FI93133B - Menetelmä paperin valmistamiseksi - Google Patents
Menetelmä paperin valmistamiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI93133B FI93133B FI881107A FI881107A FI93133B FI 93133 B FI93133 B FI 93133B FI 881107 A FI881107 A FI 881107A FI 881107 A FI881107 A FI 881107A FI 93133 B FI93133 B FI 93133B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- starch
- cationic
- anionic
- starches
- paper
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims abstract description 148
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims abstract description 148
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims abstract description 111
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims abstract description 69
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 57
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 45
- 229920006320 anionic starch Polymers 0.000 claims abstract description 44
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 13
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 6
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 16
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 4
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical class OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000004181 carboxyalkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims description 2
- 125000001174 sulfone group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 45
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 38
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 24
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 10
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 8
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 5
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 5
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 239000012612 commercial material Substances 0.000 description 3
- BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H dialuminum;trisulfate;hydrate Chemical compound O.[Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- -1 oxy compound Chemical class 0.000 description 3
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 3
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 2
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 description 2
- 101100372509 Mus musculus Vat1 gene Proteins 0.000 description 2
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 2
- ULUAUXLGCMPNKK-UHFFFAOYSA-N Sulfobutanedioic acid Chemical compound OC(=O)CC(C(O)=O)S(O)(=O)=O ULUAUXLGCMPNKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 2
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 2
- KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N phenolphthalein Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)C2=CC=CC=C2C(=O)O1 KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 2
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N sulfamic acid Chemical compound NS(O)(=O)=O IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 2
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 2
- KGQRWIGLYVFREC-UHFFFAOYSA-N 1-chloropropan-2-one;sodium Chemical compound [Na].CC(=O)CCl KGQRWIGLYVFREC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DDLBHIIDBLGOTE-UHFFFAOYSA-N 3-chloro-2-hydroxypropane-1-sulfonic acid Chemical compound ClCC(O)CS(O)(=O)=O DDLBHIIDBLGOTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMHUEFKKTZWDNM-UHFFFAOYSA-N 3-chloro-2-sulfopropanoic acid Chemical compound OC(=O)C(CCl)S(O)(=O)=O XMHUEFKKTZWDNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KPOOJQIODZOAPF-UHFFFAOYSA-N C(C)OP(OCC)=O.NC(C)Cl Chemical compound C(C)OP(OCC)=O.NC(C)Cl KPOOJQIODZOAPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UDHXJZHVNHGCEC-UHFFFAOYSA-N Chlorophacinone Chemical compound C1=CC(Cl)=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)C(=O)C1C(=O)C2=CC=CC=C2C1=O UDHXJZHVNHGCEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 description 1
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 description 1
- 241001342968 Newtonia <angiosperm> Species 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 235000012206 bottled water Nutrition 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 1
- 125000004395 glucoside group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003944 halohydrins Chemical class 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 150000002924 oxiranes Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N pyridine Substances C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 125000004964 sulfoalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- DIORMHZUUKOISG-UHFFFAOYSA-N sulfoformic acid Chemical class OC(=O)S(O)(=O)=O DIORMHZUUKOISG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP 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
- D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
- D21H23/76—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by choice of auxiliary compounds which are added separately from at least one other compound, e.g. to improve the incorporation of the latter or to obtain an enhanced combined effect
- D21H23/765—Addition of all compounds to the pulp
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP 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
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
- D21H17/24—Polysaccharides
- D21H17/28—Starch
Landscapes
- Paper (AREA)
- Making Paper Articles (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
Description
93133 1 Menetelmä paperin valmistamiseksi Förfarande för framställning av papper 5
Keksintö kohdistuu menetelmään paperin valmistamiseksi. Käsitteellä "paperi" tarkoitetaan seuraavassa kaikkia tasomaisia tai arkkimaisia rakenteita, jotka voivat perustua selluloosakuitujen - joka on paperi-ja kartonkiteollisuudessa tavallisimmin käytetty raaka-aine - ohella 10 myös - synteettisiin kuituihin, kuten polyamidi- ja polyesterikuituihin sekä polyakryylihartseja oleviin kuituihin; - mineraalikuituihin, kuten asbesti- ja lasikuituihin sekä keraamisiin kuituihin; 15 - selluloosakuitujen, synteettisten kuitujen ja mineraalikuitujen kaikkiin yhdistelmiin.
Kationisten tärkkelysten, joita lisätään kuitumassaan ennen arkin muodostamista, hyvin tunnettu käyttö lisää kuitujen ja täyteaineiden 20 pidättymistä, parantaa vedenpoistoa sekä paperin fysikaalisia ominaisuuksia. Näiden tärkkelysten edullinen kiinnittyminen kuiduissa ja täyteaineissa oleviin anionisiin reaktiivisiin kohtiin, mikä on mahdollista niiden kationisen luonteen tai kationisuuden ansiosta, lisää kuitujen välisten sekä kuitujen ja täyteaineiden välisten 25 sidosten lukumäärää, mikä johtaa paperin suurempaan lujuuteen. Paperin suuremman lujuuden ansiosta on puolestaan mahdollista alentaa kuitu-massan pitoisuutta tai käyttää huonompilaatuisia kuituja.
Kationisten tärkkelysten käytöllä saavutetuilla eduilla ei voida 30 kuitenkaan aina, viime vuosista lähtien, kompensoida niitä jatkuvasti kasvavia haittoja, jotka johtuvat lähtömateriaalien koko ajan huononevasta laadusta.
Jatkuvasti tiukentuvan taloudellisen kannattavuuden tyydyttämiseksi 35 ei ainoastaan puolikemiallisen massan, jota käytetään perinteisesti esimerkiksi aaltopahvia varten tarkoitetun paperin valmistamiseen, osuutta olla vähennetty talteenotetuista selluloosakuiduista valmis- 2 93133 1 tettujen massojen, joista käytetään yleisesti lyhennettä TSK, eduksi, vaan tämän lisäksi myös näiden TSK-massojen laatu on yhä keskinker-taisempi johtuen siitä, että "jätepaperia" kierrätetään aina kauemmin ja kauemmin.
5 Tämän lisäksi, paperikonetta ajatellen, suuntauksena on yhä suuremmassa määrin järjestelmällisesti suljetut kierrot, mikä johtaa orgaanisten ja epäorgaanisten materiaalien rikastumiseen valmistuksessa käytettävään veteen.
10 Nämä tekijät yhdessä pienentävät paperin lujuutta; kationisten tärkkelysten määrä, joka saadaan kiinnitetyksi kuituihin, pienenee, mikä johtaa arkin heikentymiseen.
Ί5 Useita ratkaisuja ollaan ehdotettu näiden haittojen poistamiseksi.
Alalla ollaan näin ollen otettu käyttöön tärkkelyksiä, joiden katio-nisuus on yhä suurempi ja suurempi, rajoittuen kuitenkin ilmeisesti siihen suurimpaan mahdolliseen kationisuuteen, johon voidaan päästä 20 kationisten tärkkelysten perinteisillä valmistusmenetelmillä. Joka tapauksessa, olipa kationisuus miten suurta tahansa, ainekiertojen sulkeminen Ja kuitujen laadun huononeminen johtavat väistämättä paperin lujuuden heikentymiseen.
25 Koska kationisen tärkkelyksen tehokkuus on sitä parempi, mitä suuremmalla todennäköisyydellä se kiinnittyy kuituihin, niin alalla ollaan pyritty suurentamaan tätä kiinnittymisen todennäköisyyttä saamalla aikaan "kationisesta tärkkelyksestä - polyakryyliamidista" tai "kati-onisesta tärkkelyksestä - alumiinisulfaatista tai alumiinipolyklori-30 dista" muodostuvia yhdistelmiä (katso US-patenttijulkaisu 4 066 495).
Kahden tai useamman, ionisuudeltaan samanlaisen yhdisteen tällaisen käytön ainoana tehtävänä on parantaa täyteaineiden ja kuitujen pidättymistä paperin koostumusta kuitenkaan muuten muuttamatta.
Tässä yhteydessä ollaan myös käytetty tärkkelyksiä, jotka sisältävät sekä kationisia ryhmiä että anionisia fosfaattiryhmiä (katso ranska- 35 3 93133 1 lainen patenttijulkaisu FR 1 499 781).
Vaikka nämä tärkkelykset sisältävätkin ionisuudeltaan erilaisia ryhmiä, ne ovat kuitenkin kaikesta huolimatta luonteeltaan olennai-5 sesti kationisia, rajoittaen näin ollen itse itsensä käyttöä.
Tärkkelysfosfaatin ja kationisen tärkkelyksen peräkkäinen käyttö parantaa ainoastaan saatavan paperin lujuutta, ja sitäkin riittämättömästi. Tämän lisäksi tällaiset fosfatoidut tärkkelykset li-10 säävät saastekuormitusta näissä tärkkelyksissä läsnäolevien, niiden valmistuksesta peräisin olevien typpiyhdisteiden seurauksena.
