhver syre, der vil nedsætte mikrogel pH-værdien til ca. pH 1-4, kan benyttes. Uorganiske mineralske syrer foretrækkes frem 5 for organiske syrer; svovlsyre er den mest foretrukne.

Tilpasningen af pH-værdien i trin (a)(ii) ovenfor er foretrukket en reduktion af pH-værdien, idet syrningen i trin (a) (i) foretrukket frembringer en pH-værdi på 7 til 10,5, mere foretrukket 8 til 10 og mest 10 foretrukket 8 til 8,5. Opløsningen af alkalimetalsili-cat indeholder foretrukket fra 2 til 3 vægt% Si02.

De ved denne opfindelse anvendte polyalumino-silicatmikrogeler kan udnyttes ved en bred mængde flokkulationsprocesser og virke som retentions- og 15 dræningsmidler ved papirfremstilling (brugt i en andel på op til 1 vægt%, foretrukket 0,01-1 vægt%, baseret på tørvægt af papirfremstillingsmaterialet). De bruges sammen med kationiske polymerer som kationisk stivelse, kationisk polyacrylamid og kationisk guar. Disse 20 er omtalt i U.S. patentskrifter nr. 4,927,498 og 5,176,891. De (vandopløselige) kationiske polymerer indgår i en andel på mindst ca. 0,001 vægt% baseret på tørvægt af papirfremstillingsmaterialet.

Anioniske polymerer såsom anionisk polyacryl-25 amid, anioniske stivelser, anionisk guar, anionisk polyvinylacetat og carboxymethylcellulose og derivater deraf kan også med gode resultater bruges i forbindelse med polysilicatmikrogeleme og de kationiske polymerer. Afhængigt af betingelserne ved papirfrem-30 stillingen kan diverse andre kemikalier også benyttes i forbindelse med polysilicatmikrogeleme og de høj-molekylære kationiske polymerer. I forbindelser indeholdende store mængder af anionisk affald, for eksem- 10 DK 175142 B1 pel lavmolekylære kationiske polymerer med høj lad-ningstæthed såsom polyethylenimin, kan polydiallyldi-methylammoniumchlorid og kondensationsprodukter mellem aminer og epichlorhydrin tilsættes til mere effektivt 5 at opnå en ladningsbalance og til opnåelse af forbedrede resultater. Yderligere mængder af aluminiumsalte ud over de i den sure opløsning indeholdte, såsom alun og natriumaluminat kan under visse omstændigheder tilsættes til forbedring af resultatet. Disse 10 kan enten sættes. til papirfremstillingsmaterialet ved en forudopblånding med polysilicatmikrogeleme ifølge denne opfindelse, eller tilsættes separat.

De følgende eksempler er givet med henblik på at illustrere opfindelsen.

15 EKSEMPEL 1

En polyaluminosilicat (PAS) opløsning blev fremstillet ved at blande 21 g 3,22 forhold natriumsilicat indeholdende 28,5% Si02 med 260 g deioniseret vand. Til 20 den opnåede 2,1 vægt% Si02-opløsning sattes 9,84 ml af en 5 N H2SO«-opløsning indeholdende 0, 052 g A12(SOJj, 17 H20 til opnåelse af en pH-værdi på 8,6. Portioner af den resulterende 2 vægt% PAS-opløsning (Si02-basis) blev fortyndet og stabiliseret ved 0,125 vægt% PAS 25 (SiOj-basis) ved pH 2,5 ved fortynding til forskellige tidspunkter med en 0,0085 N H2S04-opløsning.

Man bestemte middelmikrogelstørrelser på 0,125 vægt% PAS (Si02-basis) prøver under anvendelse af et Brookhaven Instrument lysspredningsgoniometer, model 30 BI-200SM. Målingerne blev foretaget ved stuetemperatur under anvendelse af en argonion-laser med en bølgelængde på 488 nm drevet med en effekt på 200 mW. Målingerne af lysspredningsintensiteten blev foretaget 11 DK 175142 B1 ved forskellige vinkler, og data blev analyseret ved hjælp af et Zimm-plot. Middelpartikelstørrelserne for mikrogeleme blev opnået ud fra partikelstørrelsesfordelingen.

