FI80742C - Saett foer framstaellning av papper innehaollande lera eller andra fyllmedel. - Google Patents

Description

%».

1 80742

Menetelmä savea tai muita fillereitä sisältävän paperin valmistamiseksi

Keksinnön kuvaus 5 Hakemuksen alue Tätä keksintöä voidaan käyttää parantamaan fille-rien pysyvyyttä paperinvalmistuksen aikana, harmillisen filleripartikkelien kasaantumisen ehkäisemiseksi paperissa ja fillerin tasaisen jakautumisen saamiseksi paperiin. Kek-10 sintö vähentää myös fillerin haitallista vaikutusta paperin lujuuteen sekä pysyttämisen apuaineiden haitallista vaikutusta paperin muodostukseen. Filleripartikkelien ja hieno-aineiden aggregaatit jauhetuista tai jalostetuista selluloosista auttavat saamaan aikaan korkean opasiteetin pa-15 periin.

Nykyinen teknologia

Kun valmistetaan paperia, jonka filleripitoisuus on korkea, lisätään tavallisesti pysyttämis-apuainetta massasuspensioon pysyvyyden parantamiseksi, joka pysyvyys 20 tulisi muutoin niin alhaiseksi, että filleripitoisuus kiertävässä vedessä tulisi liian korkeaksi koneen turvalliseen toimintaan nähden, ja johtaisi myös korkeisiin häviöihin viemäriin.

Tällainen fillerin hiutaloiminen massasuspensioon 25 tuo kuitenkin mukanaan kallista kemikaalien käyttöä, ja sillä on ei-toivottuja sekundaarisia vaikutuksia.

Näin ollen kemikaali hiutaloittaa myös massan kuidut ja vahingoittaa näin ollen paperinmuodostusta. Prosessin vaih-teluvaikutus voi häiritä valmistusprosesseita paperiko-30 neella. Paperissa filleripitoisuus on huomattavasti korkeampi päällipuolella, kuin viiran puolella. Filleripartikkelien kasaantumisen aiheuttaa paperin valonsironnan vähentymistä.

2 80742

Keksinnön tarkoitus Tämän keksinnön tarkoitus on saavuttaa parannettu fillerin pysyvyys ilman tiheiden filleri-agglomeraattien generoitumista. Ratkaisuna tähän ongelmaan on havaittu 5 olevan filleripartikkelien hiutaloittaminen, kun ne on sekoitettu puufillerien hienoainesfraktioon, jolloin partikkelit pysyvät erillään näiden fibrillien avulla, jotka ovat sitoutuneet tilaavieviin hiutaleisiin, oletettavasti polymeerisilloituksella, ja hiutaleet suodatetaan helposti 10 pois paperikoneen viiralla, ja niiden asema kuituverkossa pysyy veden virtauksesta huolimatta sen läpi vedenpoiston ja puristuksen aikana paperikoneessa. Aivan kuin filleri-partikkeleillakin hienoaineilla on kyky sirottaa valoa ja näin ollen parantaa paperin opasiteettia edellyttäen 15 vain, että voidaan pitää vähintään puolen valon aallonpituuden etäisyys fibrillien välillä paperissa, mitä voidaan edistää hienoaineiden ja fillerien yhteishiutaloittami-sella.

Tekniikka keksinnön tarkoituksen saavuttamiseksi 20 Tässä menetelmässä on oleellista, että fibrilleil- lä on tiettyä jäykkyyttä siten, että pintajännitys ei anna liian paljon optista kontaktia niiden välille paperin kuivaamisen aikana. Fibrillien pitäisi siksi olla mekaanisesta tai kemimekaanisesta massasta, jossa kuidun seinä, 25 joista fibrillit ovat kuoriutuneet, ylläpitää vielä puun jäykkyyttä. Massan pitäisi kuitenkin olla peroksidilla valkaistu, koska tätä keksintöä käytetään pääasiallisesti painopaperin valmistuksessa, joka vaatii suuren kirkkauden. Kerahiutalointiprosessi itse on yhtä tehokas kemiallisen 30 massan hienoaineilla, ja paperikoneessa on suositeltavaa käyttää rikasta kiertovettä kuivauspöydän ensimmäisestä osasta prosessissa käytettävien hienoaineiden laimentamiseksi. Tämä parantaa suuresti pysyvyyttä ja alentaa kierto-veden konsistenssia. Mekaaninen selluloosa käytettäväksi 35 korkean luokan painopaperissa voidaan valmistaa yli 50 % 3 80742 hienoainespitoisuudella, mutta tässä suhteessa ei voida mennä liian pitkälle, koska pitkiä kuituja tarvitaan myös lujuuden takia, ja koska pysyvyys on ongelma, kun tällaista massaa lisätään raaka-aineisiin. Kun yllä-5 mainitun tyyppistä paperimassaa käytetään tämän keksinnön mukaan, se ei aiheuta kuivatus- tai pysyvyysongelmia ja se voidaan jalostaa mahdollisimman hienoksi.