Niinkutsutuissa "kaksinkertaisissa" menetelmissä ei käytetä tärkkelyksiä, jotka käsittävät sekä kationisia ryhmiä että fosfaatti-15 ryhmiä, eikä myöskään tärkkelysfosfaatteja ja kationisia tärkkelyksiä, vaan ne perustuvat kationisista tärkkelyksistä ja ionisuudel-taan erilaisista yhdisteitä muodostuviin yhdistelmiin.
Näin ollen alalla ollaan käytetty (katso julkaisu EP 41.056) katio-20 nisiä tärkkelyksiä yhdessä kolloidaalisen piihapon kanssa. Toisaalta patenttijulkaisussa EP 60.291 kuvataan kationiseen tärkkelykseen ja karboksimetyyliselluloosaan tai uronihappopolymeeriin perustuvan geelin valmistus, josta geelistä vesi on poistettu osittain polypii-hapon kolloidaalisen liuoksen tai polyalumiinioksiyhdisteen avulla.
Y. 25
Kaksinkertaiset tekniikat parantavat pidättymistä, joten niiden avulla on mahdollista valmistaa enemmän täyteainetta sisältävää paperia. Niiden avulla voidaan säästää olennaisesti selluloosaa, mutta ne eivät ole käyttökelpoisia kaikissa tapauksissa. Tämän lisäksi 30 arkin muodostamishetkellä selluloosaan kiinnittynyt tärkkelysmäärä ·* pysyy edelleen rajallisena, joten tällä tavalla saadun paperin fysi kaalisia ominaisuuksia ei edelleenkään saada riittävästi parannetuksi.
Näin ollen, mekaanisilta ominaisuuksiltaan paremman paperin saarni-35 seksi alalla jo tunnetuilla tekniikoilla tuotetun paperin pinta on käsiteltävä erityisesti liimapuristimen tyyppisessä koneessa. Paperi-rakenteeseen sisältyvän tärkkelyksen määrä saadaan suurenemaan täi- 4 93133 1 laisella käsittelyllä, jolloin myös paperin lujuus paranee.
Tällainen ratkaisu ei ole kuitenkaan taloudelliselta kannalta tyydyttävä, sillä kaikki lisäoperaatiot ovat kalliita. Paperin johta-5 minen liimapuristimen läpi hidastaa lisäksi koneiden nopeutta, ja näin ollen paperin tuotantoa, huomattavasti, arviolta 15-20 %.
Edellä esitetystä seuraa, ettei millään jo olemassa olevalla menetelmällä saada aikaan ominaisuuksiltaan toivotunlaista paperia niin, •JO että sen valmistuskustannukset olisivat tyydyttävät.
Näin ollen keksinnön tavoitteena on erityisesti saada aikaan menetelmä sellaisen paperin valmistamiseksi, joka paperi vastaa jo olemassa olevia papereita paremmin erilaisia käytännnön tarpeita.
15
Hakija on kuitenkin nyt todennut perinpohjaisten tukimusten perusteella, että tärkkelyksen kiinnittymisen kynnysarvo kuituseoksessa saadaan suurenemaan erityisesti vaikeiksi tiedetyissä olosuhteissa olennaisesti, eli vähintään 30 %, jopa 50 % tai yli 100 %, kun kuitu-20 massaan, erityisesti sen märkäpäähän, lisätään toisistaan erillään kationista tärkkelystä ja muuta kuin tärkkelysfosfaattia olevaa anionista tärkkelystä.
Käsitteellä "tärkkelyksen kiinnittymisen kynnysarvo kuituseoksessa" *. 25 tarkoitetaan sitä tärkkelysmäärää, joka kiinnittyy kuivan kuituseoksen yhtä painoyksikköä kohden. Kuituseos käsittää kaikki ne liukenemattomat aineosat, jotka osallistuvat paperiarkin muodostumiseen.
Näin ollen keksinnön mukainen menetelmä paperin valmistamiseksi on 30 tunnettu siitä, että lähtöaineena toimivaan kuituseokseen lisätään « ·’ kahdessa tai useammassa pisteessä, erityisesti sen märkäpäähän, toisistaan erillään yhtä (tai useampaa) kationista tärkkelystä sekä yhtä (tai useampaa) anionista, muuta kuin tärkkelysfosfaattia olevaa anionista tärkkelystä.
Tämän menetelmän erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti tällainen muuta kuin tärkkelysfosfaattia oleva anioninen tärkkelys valitaan 35 5 93133 1 ryhmästä, joka koostuu tärkkelysfosfonaateista, karboksialkyylitärk-kelyksistä sekä mielellään tärkkelyssulfaateista, sulfoalkyylitärk-kelyksistä ja sulfokarboksialkyylitärkkelyksistä. Käsitteellä "anio-ninen tärkkelys" tarkoitetaan seuraavassa kaikkia tämän tyyppisiä 5 tuotteita tärkkelysfosfaatteja kuitenkaan lukuun ottamatta.
Edellä mainitun menetelmän erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaisesti lähtöaineena toimivaan, paperin valmistamiseen tarkoitettuun kuituseokseen lisätään 0,2-5 % suuruinen määrä kationista 10 tärkkelystä ja 0,2-5 % suuruinen määrä anionista tärkkelystä.
Kationisen ja anionisen tärkkelyksen määrä on mielellään alueella 0,4-3 %, mieluumin 0,7-2,5 %, näiden prosenttisten osuuksien tarkoittaessa kuivan tärkkelyksen määrää kuivassa kuituseoksessa.
15
Kationiset ja anioniset tärkkelykset lisätään edullisesti kuitu-seokseen vettä sisältävänä liimana, joka on laimennettu siten, että sen pitoisuus on alle 5 %, mielellään alle 3 %, mieluumin alle 1 %, alarajan ollessa 0,01 %.
20 Näiden liimojen valmistaminen (mikäli käytettävä tärkkelys ei liukene suoraan kylmään veteen, missä tapauksessa yksinkertainen dispergoi-minen veteen riittää) toteutetaan sinänsä tunnetulla tavalla käyttäen hyväksi epäjatkuvaa tai jatkuvaa keittoa, esimerkiksi jatkuvatoimi-25 sessa ja paineistetussa keittimessä, jossa voidaan myös toteuttaa annosteleminen, keittäminen ja laimentaminen.
Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti, kyseessä olevan menetelmän yksinkertaistamiseksi siinä voidaan käyttää suoraan kylmään 30 veteen liukenevia anionisia ja kationisia tärkkelyksiä, jotka voidaan ·* näin ollen lisätä jauheena suoraan kuitususpensioon.
' Keksinnön mukaisen menetelmän erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaisesti kationisen tärkkelyksen ja anionisen tärkkelyksen välinen 35 suhde on alueella 10/1 - 1/10, mielellään alueella 5/1 - 1/3, ja edelleen mieluumin alueella 3/1 - 1/2. Nämä suhteet on laskettu • * ' tärkkelysten kuivapainoista.
6 93133 1 Ne pisteet, joista kationisia ja anionisia tärkkelyksiä lisätään, määräytyvät kyseessä olevan järjestelmän fysikokemiallisten ominaisuuksien perusteella. Näiden pisteiden valinta johtaa eripituisiin kosketusaikoihin kuituseoksen kanssa.
5
Keksinnön mukaisesti käytettävien kationisten ja anionisten tärkkelysten optimaaliset pitoisuudet, eli pitoisuudet, joilla päästään parhaisiin tuloksiin, määritetään esitetyissä rajoissa erityisesti käytettävästä kuitumassasta ja käytettävästä vesipitoisesta ympäris--|q töstä (ioniympäristö), tai kyseisen paperikoneen ominaisuuksista riippuen.
Näissä rajoissa keksinnöllä saavutettavat tulokset, esimerkiksi tärkkelyksen pidättymiskokeella mitattavissa oleva tulos, ovat parem-Ί5 mat kuin ne, joihin päästään yksinkertaisesti laskemalla yhteen vastaavasti kationisen tärkkelyksen ja anionisen tärkkelyksen erillisellä käytöllä saavutettavat tulokset, minkä perusteella voidaan todeta synergistinen vaikutus.
2Q Keksinnön mukaisesti käytettävät kationiset tärkkelykset valitaan tärkkelyksistä, jotka esiintyvät elektroneja vastaanottavassa tilassa. Tämä tila on saatu aikaan luonteeltaan elektropositiivisilla eli kationisilla substituenttiryhmillä.
25 Tavallisimmin käytettävät substituentit ovat ryhmiä, jotka käsittävät tertiäärisen tai kvaternäärisen typpiatomin, vaikkakin myös fosfoni- ja sulfoniryhmiä voidaan käyttää.
