NO154350B - Vannavlagt ark med hoeyt fyllstoffinnhold og fremgangsmaate for fremstilling derav. - Google Patents
Vannavlagt ark med hoeyt fyllstoffinnhold og fremgangsmaate for fremstilling derav. Download PDFInfo
- Publication number
- NO154350B NO154350B NO784302A NO784302A NO154350B NO 154350 B NO154350 B NO 154350B NO 784302 A NO784302 A NO 784302A NO 784302 A NO784302 A NO 784302A NO 154350 B NO154350 B NO 154350B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- water
- latex
- filler
- sheet
- ionic
- Prior art date
Links
- 239000000945 filler Substances 0.000 title claims description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 50
- 239000004816 latex Substances 0.000 claims description 80
- 229920000126 latex Polymers 0.000 claims description 80
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 51
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 20
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims description 13
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 11
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 10
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 10
- 230000001687 destabilization Effects 0.000 claims description 9
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 claims description 8
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 claims description 5
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 3
- 150000008040 ionic compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims 2
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 30
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 24
- 230000008569 process Effects 0.000 description 23
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 21
- 125000003010 ionic group Chemical group 0.000 description 14
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 12
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 12
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 11
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 11
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 10
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 8
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 7
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 5
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 5
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 4
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 4
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 4
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 4
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 4
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- 125000000271 carboxylic acid salt group Chemical group 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000000402 conductometric titration Methods 0.000 description 3
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 3
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 3
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 3
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N Di-n-octyl phthalate Natural products CCCCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCCC MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000005018 Pinus echinata Nutrition 0.000 description 2
- 241001236219 Pinus echinata Species 0.000 description 2
- 235000017339 Pinus palustris Nutrition 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940037003 alum Drugs 0.000 description 2
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- DIKBFYAXUHHXCS-UHFFFAOYSA-N bromoform Chemical compound BrC(Br)Br DIKBFYAXUHHXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 2
- 238000001246 colloidal dispersion Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 2
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- JKNCOURZONDCGV-UHFFFAOYSA-N 2-(dimethylamino)ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CN(C)CCOC(=O)C(C)=C JKNCOURZONDCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002126 Acrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 1
- 241000228245 Aspergillus niger Species 0.000 description 1
- 241000223678 Aureobasidium pullulans Species 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 241001515917 Chaetomium globosum Species 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 244000301850 Cupressus sempervirens Species 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical class S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 229920000161 Locust bean gum Polymers 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 241000228143 Penicillium Species 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000223259 Trichoderma Species 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- NJSSICCENMLTKO-HRCBOCMUSA-N [(1r,2s,4r,5r)-3-hydroxy-4-(4-methylphenyl)sulfonyloxy-6,8-dioxabicyclo[3.2.1]octan-2-yl] 4-methylbenzenesulfonate Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1S(=O)(=O)O[C@H]1C(O)[C@@H](OS(=O)(=O)C=2C=CC(C)=CC=2)[C@@H]2OC[C@H]1O2 NJSSICCENMLTKO-HRCBOCMUSA-N 0.000 description 1
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- RREGISFBPQOLTM-UHFFFAOYSA-N alumane;trihydrate Chemical compound O.O.O.[AlH3] RREGISFBPQOLTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N azane;7-fluoro-2,1,3-benzoxadiazole-4-sulfonic acid Chemical compound N.OS(=O)(=O)C1=CC=C(F)C2=NON=C12 JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 1
- 229950005228 bromoform Drugs 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920003090 carboxymethyl hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012986 chain transfer agent Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000368 destabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003657 drainage water Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 description 1
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 1
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 229920001600 hydrophobic polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229920000831 ionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000000711 locust bean gum Substances 0.000 description 1
- 235000010420 locust bean gum Nutrition 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001206 natural gum Polymers 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L peroxydisulfate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical group 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002195 soluble material Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000000988 sulfur dye Substances 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920005613 synthetic organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 1
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 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
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
- D21H17/675—Oxides, hydroxides or carbonates
-
- 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
- D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
- D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H17/35—Polyalkenes, e.g. polystyrene
-
- 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
- D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
- D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H17/41—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups
- D21H17/42—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups anionic
- D21H17/43—Carboxyl groups or derivatives thereof
-
- 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
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Paper (AREA)
- Synthetic Leather, Interior Materials Or Flexible Sheet Materials (AREA)
- Wrappers (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
Denne oppfinnelse angår et vann-avlagt, selvbærende
ark bestående hovedsakelig av (A) vanndispergerbare fibre, (B)
en filmdannende, vann-uoppløselig organisk polymer og (C) vann-uoppløselig, ikke-fibrøst uorganisk fyllstoff; videre angår oppfinnelsen en fremgangsmåte til fremstilling av det nevnte ark. Oppfinnelsen er angitt i kravene, og det vises til disse.