Jos tällaista mekaanista massaa ei ole saatavana tai se ei ole sopivaa valmistettavan paperin aineosana, 10 osa pääraaka-aineista voidaan alistaa erilliseen jalos-tusprosessiin, jossa valmistetaan sopivaa hienon luokan massaa. Vaadittava määrä on 20 %:iin asti lisätyn fillerin painosta. Jalostukeen pitäisi tapahtua 20-50 % konsistenssilla jotta saataisiin fibrillejä ja lamelleita 15 mieluummin kuin rikkoontuneita kuituja.

Tähän jalostukseen voidaan käyttää monia tavanomaisia puhdistuskoneita, mutta keinot pitäisi edulliseti sovittaa massan kierrätykseen. Pilleri voidaan lisätä massaan prosessin aikana hyvän sekoituksen aikaansaamisek-20 si, mutta se ei ole oleellista.

Hienolaatuinen massa, joka voi mukavasti olla kaupallista mekaanista massaa, jossa on hyvin alhainen rasvaisuus, esimerkiksi 50 ml C.S.F., laimennetaan sekoi-tustankissa edullisesti kiertoveteen kuivatuspöydän ensim-25 mäisestä osasta, mukavasti 5-10 g/1 konsistenssiin. Sitten massa sekoitetaan fillerisuspension kanssa nopeudella, joka antaa esimerkiksi 20 % hienoaineita fillerin painoa kohti, mikä saavutetaan mukavasti pumppaamalla kahta suspensiota jatkuvasti sekoituskammioon. Kun sekoitus on suo-30 ritettu, pysyttämisapuainetta lisätään hienoaineiden ja fillerin kerahiutaloittamiseksi. Hiutalesuspensio pumpataan sitten raaka-aineeseen esimerkiksi ennen paperikonetta syöttävää viuhkapumppua. : 4 80742

Kuvioiden kuvaus

Kuvio 1 esittää fillerin jakautumista kahden levyn paksuuden läpi, jotka levyt on tehty kerahiuta-loiduista sekoituksista, joissa on yhtäläiset osat 5 hienoaineita ja mineraalitilleriä.

Kuvio 2 osoittaa fillerin pysyvyyttä levyssä pysyttämisapuaineen lisäyksen funktiona.

P+F filleri on esihiutaloitu hienoaineosuuden kanssa.

10 P+P filleri on lisätty massaan ja sitten pysyttä- misaine on sekoitettu siihen.

Patenttivaatimukset vahvistavia laboratorikokeita SEM-mikrokuva vaaditun laatuista mekaanista massaa olevasta levystä osoittaa, että kaikki, mitä nähdään 15 mikrokuvassa, esittää fibrillejä ja lamelleja.

Mikrokuva levystä, joka on tehty yhtä suurista osista tällaisia hienoaineita ja filleriä osoittaa, että levyllä on yhtenäisempi, mutta kuitenkin huokoinen rakenne, huokostilavuus on 65 %. Tässä keksinnössä maini-20 tuilla hienoaineshiutaleilla ja fillerillä pitäisi paperissa olla sama rakenne kuin tässä levyssä, jolloin se parantaa paperin opasiteettia.

Kuvio 1 esittää fillerijakautumaa päällyspuolesta viirapuolelle kahdessa levyssä, jotka on tehty yhtä suu-25 rista osista filleriä ja hienoaineita, jotka on hiuta-loitu polymeerillä. Kuvio osoittaa, että filleripartik-kelit näissä levyissä olivat niin lujasti sitoutuneet hienoaineisiin, että ne pysyivät asemissaan levyissä veden poiston puristuksen ja kuivauksen aikana.

Il 5 80742

Kuvio 2 esittää pysyvyystutkimusten tuloksia labo-ratoriolevyvalussa, jossa levyt on tehty joko fillerin ja pysyttämis-apuaineen lisäyksen jälkeen syöttöaineeseen (P+P ) tai esihiutaloitujen hienoaine-filleri -aggregaatti-5 en lisäyksen jälkeen levykoneeseen (P+F). Nähdään, että polymeerin kulutus 150 g/t tavanomaisen levyn valmistuksen aikana antoi saman pysyvyyden kuin polymeerin kulutus 60 g/t hienoaineiden ja fillerin kerahiutaloittamisen jälkeen.