5 Ydeevnen for 0,125 vægt% PAS opløsningerne som retentions- og dræningshjælpemidler ved papirfabrikation blev bestemt ved at udføre Canadian Standard Freeness tests under anvendelse af et bleget Kraft papirfremstillingsmateriale med 0,3 vægt% konsistens, 10 pH 8, indeholdende 35% hårdt træ, 35% blødt træ og 30% udfældet calciumcarbonat. Produktydeevnen blev afprøvet ved til papirfremstillingsmaterialet at sætte 20 lb/t (baseret på tørt papirfremstillingsmateriale) af BMB-40 kationisk kartoffelstivelse 15 sekunder før 15 tilsætning af 2 lb/t af PAS-opløsningeme (Si02-basis) . Sammenblandingen foregik i en Britt-beholder ved 750 o/m, og det flokkulerede papirfremstillingsmateriale blev derefter overført til en Canadian Standard Freeness tester, og der udførtes dræningsmålinger. Free-20 nes s resultater (i ml) og middel siliciumoxidpartikel (mikrogel) størrelser (i nanometer) versus fortyndingstiden er vist i Tabel 1 nedenfor.

Retentionen blev også bestemt under anvendelse af en Britt-beholder ved 750 o/m, idet man til papir-25 fremstillingsmaterialet satte 20 lb/t BMB-40 (se ovenfor) 15 sekunder før tilsætning af 2 lb/t af PAS-opløsningeme (Si02-basis) . Efter omrøring i yderligere 15 sekunder indtrådte dræning. Fem sekunder senere kunne man begynde opsamling af hvidt vand, og dette 3 0 fortsatte, til der var opsamlet 100 ml hvidt vand.

Dette blev filtreret gennem et glasfiberfilter, og det faste materiale blev tørret og derefter brændt. Den opnåede aske blev vejet, og man beregnede retentionen 12 DK 175142 B1 af aske. Disse resultater er også anført i Tabel 1. Resultaterne er også vist grafisk på Figur 1, der viser Freeness afbildet mod mikrogelstørrelsen; og på Figur 2, der er en kurve over askeretentionen mod mi-5 krogelstørrelsen.

Ydeevnen hos PAS-opløsningerne blev også afprøvet (under anvendelse af den ovenfor nævnte Canadian Standard Freeness testprocedure) i forskellige papir-fremstillingsformuleringer, nemlig 10 (i) hvor 10 lb/t BMB-40 kationisk kartoffelsti velse blev sat til papirfremstillingsmateri-alet 15 sekunder før tilsætning af 0,25 lb/t kationisk Percol® 182, fulgt 15 sekunder senere af tilsætning af 1 lb/t af PAS-opløs-15 ningeme; (ii) hvor 15 lb/t BMB-40 kationisk kartoffelstivelse blev sat til papirfremstillingsmaterialet 15 sekunder før tilsætning af 0,25 lb/t alun (Al20}-basis), fulgt 15 sekunder senere 20 af tilsætning af 1 lb/t af PAS-opløsninger ne; (iii) hvor 20 lb/t BMB-40 kationisk kartoffelstivelse blev sat til papirfremstillingsmaterialet 15 sekunder før tilsætning af 0,25 lb/t 25 anionisk Percol® 90L, fulgt 15 sekunder se nere af tilsætning af 1 lb/t af PAS-opløs-ningeme.

Resultaterne fra disse tre tests er vist grafisk på Fig. 3 til 5, der viser Freeness afbildet mod 30 mikro-gelstørrelsen for henholdsvis test (i), (ii) og (iii) .