Reagensseina tärkkelyksen saamiseksi kationiseksi voidaan käyttää 3Q halohydriineitä tai epoksideja, jotka ovat vastaavasti seuraavien kaavojen mukaisia:
X - CH2 - CH (CH2)n - A
35 0H
ja 7 93133
CH, - CH lCH2)n - A
5 missä 10 - A tarkoittaa ryhmiä /l /1 _ /1 " Nv : r2. X . tai -n+- r2. x NR2 \ ^R-
15 J
- X tarkoittaa edelä olevissa kaavoissa halogeeniatomia, esimerkiksi klooriatomia; - ja R2 tarkoittavat toisistaan riippumatta suora- tai haaraket-20 juista C^-C^-alkyyliradikaalia, tai ne muodostavat yhdessä syklisen rakenteen; - R3 tarkoittaa suora- tai haaraketjuista C^-C/^-alkyyliradikaalia ja n tarkoittaa kokonaislukua 1-3.
25 Kationisointiin käytettävät reagenssit ovat mielellään: - dietyyliaminokloorietaani - epoks ipropyy1itrimetyy1iammoniumklor idi - 1-kloori-2-hydroksipropaanitrimetyyliammoniumkloridi.
30 Näiden tärkkelysten elektrofiilisyys kvantitoidaan määrittämällä niiden substitutioaste (SA) eli glukosidista perusyksikköä kohden substituoituneiden hydroksyyliryhmien lukumäärä. SA on yleisesti korkeintaan 0,3, ja se on mielellään alueella 0,02-0,2, mieluumin 35 alueella 0,04-0,15.
Keksinnön mukaisesti käytettävien anionisten tärkkelysten valmis- 8 93133 1 tamiseksi anionisia substituentteja liitetään tärkkelysmolekyyliin funktionaalisten reagenssien avulla, joina reagensseina käytetään mielellään: 5 - tärkkelysfosfonaattien tapauksessa aminokloorietaanidietyyli fos fonihappoa; - tärkkelyssulfaattien tapauksessa sulfaamihappoa, sulfamaatteja tai myös elektroneja luovuttavia SO3'-komplekseja, kuten SO3- trimetyyli-amiinia (-TMA) tai S03-pyridiiniä; 10 · tärkkelyssulfoalkyylien tapauksessa 2-kloorietaanisulfonaatteja ja 3-kloori-2-hydroksipropaanisulfonaattia, - tärkkelyskarboksialkyylien tapauksessa 1-halogeenikarboksyylihappo-jen suoloja kuten natriummonoklooriasetaattia tai natriumklooripro-pionaattia, laktoneita kuten propioni- tai butyrolaktonia, akrylonit- 15 rilliä (reaktion jälkeen toteutetaan saippuointi), happoanhydridejä kuten maleiinihapon, meripihkahapon, ftaalihapon ja muiden happojen anhydridejä; - tärkkelyssulfokarboksyylien tapauksessa 3-kloori-2-sulfopro pionihappoa.
20
Vaikka teoriassa anionisia ryhmiä käsittävien tärkkelysten nukleo-fiilisyys tulisikin voida täsmentää arvon pKA avulla, niin kuitenkin käytännössä määritetään niiden substitutioaste SA.
:· 25 Suurin arvo, jonka SA voi saavuttaa, on 3. Keksinnössä käytettävien anionisten tuotteiden SA on kuitenkin yleensä korkeintaan 1,5, mielellään korkeintaan 0,5.
Kationisia tai anionisia ryhmiä käsittävän reagenssin kiinnittäminen 30 tärkkelykseen on hyvin tunnettua [katso teokset: - "Starch: Chemistry and Technology", toimittaja Whistler et ai., voi. II (Industrial aspects), 1967, Academic Press; - "Starch Production Technology", toim. J.A. Radley, 1976, Applied 35 Science Publishers Ltd. London; - "Starch: Chemistry and Technology", toimittaja Whistler et ai., 2. painos (1984), Academic Press, Inc., sivut 354-385].
9 93133 1 Tekniikan nykytilan mukaisesti reaktio voidaan toteuttaa märkänä faasina, eli tärkkelyksen suspensiona vettä tai liuotinta sisältävässä ympäristössä, mutta myös kuivana faasina luonteeltaan alka-lisen katalyytin läsnäollessa. Reaktiossa käytetään mielellään liuo-5 tinfaasia tai kuivaa faasia siinä tapauksessa, että liukoisuus veteen muuttuu suureksi substitutioasteen kasvaessa. Kiinnittäminen voidaan myös toteuttaa liuottamalla tärkkelys edellä esitetyissä olosuhteissa.
Reaktiot tällaisten kationisten tai anionisten ryhmien kiinnittäkö miseksi tärkkelykseen voidaan kuvata ja toteuttaa kaikista lähteistä peräisin olevalla tärkkelyksellä, kuten maissi·, riisi-, vehnä-, peruna- ja maniokkitärkkelyksellä sekä muilla. Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti nämä reaktiot voidaan toteuttaa tärkkelyksellä, johon on muodostettu etukäteen ristisidoksia enemmän 15 tai vähemmän perusteellisella käsittelyllä. Tämä käsittely aiheuttaa tällä tavalla saataviin anionisiin tai kationisiin tärkkelyksiin erityisiä ominaisuuksia, joiden ansiosta niiden lisäämispisteet voidaan valita vapaammin käytettäessä niitä keksinnön puitteissa.
20 Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon puitteissa hakija on todennut enemmän tai vähemmän selviä eroja anionisten tärkkelysten ja kationisten tärkkelysten käyttäytymisessä erityisesti käytetyistä selluloosamassoista ja vesipitoisista väliaineista riippuen.
:· 25 Yleisesti ottaen on voitu todeta, että parhaisiin tuloksiin päästään perunatärkkelyksellä. Erityisen edullisia ovat anioniset tärkkelykset, jotka kuuluvat sulfokarboksialkyylijohdannaisten luokkaan.
Keksinnön mukaisesti käytettävien tärkkelysten erinomaiset kolloi-30 daaliset ominaisuudet vaikuttavat merkittävällä tavalla paperin valmistamiseen, parantaen esimerkiksi hienojen selluloosahiukkasten ja täyteaineiden pidättymistä muodostettavaan arkkiin sekä veden poistumisnopeutta arkista.
35 Keksinnön mukaisessa menetelmässä voidaan käyttää lisäksi myös muita lisäaineita, esimerkiksi paperinvalmistuksessa perinteisesti käytet-* tyjä hiutaloittavia aineita, kuten alumiinisulfaattia, alumiinipoly- 10 93133 1 kloridia, polyetyleeni-iminiä, polyakryyliamidia ja muita.
Lopuksi, keksintö on ymmärrettävissä paremmin seuraavien esimerkkien avulla, jotka esimerkit ovat joko vertailevia tai jotka kohdistuvat 5 keksinnön edullisiin suoritusmuotoihin.
Keksinnön mukaisella menetelmällä käytännössä saavutetut tulokset arvioidaan laitteistolla, jolla voidaan toteuttaa vähintään tiettyjä paperinvalmistukseen, jossa lähtömateriaalina käytetään selluloosa-JO kuituja, kuuluvia vaiheita. Tällainen laitteisto esitetään kaavamaisesti oheisen julkaisun ainoassa kuviossa.
Kyseessä oleva laitteisto käsittää kyypin 1, jossa valmistetaan kuitumassan käsittävä seos. Tämä seos suspendoidaan ja homogenoidaan 15 sekoittajalla 2. Sekoittamista jatketaan koko kokeen ajan kierron syötön pitämiseksi mahdollisimman tasaisena. Tämän lisäksi sekoitus on niin heikkoa, ettei se muuta ajan mittaan tarkastelun kohteena olevan kuituseoksen jauhatusastetta eikä riko hiutaleita.
20 Valmistamisensa jälkeen kuituseos johdetaan pumpulla varustettua linjaa 3 pitkin sekoittimella 5 varustettuun välikyyppiin 4, jossa seosta voidaan säilyttää ennalta määrätyn ajanjakson ajan sen saattamiseksi kosketukseen yhden tai useamman tässä vaiheessa käytettävän apuaineen kanssa. Mahdollista on myös se, ettei seos viivy tässä ;·· 25 säiliössä 4 lainkaan; tässä tapauksessa kuituseos kulkee yksinkertai sesti säiliön 4 kautta ja kulkee linjaa 6 pitkin suoraan pumppuun P2, joka sijaitsee kyypin 4 ulostulossa.
Näissä kaikissa tapauksissa kuituseos poistuu kyypistä 1 suurin 30 piirtein vakionopeudella.
Linja 3 käsittää pumpun P^ jälkeen tilan 7, jossa voidaan säätää kuitususpension pH-arvoa alkalin tai hapon avulla. Tämän tilan 7 jälkeen linja 3 käsittää kaavamaisesti numerolla 8 esitetyn ele-35 mentin, jolla kuituseokseen voidaan lisätä yhtä tai useampaa apuainetta.