10 Seuraava taulukko esittää joidenkin hienoaineiden ja fillerin seosten sedimenttikonsentraatioita. Kaikkein alhaisin sedimenttikonsentraatio saatiin käyttämällä ke-rahiutaloittamismenetelmä, so. muodostui tilavampia hiutaleita. Samaa vaikutusta ei saavuteta, jos joko savi 15 tai hienoaineet hiutaloidaan ennen sekoittamista keskenään.

Taulukko 1

Sedimenttikonsentraation määritys

- g / -L

pelkkiä hienoaineita 8,1

Percolilla hiutaloituja hienoaineita 7,1 20 hienoaineita, jotka on sekoitettu filleriin ja hiutaloitu 5,3 hienoaineita, jotka on hiutaloitu Percolilla ja sekoitettu sitten saveen 10,1 hienoaineita, jotka on sekoittu saven kanssa 11,2 25 savea, joka on hiutaloitu Percolilla ja sekoitettu sitten hienoaineiden kanssa 8,2 savea, joka on hiutaloitu Percolilla 160

Kerahiutaloittamisprosessia on kokeiltu pilot-paperikoneella, ja tuloksia verrattiin niihin, jotka saa-30 tiin tavanomaisesta paperinvalmistuksesta käyttämällä samaa raaka-ainetta. Seuraavat tulokset rekisteröitiin: 6 80742 kerahiuta- tavanomainen loittaminen menetelmä

Filleripitoisuus % 40,0 39,2 3

Tiheys kg/m 746 808 5 Vetoindeksi MD 19,1 17,2

Vetoindeksi CD 9,1 7,4

Venymä-% MD 1,1 0,8

Venymä % CD 1,6 1,4 TEA J/m2 MD 10,0 7,0 10 TEA J/m2 CD 8,0 6,0

Taivitusjäykkyys mN MD 43 42

Taivutusjäykkyys mN CD 28 20

Ilmanläpäisevyys nm/Pas 320 560

Valkoisuus ISO % 77,0 78,7

Opasiteetti ISO % 96,8 95,5 S-arvo 71,1 68,9 K-arvo 1,4 1,1

Polymeeriä lisätty g/t 210 200

Vaikka kerahiutaloidussa paperissa oli 8 % alhaisen 20 rasvaisuuden puuhioketta, TEA oli 40 % korkeampi vaikutus, joka voidaan selittää hyvin paljon paremmalla muodostumisella ja filleripartikkelien vähäisemällä puuttumisella kuitu-kuitu -sitoutumiseen. On huomattavaa, että tämä lujuuden kasvu voitaisiin yhdistää tiheyden vähenemiseen 25 ja valonsironnan kasvuun. Normaalisti jälkimmäiset kaksi ominaisuutta huonontuvat, kun lujuus kasvaa. Olisi huomattava, että kerahiutaloittamisen positiiviset vaikutukset saavutetaan ilman ylimääräisiä kuluja kemikaaleihin tai selluloosaan.

I!

Claims (2)

7 80742

1. Menetelmä savea tai muita mineraalifillereitä sisältävän paperin valmistamiseksi, tunnettu 5 siitä, että siinä ensin sekoitetaan filleri voimakkaasti jauhettuun selluloosamassan, edullisesti mekaaniseen massaan, joka koostuu vallitsevasti rikkoontuneista kuidunseinä-nämistä tulleista fibrilleistä ja laulelleista, ja sitten lisätään tähän seokseen polymeeri, esimerkiksi kationi-10 aktiivinen polyakryyliamidi, joka kykenee luomaan sidoksia fibrillien ja lamellien hienoaineiden välille ja luo hienoaineiden ja sisään suljettujen filleripartikkelien verkoston, ja lopulta syötetään tätä sakkaa jatkuvasti sulppuun ennen paperikonetta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä että laimennetaan hienoaineita sisältävä suspensio kiertovedellä edellisestä kuivatuspöydän aikaisemmasta osasta, jolloin annetaan hienoaineille ja filleri-partikkeleille, jotka ovat ohittaneet virran, mahdollisuus 20 sisältyä hienoaines-filleri-hiutaleihin, jotka generoidaan yhteishiutaloittamisella. 8 80742