13 DK 175142 B1 TABEL 1

Fortyndingstid Freeness Middelparti- Askeretention kelstørrelse (minutter) (ml) (nm) % _0^5_ 580 _8^1__21_ 1 615 11,9 23 2 640 18,1 31 5 660 41,0 31 15__660__107,7 35 30 640 250 28 35 610 357 26 37 610 530 23 39 595 _838_ 23 5 EKSEMPEL 2

En PAS-opløsning blev fremstillet ved at blande 21 g 3,22 forhold natriumsilicat indeholdende 28,5%

Si02 med 260 g deioniseret vand. Til den opnåede 2,1 vægt% Si02-opløsning sattes 8,75 ml af en 5 N H2S0«-10 opløsning indeholdende 0,80 g Al2(SO«)3, 17 HaO til opnåelse af en pH-værdi på 8,5. Portioner af den resulterende 2 vægt% PAS-opløsning (Si02-basis) blev fortyndet og stabiliseret ved 0,125 vaegt% PAS (Si02-basis) ved pH 2,5 ved fortynding til forskellige 15 tidspunkter med en 0,0085 N H2S04-opløsning.

14 DK 175142 B1

Man bestemte middelmikrogelstørrelser på 0,125 vægt% PAS (Si02-basis) prøver som ovenfor anført og udførte Freeness tests som beskrevet i Eksempel 1. Resultaterne er anført i Tabel 2.

5 TABEL 2

Fortyndingstid Freeness Middelpartikelstørrelse (minutter) (ml) (nra) 0,5 580_ 4,4 5 650 43,5 17 620 EKSEMPEL 3 10 Man fremstillede en ikke aluminiseret poly- silicat (PS) opløsning ved at blande 21 g 3,22 forhold natriumsilicat indeholdende 28,5% Si02 med 260 g deioniseret vand. Til den opnåede 2,1 vægt% Si02-opløsning sattes 10 ml af en 5 N H2S04-opløsning.

15 Portioner af den resulterende 2 vægt% PAS-opløsning (Si02-basis) blev fortyndet og stabiliseret ved 0,125 vægt% PAS (Si02-basis) ved pH 2,5 ved fortynding til forskellige tidspunkter med en 0,0085 N H2S04-opløs-ning.

20 Man bestemte middelmikrogelstørrelser og udførte

Freeness målinger som beskrevet i Eksempel 1. Resultaterne er anført i Tabel 3.

15 DK 175142 B1 TABEL 3

Fortyndingstid Freeness Middelpartikelstørrelse (minutter) (ml) (nm) _0,5 550 _3j7_ _15_ 640 _40,5_ 30 630 _60,5_ 420 590 210

Som det kan ses fra de anførte data giver mikro-5 gelstørrelser i områder som ifølge opfindelsen den bedste ydeevne ved papirfremstilling (som både målt ved Freeness og ved askeretention).

Claims (20)

1. Fremgangsmåde til papirfremstilling, kendetegnet ved, at den omfatter følgende trin (a) til et vandigt papirfremstillingsmateriale inde- 5 holdende pulp og eventuelt uorganisk fyldstof at sætte op til 1 vægt%, baseret på tørvægten af papirf remst ill ingsmaterialet, af en vandopløselig, polypartikulær polyaluminosilicatmikrogel med et molforhold for aluminiumoxid:siliciumoxid på mel-10 lem 1:10 og 1:1500 og fremstillet ved en frem gangsmåde omfattende trinnene (i) at syrne en vandig opløsning af et alkalime-talsilicat indeholdende 0,1-6 vægt% Si02 til en pH-værdi på 2-10,5 under anvendelse af en 15 sur, vandig opløsning indeholdende en til strækkelig mængde aluminiumsalt til opnåelse af nævnte molforhold; og (ii) at tilpasse pH-værdien for produktet fra trin (i) til mellem 1-4 før, efter eller 20 samtidigt med et fortyndings trin, men før gelering, til opnåelse af et Si02-indhold på <, 5 vægt%; og mindst omtrent 0,001 vægt%, baseret på tørvægten af papirfremstillingsmaterialet, af en vand-25 opløselig kationisk polymer, idet polyaluminosi- licatmikrogelen har en middelpartikelstørrelse på fra 20 til 250 nm og et overfladeareal på mere end 1000 mVg; og (b) at formgive og tørre produktet fra trin (a) .