93133 11 1 Pumppu ?2 kuljettaa kuitususpension linjaa 9 pitkin kahteen peräkkäin sijaitsevaan sekoituslaitteeseen M^ ja M2, vastaavasti, jotka on varustettu sekoittimilla 10 ja 11, vastaavasti. Sekoittimien pyörimisnopeus ja lapojen muoto on valittu siten, että näissä sekoi-5 tuslaitteissa vallitsevat olosuhteet ovat mahdollisimman lähellä niitä leikkaavia olosuhteita, jotka vallitsevat teollisen paperinvalmistuksen märässä osassa.
Kolme kaavamaisesti numeroilla 12, 13 ja 14 esitettyä elementtiä, jq joiden avulla kuituseokseen voidaan lisätä apuaineita, on sijoitettu linjassa 9 pumpun P2 ulostuloon sekä ennen sekoituslaitteiden ja M2 sisäänmenoa, vastaavasti. Näiden elementtien avulla voidaan valita apuaineiden lisäämisjärjestys, leikkaavat olosuhteet ennen lisäystä tai sen jälkeen sekä apuaineen ja kuitumaisen seoksen välisen koske-15 tuksen pituus.
Toinen sekoituslaite M2 on yhdistetty linjalla 15 mittauslaitteeseen, josta alalla käytetään nimitystä "Britt-Jar", ja joka kuvataan seu-raavissa julkaisuissa: 20 TAPPI, lokakuu 1973, voi. 56, no. 10, sivut 46-50 TAPPI, helmikuu 1976, voi. 59, no. 02, sivut 67-70 TAPPI, heinäkuu 1977, voi. 60, no. 07, sivut 110-11 TAPPI, marraskuu 1978, voi. 61, no. 11, sivut 108-110 (TAPPI - Technical Association of the Pulp and Paper Industry).
25 Tällä laitteella voidaan jäljitellä paperikoneen viiran päällä tapahtuvaa vedenpoistoa paperimassasta.
Poistuva veai otetaan talteen "Britt-Jar"-laitteen ulostulosta astiaan 17, joka vesi on verrattavissa paperinvalmistuksessa "viiran alusve-30 deksi" kutsuttuun poisteeseen. Tätä ilmausta käytetään seuraavassa.
Astiaan 17 kerätyt viiran alusvedet - johdetaan osittain viemäriin linjaa 18 pitkin; ja - kierrätetään toisaalta takaisin pumpulla P3 varustettua linjaa 35 19 pitkin linjaan 9, elementtien 12 ja 13 välissä sijaitsevassa pisteessä.
• · 12 93133 Ί Astia 17 on yhdistetty lisäksi toisiopiiriin, jonka avulla kolmas osa mainitun astian 17 sisältämästä viiran alusvedestä voidaan johtaa pumpulla P4 varustettua linjaa 21 pitkin sameusmittariin 22, jonka ulostulosta sen läpäissyt viiran alusvesi kerätään takaisin astiaan 5 17 linjaa 23 pitkin.
Toisiopiiri takaa viiran alusvesien täydellisen homogenoitumisen.
Sameusmittarin 22 avulla viiran alusvesistä voidaan määrittää epäor-10 gaanisten ja orgaanisten aineiden (kuidut, täyteaineet ja muut) pitoisuus. Ollaan todettu, että tällä laitteella jatkuvasti toteutetut mittaukset riippuvat suoraan pidättymisestä ja ovat enemmän tai vähemmän verrannollisia viiran alusvesissä läsnäolevien liukoisten ja liukenemattomien aineiden määrään.
15
Laitteistossa käytetään myös esimerkiksi NAN0C0L0R SOD-merkkistä fotometriä (jonka valmistaja on yhtiö Macherey-Nagel, 5160-Dtiren, Länsi-Saksa, ja jota markkinoi yhtiö Societe Techmation, 20 Quai de la Marne, 75019 Pariisi), jolla voidaan toteuttaa tärkkelyksen yleisen 20 kiinnittymistason osoittavia mittauksia. Nämä mittaukset perustuvat supernatantilla, josta selluloosakuidut ja täyteaineet on poistettu muutaman minuutin seisotuksella, ja joka on värjätty jodilla, toteutetun mittauksen ja muuten samalla mutta värjäämättömällä supernatantilla toteutetun mittauksen väliseen eroon.
:·* 25
Esimerkki 1
Ensimmäisessä koesarjassa selluloosakuiduista valmistetaan "happamassa ympäristössä" paperimassa käyttäen seuraavia pääasiallisia 30 aineosia: - 35 % pitkäkuituista soodasellua - 35 % lyhytkuituista soodasellua - 15 % täyteaineena kalsiumkarbonaattia sisältävää uusiosellua - 15 % täyteaineena kaoliinia sisältävää uusiosellua.
Sen jälkeen, kun tällä tavalla saatu seos oli jauhettu juotavaksi kelpaavassa vedessä, Schopper-Riegler-asteen ollessa 48 (normi AFNOR
35 13 93133 1 NF Q 50-003), siihen lisättiin: - 35 % kaoliinia (G-laatu), 4 % alumiinisulfaattia.
5 Tällä tavalla valmistetulla kuituseoksella tai sulpulla oli seuraavat ominaisuudet: - sulpun sakeus ennen täyteaineiden (kaoliini ja alumiinisulfaatti) lisäämistä: 8 g/kg, - täyteaineita sisältävän sulpun sakeus: 10,6 g/kg 10 - pH 4,7 (kyypissä) - ominaisvastus: 623 Ω-cm - happamuus: 140 mg/1 (rikkihappona laskettuna).
Happamuus määritettiin lisäämällä yksinkertaisesti 0,1 N NaOH-liuosta, 15 käyttäen värillisenä indikaattorina fenolftaleiinia.
Lukuisia kokeita suoritettiin käsittelemällä tätä sulppua kationisella tärkkelyksellä, sitten anionisella tärkkelyksellä.
20 Kationisena tärkkelyksenä käytettiin kationista perunatärkkelystä, johon oli kiinnittynyt typpeä, kuiva-aineesta laskien, 0,55-0,60 % (joka vastaa alueella 0,063-0,069 olevaa substitutioastetta); tässä tapauksessa kyseessä on tärkkelys, jota oheinen hakija markkinoi tavaramerkkinä HI-CAT® 180.
25 Käyttöä varten tämä kationinen tärkkelys saatettiin liukoiseksi jatkuvatoimisella keittolaitteella seuraavissa olosuhteissa: - 10 % tätä kaupallista materiaalia sisältävä liete - lämpötila 120 eC, käyttäen niin suurta painetta, että keitto 30 saadaan tapahtumaan nestefaasina, - viiveaika 30 sekuntia, - laimennus suoraan keittolinjassa kylmällä vedellä siten, että taitekerroinmittarin lukemaksi saadaan alle 0,5 %.
35 Anionisena tärkkelyksenä käytettiin seuraavia: - tärkkelyssulfosukkinaatti, jonka SA on 0,05 (oheisessa tapauksessa kaupallinen tuote, jota hakija markkinoi tavaramerkkinä 14 93133 1 VECTOR® A 180), - sulfatoitu tärkkelys, jonka SA on 0,087, ja josta käytetään nimitystä AS, - fosfatoitu tärkkelys, jonka SA on noin 0,04 (tässä tapauksessa 5 kaupallinen tuote, jota yhtiö Socidtd AVEBE markkinoi nimikkeellä RETABOND AP).
Tarkastellut anioniset tärkkelykset on valmistettu keittämällä höyryn avulla avoimessa säiliössä, seuraavissa olosuhteissa: Ί0 - 4 % kaupallista tuotetta sisältävä liete, - pidetään 5 minuuttia 95-98 ®C:n lämpötilassa, - laimennetaan suoraan säiliössä kylmällä vedellä siten, että taitekerroinmittarin lukemaksi saadaan 2 %.
j5 Kokeissa käytettiin edellä kuvion yhteydessä kuvattua laitteistoa.
Laitteiston toimintaparametrit määrättiin seuraaviksi: - sekoittimien ja M2 pyörimisnopeudet olivat vastaavasti 1000 ja 2000 kierrosta minuutissa, 20 - virtaamat pumppujen P]_, P2 ja P3 (viiran alusvesien palautus) läpi olivat 400 millilitraa minuutissa, - sameusmittarin säätö: muuttuva vahvistin x 5.
Tarkasteltavien kationisten ja anionisten tärkkelysten lisäyspisteet, :· 25 vastaavasti, valittiin mielivaltaisesti.
Kationinen tärkkelys HI-CAT lisättiin elementin 8 avulla, jolloin kosketusajaksi saatiin 5 minuuttia ennen "Britt-Jar"-laitteeseen joutumista.
30
Anioniset tärkkelykset lisätään elementin 12 avulla, jolloin kos-ketusajaksi saatiin 30 sekuntia ennen "Britt-Jar"-laitteeseen joutumista.
35 Kationisen kuivan tärkkelyksen käytetty määrä on 1 % kuivasta kuitu-seoksesta laskien.
• · 15 93133 1 Anionisten johdannaisten tapauksessa kiinnittynyt määrä on se, jolla päästään mahdollisimman pieneen sameusmittarin lukemaan.