Papir kan beskrives som et arkmateriale fremstilt
av mange små adskilte fibre (vanligvis cellulosefibre) som er sammenblandet. Små mengder av lateks er blitt anvendt i papir-fremstillingsprosessen. Fyllstoffer er også blitt anvendt til å forbedre visse egenskaper hos papiret, selv om styrken av arket derved reduseres. De mengder av fyllstoff som hittil er blitt anvendt i papirfremstillingsprosesser i/på vanlig utstyr, såsom Fourdrinier-maskiner, har vanligvis ikke vært større enn 30 eller 35% av den samlede tørrvekt av arket, skjønt opptil 40% er blitt beskrevet som praktisk mulig. Retensjonen av fyllstoffer i arket under fremstillingen har vært erkjent som et betydelig problem.
Anvendelse av asbest ved fremstillingen av andre typer av fibrøse ark har vært kjent i mange år. Slike fibrøse ark er blitt anvendt med fordel ved fremstilling av produkter såsom gulvbelegg og lydisolasjonspapir. Det er imidlertid påvist at asbest-fibre er helseskadelige. I noen land er anvendelsen av asbest blitt forbudt, og i USA er det på tale å legge strenge restrik-sjoner på bruken av asbest. Nye systemer som ikke gjør bruk av asbest, er følgelig sterkt ønskelige. Slike nye asbestfrie systemer kan bety et teknisk fremskritt på området selv om deres egenskaper alt i alt ikke overgår de asbestholdige materialers egenskaper. Hvis egenskapene eller fremstillingsmetodene forbedres, ville slike systemer kunne medføre betydelige fordeler.
Det ville være særlig fordelaktig hvis en ny prosess for fremstilling av papir med høyt fyllstoffinnhold og spesielt asbestfrie produkter kunne utføres med eksisterende utstyr, slik at store nye kapitalinvesteringer ikke ville være påkrevet.
Fremgangsmåten og produktet ifølge foreliggende oppfinnelse innbefatter kombinasjonen av en vann-dispergerbar fiber, en filmdannende, vann-uoppløselig organisk polymer og et uorganisk fyllstoff i form av et "vann-lagt" ark. En fremgangsmåte til å danne et slikt ark er som følger: (I) Det tilveiebringes en vandig dispersjon inneholdende fra 1 til 30%, fortrinnsvis 5-15%, av en vann-dispergerbar fiber; (II) det tilblandes (A) fra 60 til 95%, fortrinnsvis 75-90%, av et hovedsakelig vann-uoppløselig, ikke-fibrøst, uorganisk fyllstoff og (B) fra 2 til 30%, fortrinnsvis 5-15%, av en filmdannende, vann-uoppløselig organisk polymer i form av en ionisk stabilisert lateks, dvs. en vandig kolloidal dispersjon av en hovedsakelig vann-uoppløselig organisk polymer, med høyst ca. 0,7 milliekvivalent, fortrinnsvis fra 0,03 til 0,4 milliekvivalent, bundet ladning (bound charge) pr. gram polymer i lateksen; (III) den resulterende blanding destabiliseres kolloidalt slik at det dannes et fibrøst agglomerat i vandig suspensjon; (IV) den vandige suspensjon fordeles og avvannes ved drenering på et porøst underlag, såsom en metallduk, under dannelse av en våt bane; (V) banen tørkes.
Vesentlige trekk ved fremgangsmåten og produktet er en lav andel av fiber og en høy andel av uorganisk fyllstoff, samt at vanlig papirfremstillingsutstyr godt kan anvendes ved utførelse, av fremgangsmåten, og at produktet har gode egenskaper. De foretrukne vann-lagte, fibrøse, asbestfrie ark med høyt fyllstoffinnhold er egnet som erstatning for asbestark ved mange anvendelser, men er ikke begrenset til slike anvendelser. Typiske anvendelser for arkmaterialene er anvendelse som isolasjonspapir, underlagsfilt for vinyl-gulvbelegg, pakningspapir, takpapir, lydisolasjonspapir, omviklingspapir for rørledninger og lignende, varme-defleksjons-papir, fyllmateriale for kjøletårn, elektrisk motstandsdyktig papir og plateprodukter.