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg net ved, at den omfatter ældning af produktet fra trin (a) i fra 4 til 40 minutter. DK 175142 B1

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegne t ved, at den omfatter ældning af produktet fra trin (a) i fra 5 til 30 minutter.

4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af 5 kravene 1 til 3, kendetegnet ved, at en yderligere mængde aluminiumforbindelse er sat til papirfremstillingsmaterialet.

5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 4, kendetegnet ved, at en 10 anionisk polymer er sat til papirfremstillingsmaterialet .

6. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 5, kendetegnet ved, at syrningen i trin (i) producerer en pH-værdi på 7-10,5.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 6, kendeteg net ved, at syrningen i trin (i) producerer en pH-værdi på fra 8 til 10.

8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegne t ved, at syrningen i trin (i) producerer en pH- 20 værdi på fra 8 til 8,5.

9. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 8, kendetegnet ved, at opløsningen af alkalimetalsilicat indeholder 2 til 3 vægt% Si02.

10. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 9, kendetegnet ved, at mikro-gelen har en middelpartikelstørrelse i området 40 til 250 nm.

11. Fremgangsmåde ifølge krav 10, kende- 30 tegnet ved, at mikrogelen har en middelpartikelstørrelse i området 40 til 150 nm. DK 175142 B1

12. Fremgangsmåde ifølge krav 11, kende tegnet ved, at mikrogelen har en middelpartikelstørrelse i området 50 til 150 nm.

13. Fremgangsmåde ifølge krav 12, kende- 5 tegnet ved, at mikrogelen har en middelpartikelstørrelse i området 50 til 100 nm.

14. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 13, kendetegnet ved, at mikrogelen har et overfladeareal på 1360 til 2720 m2/g.

15. Fremgangsmåde til fremstilling af en vandop løselig, polypartikulær polyaluminosilicatmikrogel med et molforhold for aluminiumoxid:siliciumoxid på mellem 1:10 og 1:1500, en middelpartikelstørrelse på 20-250 nm og et overfladeareal på mere end 1000 m2/g, k e n -15 detegnet ved, at den i trin omfatter (i) at syrne en vandig opløsning af et alkalimetalsi-licat indeholdende 0,1-6 vægt% SiOj til en pH-værdi på 2-10,5 under anvendelse af en sur, vandig opløsning indeholdende en tilstrækkelig 20 mængde aluminiumsalt til opnåelse af nævnte mol forhold; og (ii) at tilpasse pH-værdien for produktet fra trin (i) til mellem 1-4 før, efter eller samtidigt med et fortyndingstrin, men før gelering, til opnåelse 25 af et Si02-indhold på < 5 vægt%.

16. Fremgangsmåde ifølge krav 15, kendetegnet ved, at syrningen i trin (i) producerer en pH-værdi på fra 7 til 10,5.

17. Fremgangsmåde ifølge krav 16, kende -30 tegnet ved, at syrningen i trin (i) producerer en pH-værdi på fra 8 til 10. DK 175142 B1

18. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 15 til 17, kendetegnet ved, at mi-krogelen har en middelpartikelstørrelse i området 40 til 250 nm.

19. Fremgangsmåde ifølge krav 18, kende tegnet ved, at mikrogelen har en middelpartikelstørrelse i området 50 til 150 nm.

20. Vandopløselig, polypartikulær polyalumino-silicatmikrogel i vand, kendetegnet ved, at 10 den i det væsentlige består af en mikrogel opnået ifølge et hvilket som helst af kravene 15 til 19.