Toteutettujen kokeiden lukumäärä oli 5, eli: 5
Koe 1: vertailu (ilman tärkkelystä)
Koe 2: pelkkä HI-CAT® 180 (1 %)
Koe 3: HI-CAT® 180 (1 %); VECTORR A 180 (1,5 %)
Koe 4: HI-CAT® 180 (1 %); AS (1,6 %) 10 Koe 5: HI-CAT® 180 (1 %); Retabond AP (0,65 %)
Kokeiden aikana toteutettiin seuraavat toimenpiteet: * viiran alusvesien sameus määritettiin, - kiinnittyneen tärkkelyksen kokonaismäärä arvioitiin fotometrisesti, jg - pidättyneiden kuitujen ja täyteaineiden, joita nimitetään yhteisesti "viirapidättymäksi", määrä mitattiin, - täyteaineiden pidättyminen määritettiin.
"Viirapidättymä" määritetään suhteena 20
Kuitujen ja täyteaineiden Kuitujen ja täyteaineiden R-j- - pitoisuus kuituseoksessa - pitoisuus viiran alusvesissä x 100
Kuitujen ja täyteaineiden pitoisuus kuituseoksessa 25 Täyteaineiden pidättyminen määritetään suhteena Täyteaineiden Täyteaineiden pitoisuus pitoisuus
Rc - kuituseoksessa - viiran alusvesissä x 100 3Q Täyteaineiden pitoisuus kuituseoksessa Näiden mittausten tulokset esitetään taulukossa I.
35 • · 16
1 TAULUKKO I
93133
Koe Sameus Fotometrin Viira- Täyteaineiden (viiran lukema pidättymä pidättymä alusvedet) (tärkkelys) % % 5_____ 1 66,5 0,071 80,6 68,2 2 70,5 0,186 79,2 66,7 3 23,5 0,208 94 82,7 4 41 0,157 86,45 74,4 10 5 63,5 0,583 79,3 65,7 pH: 4,4 - 4,5 (H2S04)
Taulukossa I esitetyt tulokset osoittavat, että anionisen, sulfa-1 o toidun ja erityisesti sulfosukkinaatti-tyyppisen tärkkelyksen ja kationisen tärkkelyksen peräkkäinen lisääminen parantaa merkittävästi kuitujen ja täyteaineiden pidättymistä, käytettyjen tärkke-lysmateriaalien kiinnittyessä tällöin täydellisesti.
20 Tärkkelyksen kiinnittyminen on erityisen huomattavaa kokeissa 3 ja 4, joissa käytetyn tärkkelyksen pitoisuus on vähintään kaksinkertainen kokeeseen 2 verrattuna.
Sitä vastoin todetaan, että fosfatoitujen tärkkelysten läsnäollessa saadut tulokset ovat selvästi epätyydyttävämpiä, erityisesti mitä tulee tärkkelyksen kiinnittymiseen (katso fotometrin lukema) ja täyteaineiden pidättymiseen.
2Q Esimerkki 2 Tätä toista koesarjaa varten teollisesta paperikoneesta otettiin "happamassa ympäristössä" valmistettua, jätepaperiin perustuvaa paksua sulppua, joka laimennettiin samasta tuotantolaitoksesta peräi-sin olevalla kirkastetulla jätevedellä, jolloin saatu sulppu laitettiin kyyppiin, ja jonka tunnusomaiset piirteet olivat: »t 17 93133 1 - kokonaissakeus: 12,25 g/1, - liukoisten aineiden pitoisuus: 3,7 g/1, - pH: 6,10, - ominaisvastus: 438 Ω-cm,
5 - kovuus: 174° TH
- tärkkelystä suodoksessa: alle 0,1 g/1, - liukoinen kalsium: 575 mg/1, - liukoinen alumiini: 2 mg/1, - tuhka 900 °C:n lämpötilassa: 2,2 mg/1.
10 Tässä koesarjassa käytetty kationinen tärkkelys oli esimerkin 1 mukaista ja valmistettu samoissa olosuhteissa.
Käytetty anioninen tärkkelys on esimerkin 1 mukaista sulfatoitua j5 tärkkelystä. Se valmistettiin höyryn avulla keittämällä avoimessa säiliössä, seuraavissa olosuhteissa: - 5 % kaupallista materiaalia sisältävä liete, - pidetään 5 minuuttia 95-98 eC:n lämpötilassa, - laimennetaan suoraan säiliössä kylmällä vedellä siten, että taite-20 kerroinmittarin lukemaksi saadaan 2 %.
Laitteisto on kuvion mukainen.
Laitteiston toimintaparametrit määriteltiin seuraaviksi: .. 25 sekoittaja M^: sekoitusnopeus 1000 kierrosta minuutissa, - sekoittaja M2: sekoitusnopeus 2000 kierrosta minuutissa, - virtaamat pumppujen ja P2 läpi ovat 500 millilitraa minuutissa, - virtaama pumpun P3 läpi on 400 millilitraa minuutissa, ja sen ylittävä osa poistetaan laitteistosta linjaa 18 pitkin, 30 - pH pidetään arvossa 5,7 laimealla rikkhapolla, joka lisätään lai mennettaviin viiran alusvesiin.
Kationisen tärkkelyksen ja anionisen tärkkelyksen lisäyspisteet valitaan seuraavalla tavalla, vastaavasti: 35 - kationinen tärkkelys lisätään elementin 8 avulla (kosketusaika 10 minuuttia), ja tietyissä kokeissa täydentävä määrä a lisätään 18 93133 1 elementin 14 avulla, - anioninen tärkkelys lisätään elementin 12 avulla.
Kationisen tärkkelyksen ja anionisen tärkkelyksen määrät ja lisäys-5 pisteet esitetään taulukossa 11.
TAULUKKO II
Koe Määrä, joka lisä- Määrä, joka lisä- Määrä, joka lisä- tään elementillä tään elementillä tään elementillä 10 8 14 12 6 (ver tai lu) 15 7 1 % HI-CAT 180 0,5 % HI-CAT 180 8 1,5 % HI-CAT 180 0,5 % HI-CAT 180 9 2,5 % HI-CAT 180 0,5 % HI-CAT 180
10 2 % HI-CAT 180 1 % AS
11 2 % HI-CAT 180 1,5 % AS
20 ----
Kationisen ja anionisen tärkkelyksen määrä on esitetty kuivana tärkkelyksenä kuivassa, kyypin 1 sisältämässä kuituseoksessa.
··· 25 Kokeissa mitattiin viiran alusvesien sameus, viirapidättymä ja tärk- kelyspitoisuus viiran alusvesissä (yksikössä mg/1), entsymaattisesti määritettynä.
Tulokset esitetään taulukossa III.
30 35
1 TAULUKKO III
19 93133
Koe Sameus Viira- Tärkkelys (viiran pidättymä (viiran alus- alusvedessä) vedessä, mg/1) 5_____ 6 (vertailu) 93 79,6 60.9 7 99 79,5 73,7 8 110 78,6 97,8 9 120 78,6 151,2 10 10 102 80,4 85,3 11 106 80,7 98,1
Viiran alusvesien pH on 5,7 - 5,8.
15 Näiden tulosten perusteella voidaan todeta, että: - käytetyn kationisen tärkkelyksen, jota lisättiin kahdessa edellä määritellyssä pisteessä, oikean kiinnittymisen raja-arvo on noin 2 % (katso koe 8), 20 - käytettäessä peräkkäin kationista tärkkelystä ja anionista tärkke lystä kiinnittyneen tärkkelyksen määräksi voidaan saada suurin piirtein 3,5 % tulosten pysyessä muuten vastaavina; pidättymä voi näin ollen parantua 3 prosenttiyksikön verran, mikä on tärkeätä käytetyssä järjestelmässä.
25
Kokeita täydennettiin poistamalla laitteistosta kuituseosta toisen sekoituslaitteen jälkeen, sen sijaan, että sen annettaisiin edetä "Britt-Jar"-laitteeseen, ja tästä seoksesta valmistettiin "malli- arkkeja" (paperiarkkeja), joiden neliömassa oli noin 150 g/m^, käytön täen apuna esimerkiksi yhtiön Enrico Toniolo SpA (Milano, Italia) markkinoiman, alan asiantuntijalle hyvin tutun tuotteen RAPID-KOETHEN tyyppistä materiaalia.
Tarkastelun kohteena oleva sulppu on tarkoitettu pääasiassa aaltopah- 35 vin aaltoja varten, joten siitä määritettiin CMT 60-arvo, eli Concora-indeksl (katso TAPPI-normi T 809 su 66). Tulokset esitetään taulukossa IV.