Produktet og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen krever en i vann dispergerbar fiber, en filmdannende, vann-uoppløselig organisk polymer og et findelt, hovedsakelig vann-uoppløselig, ikke-fibrøst, uorganisk fyllstoff. Ved den foretrukne fremgangsmåte er et flokkuleringsmiddel også påkrevet.
Fiberen er hvilken som helst vann-uoppløselig, naturlig eller syntetisk vanndispergerbar fiber eller blanding av fibre. Vanligvis oppnås vanndispergerbarhet ved hjelp av en liten mengde av ioniske eller hydrofile grupper eller ladninger som er av utilstrekkelig størrelse til å tilveiebringe vannopp-løselighet. Både lange og korte fibre, eller blandinger derav, kan anvendes, men korte fibre foretrekkes. Mange av fibrene fra naturlige materialer er anioniske, f.eks. masse av tre. Noen av de syntetiske fibre behandles slik at de blir svakt ioniske, dvs. anioniske eller kationiske. Glassfibre, glassbiter, blåst glass, returpapir, cellulose fra bomulls- og linfiller, mineralull, syntetisk masse som eksempelvis fremstilt av polyetylen, halm, fibre av keramiske materialer, nylonfibre, polyesterfibre og lignende materialer kan anvendes. Særlig godt egnede fibre er cellulosefibre og lignocellulosefibre kjent som masse av tre av forskjellige typer fra hårdved og mykved, f.eks. slipemasse, dampbehandlet mekanisk masse, kjemisk-mekanisk masse, semikjemisk masse og kjemisk masse. Spesielle eksempler er ubleket sulfittmasse, bleket sulfittmasse, ubleket sulfatmasse og bleket sulfatmasse.
Den filmdannende, vann-uoppløselige, organiske polymer som kan anvendes ved utførelse av oppfinnelsen, er naturlige eller syntetiske polymerer og kan være en homopolymer, en kopolymer av to eller flere etylenisk umettede monomerer, eller en blanding av slike polymerer. Særlig med sikte på å lette fremstillingen av produktet og å begrense utslipp av forurensende stoffer til omgivelsene anvender man i alminnelighet med fordel polymeren : form av en lateks, dvs. en vandig kolloidal dispersjon. Representative organiske polymerer er naturgummi, syntetiske gummiarter såsom styren, budatien-gummi, isoprengummi, butylgummi og nitril-gummi og andre gummiaktige. eller harpiksaktige polymerer av etylenisk umettede monomerer som er filmdannende, fortrinnsvis ved romtemperatur eller derunder, skjønt man i et spesielt tilfelle kan anvende en polymer som er filmdannende ved den temperatur som anvendes ved fremstillingen av arkmaterialet. Ikke-filmdanndende polymerer kan anvendes i blandinger forutsatt at den resulterende blanding er filmdannende. Polymerer som gjøres filmdannende ved anvendelse av plastiseringsmidler, kan også anvendes. Polymerer som er lett tilgjengelige i form av lateks, foretrekkes - spesielt hydrofobe polymerer som fremstilles ved emulsjonspolymerisering av en eller flere etylenisk umettede monomerer. Typiske eksmepler på slike latekser er de som er beskrevet i US patent nr. 3 640 922 fra spalte 1, linje 61 til spalte 2, linje 34. Denne del (særlig spalte 2, linjer 2-9) indikerer preferanse for latekser av polymerer og kopolymerer som ikke inneholder en vesentlig andel av hydrofile grupper. For oppfinnelsens formål anvendes fortrinnsvis latekser som har noen ioniske hydrofile grupper, men som er fri for tilstrekkelig ikke-ionisk kolloidal stabilisering til å være skadelig for dannelsen av det fibrøse agglomerat. Slik ikke-ionisk, kolloidal stabilisering kunne tilveiebringes av ikke-ioniske emulgeringsmidler eller av kopolymeriserte monomerer inneholdende de typer av hydrofile grupper som finnes i ikke-ioniske emulgeringsmidler, f.eks. hydroksyl- og amid-grupper. Hvis monomerer med slike hydrofile grupper er polymeriserte bestanddeler av latekspolymerene, skal slike monomerer være til stede i små andeler såsom under 10%, vanligvis under 5% av polymer-vekten, idet dette gir de beste resultater. Mens meget små mengder av ikke-ioniske emulgeringsmidler kan tolereres i noen preparater, så er deres anvendelse vanligvis ikke fordelaktig, og de bør ikke anvendes i mengder som er tilstrekkelige til å virke ugunstig i destabiliseringstrinnet i prosessen.