20 93133
1 TAULUKKO IV
Koe 1 CMT 60 (Newtonia) 5-- 6 151 7 183 8 196 9 193 ίο 10 188 11 222 Näiden tulosten perusteella todetaan, että CMT-arvon paraneminen on jotakuinkin verrannollinen kiinnittyneen muokatun tärkkelyksen mää-rään. Käyttämällä 2 % kationista tärkkelystä CMT-arvo suurenee 45 N (koe 8). Käyttämällä yhteensä 3,5 % muokattua tärkkelystä (koe 11) CMT-arvo paranee yhteensä 71 N, mikä on keksinnön mukaisella menetelmällä saavutettava ratkaiseva etu.
20 Esimerkki 3 Tässä esimerkissä muunnellaan tärkkelyksen kationisuutta.
Teollisesta paperikoneesta poistetaan jätepaperista valmistettua 25 paksua sulppua, joka laimennetaan tämän jälkeen saman paperikoneen viiran alusvedellä siten, että saatava kuituseos voidaan syöttää kuvion mukaiseen laitteistoon.
Mainitun seoksen analyysistä saadaan seuraavat arvot: 30 - kokonaissakeus: 16,5 g/1 - liukoisten aineiden pitoisuus: 4,8 g/1 - PH 5,7 - happamuus: 253 mg/1 rikkihappona laskettuna - ominaisvastus: 338 Ω-cm 35 - liukoinen alumiini: 3 mg/1 - liukoinen natrium: 31 mg/1 - liukoinen kalsium: 650 mg/1 21 93133 1 - liukoinen magnesium: 24 mg/1 - tärkkelys: 0,39 g/1 - pelkistävät sokerit: 0,12 g/1 - tuhka 900 °C:n lämpötilassa: 2,8 g/1.
5
Kokeessa käytettiin ensimmäistä kationista tärkkelystä, eli esimerkin 1 mukaista tärkkelystä, joka valmistettiin keittämällä jatkuvatoimisessa keittolaitteessa.
-|0 Kokeessa käytettiin myös toista kationista tärkkelystä, eli sellaista kationista tärkkelystä, jonka keskimääräinen SA on 0,12 (1 % kiinnittynyttä typpeä), ja josta käytetään nimitystä AMIDON 608.
Käytetty anioninen tärkkelys on yksi esimerkissä 1 käytetyistä tärk-15 kelyksistä, eli tärkkelyssulfosukkinaatti VECTOR A 180.
Tuotteita AMIDON 608 ja VECTOR® A 180 keitettiin avoimessa säiliössä tuoreella höyryllä (5 minuuttia, 95-98 %) lähtien lietteestä, joka sisältää 4 % kuivaa kaupallista materiaalia. Tällä tavalla saadut 20 liimat laimennettiin sitten pitoisuuteen 2 % kylmällä vedellä.
Käytetty laitteisto on kuvion mukainen.
Tämän laitteiston toimintaparametrit määriteltiin seuraavasti: .. 25 sekoittaja M^: sekoitusnopeus 1000 kierrosta minuutissa, • sekoittaja M2: sekoitusnopeus 2000 kierrosta minuutissa, - virtaamat pumppujen ja P2 läpi: 500 millilitraa minuutissa; virtaama pumpun P3 läpi: 400 ml/min; ylimäärä johdetaan pois laitteistosta.
30
Kationiset tärkkelykset lisätään elementin 8 avulla, jolloin koske-tusajaksi saadaan 5 minuuttia.
Anioninen tärkkelys lisätään elementin 12 avulla, jolloin kosketus-35 ajaksi saadaan 30 sekuntia.
Kuten edellä esitettiin, anionista tärkkelystä käytettiin sellaisena 22 93133 1 määränä, jolla saatiin mahdollisimman pieni sameusmittarin lukema.
Tässä yhteydessä toteutettiin viisi koetta (12-16), joissa tärkkelystä käytettiin seuraavina määrinä: 5
Koe 12: puuttuu (vertailukoe)
Koe 13: 1,5 % AMIDON 608 Koe 14: 1,5 % HI-CAT® 180 Koe 15: 2 % AMIDON 608 10 Koe 16: 2 % AMIDON 608 + 0,96 % VECTOR® A 180.
Kokeissa määritettiin sameus ja viirapidättymä, ja kiinnittyneen tärkkelyksen kokonaismäärä arvioitiin fotometrisesti viiran alus-vesistä.
15
TAULUKKO V
Koe Sameus Fotometrin "Viira- (viiran alusvesi) lukema pidättymä" (Tärkkelys) 20____ 12 42 2,215 81 13 37,5 1,675 84,3 14 44 2,660 81,5 15 36,5 2,09 84,5 !! 25 16 32 1,675 87,4
Viiran alusveden pH on 6,2 - 6,4.
2Q Kokeiden 13, 14 ja 15 (pelkkä kationinen täkkelys) perusteella nähdään selvästi, että tässä esimerkissä vallitsevissa olosuhteissa substi-tutioasteeltaan suuremman kationisen tärkkelyksen käyttö parantaa pidättymistä viiran alusvesiä samalla kirkastaen.
gg Kokeesta 16 nähdään, että kationisen AMIDON 608-tärkkelyksen ja anionisen tärkkelyksen peräkkäinen käyttö johtaa hyvin kirkkaisiin : viiran alusvesiin suurista käytetyistä tärkkelysmääristä (noin 3 %) 23 93133 1 huolimatta, sekä erinnomaiseen pidättymiseen. Tämän lisäksi kiinnittynyt tärkkelysmäärä on huomattava.
Esimerkki 4 5 Tämän esimerkin puitteissa käytetty kuituseos oli toisentyyppistä kuin edellä esitetyissä muissa esimerkeissä. Kyseessä on "happamassa ympäristössä" valmistettu sulppu, jossa täyteaineena käytetään kuitenkin tässä tapauksessa kaoliinia.
10 Tämä seos oli poistettu teollisesta paperikoneesta, minkä jälkeen se laimennettiin samasta paperikoneesta saadulla viiran alusvedellä.
Tällä tavalla valmistetun seoksen analyysissä saatiin seuraavat .jg tulokset: - kokonaissakeus: 11 g/1 - liukoisten aineiden pitoisuus: 0,86 g/1 - pH: 5,6 - happamuus rikkihappona: 20 mg/1 2Q - ominaisvastus: 1917 Ω-cm - pelkistävät sokerit: 0 g/1 - liukoinen tärkkelys: 0,31 g/1 - liukoinen alumiini: 1 mg/1 - tuhka 900 °C:n lämpötilassa: 1,6 g/1.
25
Kationisena tärkkelyksenä käytettiin sellaista kationista tärkkelystä, jossa kiinnittyneen typen osuus kuiva-aineesta laskien oli alueella 0,35 - 0,40 (eli SA oli alueella 0,04 - 0,046). Se oli tässä tapauk-sesa hakijan tavaramerkkinä HI-CAT** 142 markkinoimaa tärkkelystä.
30
Se valmistettiin käyttöön sopivasti menetelmällä, joka kuvataan edellä kationisen tärkkelyksen HI-CAT® 180 yhteydessä.
Anionisena tärkkelyksenä käytettiin toisaalta anionista tärkkelystä 35 VECTOR A 180, joka on jo kuvattu esimerkissä 1.
Nytkin käytetään kuvion mukaista laitteistoa.
95133 24 1 Laitteiston toimintaparametrit olivat seuraavat: - sekoittaja M^: sekoitusnopeus 1000 kierrosta minuutissa, - sekoittaja M2: sekoitusnopeus 2000 kierrosta minuutissa - virtaamat pumppujen P]_, P2 ja P3 läpi: 400 ml minuutissa.
5
Kationinen tärkkelys lisätään elementin 8 avulla, jolloin koskettajaksi saadaan 5 minuuttia.
Anioninen tärkkelys lisätään elementillä 12, jolloin kosketusajaksi 10 saadaan 30 sekuntia.
Tässä yhteydessä toteutetaan kolme koetta (17-19), kationisten ja anionisten tärkkelysten lisättyjen määrien ollessa: 15 Koe 17: Vertailu (ilman tärkkelystä)
Koe 18: 1,2 % HI-CAT® 142
Koe 19: 1,2 % HI-CAT® 142-0,66 % VECT0RR A 180.
Kokeissa määritettiin sameus, viirapidättymä, täyteaineiden pidätty-20 minen ja niissä arvioitiin fotometrisesti kiinnittyneen tärkkelyksen määrä.
Tulokset esitetään taulukossa VI.
25 TAULUKKO VI
Koe Sameus Viira- Täyteaineiden Fotometrin pidättymä pidättyminen lukema % % (tärkkelys) 30 17 79 86,9 77,3 2,46 18 72 88,1 78,4 2,66 19 35,5 94,5 90,6 2,57 g,. Tämän taulukon perusteella nähdään, että anionisen tärkkelyksen ja kationisen tärkkelyksen peräkkäisellä käytöllä päästään, pidättymistä ajatellen, huomattaviin tuloksiin, jolloin viiran alusvesien kuormitus 25 93133 1 saadaan paljon pienemmäksi.
Tämän lisäksi tärkkelysten kiinnittyminen kuituihin paranee.