Latekspreparater for anvendelse i henhold til oppfinnelsen velges blant latekser i hvilke en polymer av den ovenfor beskrevne art holdes i vandig dispersjon ved ionisk stabilisering. En slik ionisk stabilisering oppnås eksempelvis ved anvendelse av et ionisk overflateaktivt middel eller små mengder av en monomer inneholdende en ionisk gruppe under emulsjonspolymeri-seringen for fremstilling av lateksen. Den lille mengde av ioniske grupper som er bundet til polymeren, vil vanligvis gi mindre enn
0,7 milliekvivalent ladning pr. gram polymer i lateksen. Vanligvis er det å foretrekke at latekskomponenten for oppfinnelsens formål har en ladning bundet til polymeren på fra 0,03 til 0,4, spesielt fra 0,09 til 0,18, milliekvivalent pr. gram polymer i lateksen, særlig når ladningen tilveiebringes av
karboksylsyresalt-grupper. Uttrykket "bundet til polymeren" når det gjelder ioniske grupper eller ladninger, betyd ioniske grupper eller ladninger som ikke er desorberbare fra polymeren. Materialer inneholdende slike ioniske grupper eller ladninger kan erholdes som angitt ovenfor ved kopolymerisering av en monomer inneholdende ioniske grupper, eller på andre måter såsom podning, ved binding (via kovalente bindinger) av katalysatorfragmenter til polymeren, spesielt sulfatgrupper fra persulfat-katalysatorer, eller ved at ikke-ioniske grupper som allerede er bundet til polymeren ved kovalente bindinger, omdannes til ioniske grupper.
De ioniske grupper er med fordel karboksylsyresalt-grupper, spesielt alkalimetall- og ammonium-karboksylat-grupper, eller kvaternære ammoniumsalt-grupper, men andre anioniske og kationiske grupper kan anvendes; f.eks. sulfat-, sulfonat- og amino-grupper. Karboksylsyresalt-grupper er spesielt fordelaktige.
For latekspreparater som har små eller ingen påvise-lige mengder av anioniske grupper bundet til polymeren, tilveiebringes den ioniske stabilisering ved adsorberte ioniske overflateaktive midler. Små mengder av ionisk overflateaktivt middel kan anvendes når det gjelder latekser som inneholder bundne ioniske grupper, men økende mengder av overflateaktive stoffer over de mengder som er påkrevet for tilfredsstillende stabilisering, har tendens til å gjøre formålstjenlig valg av andre bestanddeler i systemet mer kritisk og vanskeliggjøre eller komplisere fremstillingen av dette.
Anioniske og kationiske overflateaktive stoffer er kjent på området, og egnede materialer av disse klasser kan eksempelvis velges blant dem som er angitt i de årlige utgaver av "McCutcheon's Detergents and Emulsifiers", f.eks. fra 1973-utgaven, publisert av McCutcheon's Division, Allured Publishing Corporation, Ridgewood, NJ. Eksempler på ikke-ioniske overflateaktive stoffer er også angitt i ovennevnte litteratur.
De spesielt foretrukne latekser (dvs. latekser som
har fra 0,09 til 0,18 milliekvivalent bundet ladning pr. gram polymer) virker i alminnelighet best i prosessen og gir alt i alt det beste arkmaterialét. Når disse spesielt foretrukne latekser anvendes i prosessen, så er fremgangsmåten for det kolloidale destabiliseringstrinn så vel som valget av mengden og arten av de øvrige ingredienser innenfor de angitte grenser, mindre
krevende. Ved anvendelse av slike latekser vil man ved å gjøre observasjoner under prosessen få tilstrekkelige retningslinjer for utvelgelse av de forskjellige andre bestanddeler som skal anvendes, når man ønsker å bruke latekser innenfor de foretrukne og praktisk hensiktsmessige grenser, men utenfor de spesielt foretrukne grenser. Som illustrerende eksempel nevnes: Ved utførelse av den kolloidale destabilisering ved den metode i hvilken det anvendes et flokkuleringsmiddel med ladning motsatt lateksens,
så vil utseendet og arten av det resulterende flokkulerte materiale når man anvender de spesielt foretrukne latekser, gi fagmannen opp-lysninger til rettledning ved det kritiske valg av andre bestanddeler når en lateks utenfor det spesielt foretrukne, men innenfor de nraktisk brukbare grenser anvendes - spesielt når det gjelder lateksen med høyere bundet ladning.
Det er imidlertid tilfeller hvor det for spesielle formål foretrekkes anvendelse av latekser som har en bundet ladning over 0,18 og endog over 0,4 milliekvivalent ladning pr. gram polymer i lateksen, f.eks. når den bundne ladning er kationisk,
når man ønsker å ha mulighet for å forandre sammensetningen (rebrokability), eller når de bundne ioniske grupper i tillegg til sin stabiliseringsrolle ønskes i større mengder for å bevirke andre fordelaktige reaksjoner med andre bestanddeler i preparatet.
Ladning/masse-forholdet, i det foreliggende uttrykt
som milliekvivalenter ladning pr. gram polymer i lateksen, tilsvarer ikke nødvendigvis (og tilsvarer i alminnelighet ikke) - eksempelvis - andelen av milliekvivalenter av monomer inneholdende en ionisk gruppe som kopolymeriseres med de ikke-ioniske, hydrofobe monomerer ved emulsjonspolymerisering under dannelse av lateksen. Disse forskjeller oppstår (1) fordi en del av den ioniske monomer polymeriseres inne i en latekspartikkel og således ikke medvirker til stabilisering av dispersjonen av polymerpartikler og ikke måles, (2) fordi den ioniske monomer kan homopolymeriseres eller kopolymeriseres under dannelse av varierende mengder av vann-oppløselige polymerer, eller (3) fordi den ioniske monomer i noen tilfeller ikke polymeriseres så fullstendig som de øvrige monomerer. Etter hvert som andelen av den ioniske monomer i forhold til den samlede monomermengde øker, vil i alminnelighet de ioniske grupper gi de ioniske monomerer som befinner seg på overflaten av partikkelen avta, og den mengde som er begravet inne i lateks-partiklene eller som danner ioniske vann-oppløselige polymerer, øker.
Da et for stort overskudd av vannoppløselige polymerer, enten anioniske eller ikke-ioniske, kan forårsake problemer ved den foreliggende fremgangsmåte, er det i alminnelighet ønskelig når det anvendes bundne ladninger ved de høyere nivåer, (a) å bruke latekser ved hvis fremstilling man tar spesielle forholdsregler for å minimere dannelsen av vannoppløselig polymer, eller (b)
å tilsette materialer til preparatet hvilke vil uoppløseliggjøre de vannoppløselige polymerer, eller (c) å fjerne slike vann-oppløselige polymerer helt eller delvis.
Latekser av hvilken som helst hensiktsmessig, tilgjengelig partikkelstørrelse kan anvendes ved utførelsen av oppfinnelsen, men gjennomsnittlige partikkeldiametere på fra 1000 til 2600 Ångstrom, særlig fra 1200 til 1800 Ångstrom, foretrekkes. Da lateksen fortynnes under prosessen,
er faststoffinnholdet i lateksen ikke kritisk eller avgjørende.
Ved fremstillingen av mange av lateksene med forskjellige sammensetninger som kan anvendes ved oppfinnelsen,
er det fordelaktig å anvende et kjedeoverføringsmiddel av kjente typer, som f.eks. de forskjellige langkjedede merkaptaner, bromo-form og karbontetraklorid.
De fyllstoffer som anvendes ved utførelsen av oppfinnelsen, er findelte, hovedsakelig vann-uoppløselige, uorganiske materialer. Slike materialer innbefatter f.eks. titandioksyd, amorf silika, sinkoksyd, bariumsulfat, kalsiumkarbonat, kalsium-sulfat, aluminiumsilikat, leire, magnesiumsilikat, diatomé-jord, aluminiumtrihydrat, magnesiumkarbonat, delvis kalsinert dolomitisk kalkstein, magnesiumhydroksyd og blandinger av to eller flere av disse materialer. Magnesiumhydroksyd går spesielt godt på vanlig, tilgjengelig papirfremstillingsutstyr og danner et produkt med gode egenskaper, bidrar til flammemotstandsdyktighet og til mot-standsdyktighet mot mikrobiologisk angrep og foretrekkes. I noen tilfeller foretrekkes imidlertid kalsiumkarbonat, spesielt for anvendelser hvor økonomiske faktorer er særlig viktige, fordi det er lett tilgjengelig, gir god struktur, går godt i prosessen, og de urene kvaliteter, såsom malt kalkstein, kan anvendes. Fyllstoffene anvendes med partikkelstørrelser hvor en overveiende andel er mindre enn 50^,um i diameter. Den gjennomsnittlige diameter er i alminnelighet over 0,l^um og fortrinnsvis mellom 0,1 og 20y.um. For foretrukne utførelsesformer bør fyllstoffene være fri for asbestforurensninger.