5 Esimerkki 5 Tässä esimerkissä toteutetaan toinen koesarja käyttäen täyteaineita sisältämätöntä paperimassaa, joka on valmistettu neutraalissa ympäristössä.
10
Massan peruskoostumus on: - 40 % valkaistua Kraft-massaa - 15 % valkaistua mekaanista pitkäkuituista massaa - 45 % valkaistua mekaanista lyhytkuituista massaa.
15
Teollinen paksu massa laimennetaan paperikoneesta saadulla viiran alusvedellä, jolloin saadaan kuvion mukaiseen laitteistoon syöttö-kelpoista seosta.
20 Tämän valmisteen analyysistä saatiin seuraavat tulokset: - kokonaissakeus: 12,5 g/1 - liukoisten aineiden pitoisuus: 1 g/1 - pH: 5,8 - happamuus rikkihappona: 21 mg/1 25 - ominaisvastus: 1542 Ω-cm - pelkistävät sokerit: 0,17 g/1 - liukoinen tärkkelys: 0,38 g/1 - liukoinen alumiini: 0,6 mg/1 - tuhka 900 °C:n lämpötilassa: 3,3 g/1.
30
Kuvion mukaisessa laitteessa käytettiin kationisena tärkkelyksenä β> tavaramerkkinä HI-CAT 142 tunnettua tuotetta ja anionisena tärk-kelyksenä käytettiin tavaramerkkinä VECTOR A 180 tunnettua tuotetta.
35
Laitteiston toimintaparametrit olivat seuraavat: - sekoittaja M]_: sekoitusnopeus 1000 kierrosta minuutissa, 93133 26 1 - sekoittaja l·^: sekoitusnopeus 2000 kierrosta minuutissa, - virtaama pumppujen P^, P2 ja P3 läpi: 400 ml/min.
pH asetetaan arvoon 7-7,2 lisäämällä laimeata NaOH-liuosta linjojen 5 19 ja 9 liitoskohtaan 20.
Kationinen tärkkelys lisätään elementin 8 avulla, jolloin kosketus-ajaksi saadaan 5 minuuttia.
Ί0 Anioninen tärkkelys lisätään elementin 12 avulla, jolloin koske-tusajaksi saadaan 30 sekuntia.
Esimerkissä toteutettiin kolme koetta (20-22), joissa käytettiin seuraavia määriä seuraavan tyyppisiä tärkkelyksiä: 15
Koe 20: vertailu (puuttuu)
Koe 21: 1,2 % HI-CAT® 142 ja
Koe 22: 1,2 % HI-CAT® 142 ja 0,54 % VECTOR® A 180.
20 Anionisen tärkkelyksen määrä on valittu siten, että sameusmittarin saadut lukemat ovat mahdollisimman pieniä.
Kokeissa 20-22 saatujen papereiden fysikaalisissa testeissä määritettiin seuraavat ominaisuudet: 25 - neliömassa (yksikössä g/m^) - Scott-Bond (yksikössä Joulea/m^, normi TAPPI T 506 su 68) - tuhkasisältö (yksikössä %).
30 ja saadut tulokset esitetään taulukossa VII.
35 93133 27
1 TAULUKKO VII
Koe Neliömassa Scott-Bond Tuhka g/m^ Joulea/m^ % 5 20 105 168 15,9 21 115 239 17,8 22 118 330 19,2 10 Taulukossa VII esitetyt arvot osoittavat, että saadut tulokset olivat erittäin hyvät.
Tällä tavalla, olipa sovellettu suoritusmuoto mikä tahansa, käyttöön saadaan menetelmä paperin valmistamiseksi, jonka tunnusomaiset piir-15 teet selviävät edellä esitetyn perusteella, ja jonka etuna on se, että sillä saavutetut tulokset ovat selvästi alalla jo tunnetuilla menetelmillä saavutettuja tuloksia paremmat.
20 25 30 35
Claims (9)
1. Menetelmä paperin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että lähtöaineena toimivaan kuituseokseen lisätään kahdessa tai useammassa 5 pisteessä, erityisesti sen märkäpäähän, toisistaan erillään yhtä (tai useampaa) kationista tärkkelystä ja yhtä (tai useampaa) ani-onista tärkkelystä, joka on muuta kuin tärkkelysfosfaattia.
1 Patenttivaatimukset
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä paperin valmistamiseksi, 10 tunnettu siitä, että kationiset tärkkelykset valitaan elek troneja vastaanottavassa tilassa esiintyvien tärkkelysten joukosta, joka on saatu luonteeltaan elektropositiivisten substituoivien ryhmien avulla, tavallisimmin käytettyjen substituenttien käsittäessä terti-äärisen tai kvaternääärisen typpiatomin, ja joina substituentteina 15 voidaan myös käyttää fosfoni- ja sulfoniryhmiä.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytettävän kationisen tärkkelyksen substitutioaste on korkeintaan 0,3, mielellään 0,02-0,20, sen ollessa mieluumin alueella 0,04- 20 0,15.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että anioninen tärkkelys valitaan ryhmästä, joka koostuu tärkkelysfosfonaattien, karboksialkyylitärkkelysten ja mielellään 25 tärkkelyssulfaateista, sulfoalkyylitärkkelyksistä ja sulfokarbok-sialkyylitärkkelyksistä.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytettävän anionisen tärkkelyksen substitutioaste on korkeintaan 30 1,5, mielellään korkeintaan 0,5.
6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä paperin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että lähtöaineena toimivaan kui tuseokseen lisätään 0,2-5 prosentin suuruinen määrä kationista tärk- 35 kelystä ja 0,2-5 prosentin suuruinen määrä anionista tärkkelystä, näiden prosenttisten osuuksien tarkoittaessa kuivan tärkkelyksen määrää kuivasta kuituseoksesta. 93133
7. Jonkin patenttivaatimuksen 1 6 mukainen menetelmä paperin valmis tamiseksi, tunnettu siitä, että käytetyn kationisen ja ani-onisen tärkkelyksen määrä on alueella 0,4-3 %, mieluumin alueella 0,7-2,5 %, näiden prosenttisten osuuksien tarkoittaessa kuivan tärk-5 kelyksen määrää kuivasta kuituseoksesta.
8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä paperin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että kationiset ja anioniset tärkkelykset lisätään kuituseokseen vettä sisältävänä liimana, joka 10 on laimennettu siten, että sen pitoisuus on alle 5 %, alle 3 % ja mieluumin alle 1 %, alarajan ollessa 0,01 %.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 1 8 mukainen menetelmä paperin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että kationisen tärkkelyksen ja 15 anionisen tärkkelyksen välinen suhde on 10/1 - 1/10, mielellään 5/1 - 1/3, mieluumin 3/1 - 1/2, näiden suhteiden perustuessa tärkkelyksen kuivapainoon. 20 25 30 35 931 33
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8703481A FR2612213B1 (fr) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | Procede de fabrication du papier |
| FR8703481 | 1987-03-13 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI881107A0 FI881107A0 (fi) | 1988-03-09 |
| FI881107A FI881107A (fi) | 1988-09-14 |
| FI93133B true FI93133B (fi) | 1994-11-15 |
| FI93133C FI93133C (fi) | 1995-02-27 |
Family
ID=9348951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI881107A FI93133C (fi) | 1987-03-13 | 1988-03-09 | Menetelmä paperin valmistamiseksi |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5129989A (fi) |
| EP (1) | EP0282415B2 (fi) |
| JP (1) | JP2667185B2 (fi) |
| AT (1) | ATE63343T1 (fi) |
| AU (1) | AU608577B2 (fi) |
| CA (1) | CA1302020C (fi) |
| DE (1) | DE3862661D1 (fi) |
| DK (1) | DK169573B1 (fi) |
| ES (1) | ES2022649T5 (fi) |
| FI (1) | FI93133C (fi) |
| FR (1) | FR2612213B1 (fi) |
| GR (2) | GR3001914T3 (fi) |
| NO (1) | NO170893C (fi) |
| PT (1) | PT86961B (fi) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69212849T2 (de) * | 1991-07-02 | 1997-02-13 | Eka Chemicals Ab | Verfahren zur herstellung von papier |
| GB2292394B (en) * | 1994-08-16 | 1999-03-03 | Chemisolv Ltd | A process for improving the strength of paper |
| FR2732368B1 (fr) * | 1995-03-31 | 1997-06-06 | Roquette Freres | Nouveau procede de fabrication de papier |
| FR2734005B1 (fr) * | 1995-05-12 | 1997-07-18 | Roquette Freres | Composition et procede pour le collage du papier |
| FR2743810B1 (fr) | 1996-01-23 | 1998-04-10 | Roquette Freres | Polysaccharides cationiques modifies, compositions pour le collage les contenant et procedes pour le collage de structures planes mettant en oeuvre ces compositions |
| FR2748744B1 (fr) * | 1996-05-15 | 1998-08-14 | Roquette Freres | Nouvelle composition de platre contenant un compose amylace |
| JP4475810B2 (ja) * | 1998-06-10 | 2010-06-09 | コオペラティ・アヴェベ・ユー・エイ | 製紙方法 |
| CA2282211C (en) * | 1998-10-16 | 2007-01-09 | Grain Processing Corporation | Process for preparing a paper web |
| US6413372B1 (en) | 1999-04-20 | 2002-07-02 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Starch polymer combinations used in papermaking |
| FR2794479B1 (fr) * | 1999-06-04 | 2001-09-21 | Roquette Freres | Composition et procede pour la fabrication de structures planes, en particulier du papier ou du carton |
| AU2000255927A1 (en) * | 2000-06-02 | 2001-12-17 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | A method of making paper |
| US20020166648A1 (en) * | 2000-08-07 | 2002-11-14 | Sten Frolich | Process for manufacturing paper |
| US6846384B2 (en) * | 2000-08-07 | 2005-01-25 | Akzo Nobel N.V. | Process for sizing paper |
| US20040104004A1 (en) * | 2002-10-01 | 2004-06-03 | Fredrik Solhage | Cationised polysaccharide product |
| US20040138438A1 (en) * | 2002-10-01 | 2004-07-15 | Fredrik Solhage | Cationised polysaccharide product |
| FR2854898B1 (fr) | 2003-05-12 | 2007-07-13 | Roquette Freres | Procede de cationisation d'amidons issus de legumineuses, amidons cationiques ainsi obtenus et leurs applications |
| US20060213630A1 (en) * | 2005-03-22 | 2006-09-28 | Bunker Daniel T | Method for making a low density multi-ply paperboard with high internal bond strength |
| CL2008002019A1 (es) | 2007-07-16 | 2009-01-16 | Akzo Nobel Chemicals Int Bv | Composicion de carga que comprende una carga, un compuesto inorganico cationico, un compuesto organico cationico y un polisacarido anionico; metodo para preparar dicha composicion; uso como aditivo para una suspension celulosica acuosa; procedimiento para producir papel; y papel. |
| FR2923832B1 (fr) | 2007-11-20 | 2011-01-07 | Roquette Freres | Composition anionique aqueuse contenant au moins un amidon anionique gelatinise, soluble et, de preference, un amidon anionique insoluble, non gelatinise ou partiellement gonfle. |
| AT511413B1 (de) * | 2011-05-10 | 2015-02-15 | Steindl Roman Dipl Ing | Verfahren zur herstellung von papierprodukten |
| US10240294B2 (en) * | 2013-01-31 | 2019-03-26 | Glatfelter Gernsbach Gmbh | Crosslinking/functionalization system for a paper or non-woven web |
| US10202551B2 (en) * | 2013-03-15 | 2019-02-12 | Dober Chemical Corp | Dewatering compositions and methods |
| FI20185272A1 (fi) | 2018-03-22 | 2019-09-23 | Kemira Oyj | Kuivalujuuskoostumus, sen käyttö ja menetelmä paperin, kartongin tai vastaavan valmistamiseksi |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL131130C (fi) * | 1960-03-24 | |||
| US3269852A (en) * | 1963-02-01 | 1966-08-30 | Miles Lab | Cellulosic product of improved strength and process therefor |
| US4066495A (en) * | 1974-06-26 | 1978-01-03 | Anheuser-Busch, Incorporated | Method of making paper containing cationic starch and an anionic retention aid |
| GR65316B (en) * | 1978-06-20 | 1980-08-02 | Arjomari Prioux | Method for the preparation of fibrous leaf |
| FR2435554A1 (fr) * | 1978-09-08 | 1980-04-04 | Dalle & Lecomte Papeteries | Produit papetier a forte teneur en charge |
| CA1139747A (en) * | 1979-08-15 | 1983-01-18 | Martin M. Tessler | Starch ether derivatives, a method for the preparation thereof and their use in paper |
| SE8403062L (sv) * | 1984-06-07 | 1985-12-08 | Eka Ab | Forfarande vid papperstillverkning |
-
1987
- 1987-03-13 FR FR8703481A patent/FR2612213B1/fr not_active Expired
-
1988
- 1988-03-09 FI FI881107A patent/FI93133C/fi not_active IP Right Cessation
- 1988-03-10 ES ES88400568T patent/ES2022649T5/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-10 DE DE8888400568T patent/DE3862661D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-10 CA CA000561093A patent/CA1302020C/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-03-10 AT AT88400568T patent/ATE63343T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-03-10 EP EP88400568A patent/EP0282415B2/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-11 NO NO881107A patent/NO170893C/no not_active IP Right Cessation
- 1988-03-11 PT PT86961A patent/PT86961B/pt not_active IP Right Cessation
- 1988-03-11 DK DK135088A patent/DK169573B1/da not_active IP Right Cessation
- 1988-03-11 AU AU13040/88A patent/AU608577B2/en not_active Ceased
- 1988-03-14 JP JP63058552A patent/JP2667185B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-03-15 US US07/670,390 patent/US5129989A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-09 GR GR91400027T patent/GR3001914T3/el unknown
-
1999
- 1999-12-29 GR GR990403369T patent/GR3032281T3/el unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63264997A (ja) | 1988-11-01 |
| EP0282415B1 (fr) | 1991-05-08 |
| ES2022649B3 (es) | 1991-12-01 |
| ES2022649T5 (es) | 1999-12-16 |
| NO170893C (no) | 1992-12-23 |
| JP2667185B2 (ja) | 1997-10-27 |
| NO881107D0 (no) | 1988-03-11 |
| ATE63343T1 (de) | 1991-05-15 |
| DK169573B1 (da) | 1994-12-05 |
| DE3862661D1 (de) | 1991-06-13 |
| GR3032281T3 (en) | 2000-04-27 |
| EP0282415A1 (fr) | 1988-09-14 |
| PT86961A (pt) | 1988-04-01 |
| FR2612213B1 (fr) | 1989-06-30 |
| FR2612213A1 (fr) | 1988-09-16 |
| PT86961B (pt) | 1992-06-30 |
| NO170893B (no) | 1992-09-14 |
| DK135088A (da) | 1988-09-14 |
| NO881107L (no) | 1988-09-14 |
| CA1302020C (en) | 1992-06-02 |
| GR3001914T3 (en) | 1992-11-23 |
| US5129989A (en) | 1992-07-14 |
| FI93133C (fi) | 1995-02-27 |
| AU608577B2 (en) | 1991-04-11 |
| EP0282415B2 (fr) | 1999-10-06 |
| DK135088D0 (da) | 1988-03-11 |
| AU1304088A (en) | 1988-09-15 |
| FI881107A0 (fi) | 1988-03-09 |
| FI881107A (fi) | 1988-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI93133B (fi) | Menetelmä paperin valmistamiseksi | |
| FI69158B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av papper med anvaendning av en amfotaer slemstruktur som bindemedel | |
| US7842164B2 (en) | Paper and materials and processes for its production | |
| US5512135A (en) | Process for the production of paper | |
| US11427965B2 (en) | Dry strength composition, its use and method for making of paper, board or the like | |
| WO2013124542A1 (en) | Method for making of paper, tissue, board or the like | |
| CA3061848A1 (en) | Method for increasing the strength properties of a paper or board product | |
| US4613407A (en) | Cationic additive for the manufacture of paper | |
| EP0451842A1 (en) | Pretreatment of filler with cationic ketene dimer | |
| US20060162886A1 (en) | Process for improving dry strength and drainage of paper and paperboard | |
| EP0884416A2 (en) | Paper production process which incorporates carbon dioxide | |
| FI117678B (fi) | Tärkkelysjohdannaisen sisältävä "one-shot"-hartsiemulsio paperin liimausta varten | |
| US5891305A (en) | Process for the manufacture of paper | |
| CA1148688A (en) | Process for the elimination of conventional surface sizing of paper | |
| CA1306084C (en) | Preparation of filler compositions for paper | |
| CA2216480A1 (en) | Paper strength enhancement by silicate/starch treatment | |
| CN111501411B (zh) | 一种无硫线路板隔离纸的生产工艺 | |
| SU1735465A1 (ru) | Способ приготовлени крахмального св зующего дл бумажной массы | |
| ITMI941838A1 (it) | Processo per la produzione di carta e cartone ad elevata resistenza meccanica | |
| NO841007L (no) | Fremgangsmaate til aa forbedre retensjonen av fyllstoffer og masse-finstoffer og oeke avvanningshastigheten ved papirfremstilling | |
| FI64414B (fi) | Kompositioner foer anvaendning tillsammans med fyllnadsaemnen foer papper foerfarande foer tillverkning av papper och pappersframstaellning genom anvaendande av dessa | |
| Henttonen | The effects of calcium for retention chemicals | |
| PL226135B1 (pl) | Sposob wytwarzania papieru |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB | Publication of examined application | ||
| FG | Patent granted |
Owner name: ROQUETTE FRERES |
|
| MA | Patent expired |