I mange utførelsesformer av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er det meget fordelaktig å anvende et flokkuleringsmiddel eller destabiliseringsmiddel (undertiden også kalt et av-settingsmiddel). Slike flokkuleringsmidler er vann-dispergerbare, fortrinnsvis vannoppløselige, ioniske forbindelser eller polymerer, dvs. forbindelser eller polymerer som har en positiv eller en negativ ladning. For fremgangsmåten velges vanligvis et flokkuleringsmiddel som har en ladning med fortegn motsatt lateksens ioniske stabilisering. Hvis lateksen har en negativ ladning, har flokkuleringsmidlet en kationisk ladning og omvendt. Når kombinasjoner av to eller flere flokkuleringsmidler anvendes, er imidlertid ikke alle disse nødvendigvis av motsatt ladning i forhold til lateksens opprinnelige ladning.
Representative flokkuleringsmidler er kationisk stivelse; vannoppløselige, uorganiske salter, såsom alun, aluminiumsulfat, kalsiumklorid og magnesiumklorid; en ionisk lateks som har en ladning med fortegn (+ eller -) motsatt bindemiddellatekseris fortegn, eksempelvis en kationisk lateks eller en anionisk lateks; vannoppløselige, ioniske, syntetiske organiske polymerer såsom polyetylenimin og forskjellige ioniske polyakrylamider såsom karboksylholdige polyakrylamider; kopolymerer av akrylamid med dimetylaminoetyl-metakrylat eller diallyldimetyl-ammoniumklorid; polyakrylamider som er modifisert på annen måte enn ved kopolymerisering slik at de får ioniske grupper; og kombinasjoner av to eller flere av ovennevnte, tilsatt samtidig eller i rekkefølge. Kvaterniserte polyakrylamidderivater er spesielt fordelaktige når den lateks som anvendes er anionisk. Polymere flokkuleringsmidler foretrekkes, fordi de er mer effektive, gjerne gir mindre vann-følsomme produkter og gir et preparat med bedre skjærstabilitet.
Den foretrukne fremgangsmåte for fremstilling av produktene ifølge oppfinnelsen lar seg særlig godt tilpasse ut-førelse med prøveark-dannende apparatur eller vanlig utstyr for kontinuerlig papirfremstilling, såsom en Fourdrinier-maskin, en sylindermaskin, sugemaskiner såsom en "Rotaformer", eller ved hjelp av fiberplatefremstillingsutstyr. Egnet til bruk ved ut-førelsen av den foreliggende oppfinnelse er også andre velkjente modifikasjoner av slikt utstyr, f.eks. en Fourdrinier-maskin med sekundære innløpskasser eller maskiner med flere sylindrer hvor man, om det ønskes, kan anvende forskjellige beskikninger i de forskjellige sylindrer for å variere sammensetningen og egen-
skapene av et eller flere av de flertallige lag som kan inngå
i en ferdig plate. For det tilfellet at ytterligere detaljer skulle ønskes, vises til det generelle sammendrag vedrørende papir og papirfremstilling i Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Interscience Publishers, Inc., NY lj4 (1967) s. 494-510, hvor arkdannelsen og det herfor egnede utstyr er beskrevet på sidene 505-508.
For den foretrukne fremgangsmåte foreskrives de følgende trinn:
(I) Det tilveiebringes en vandig dispersjon av fra
5 til 15% av en i vann dispergerbar, men vann-uoppløselig fiber; (II) denne blandes med fra 70 til 90% av et findelt, hovedsakelig vann-uoppløselig, ikke-fibrøst, uorganisk fyllstoff og fra 5 til 15% av et bindemiddel inneholdende en filmdannende, vannuoppløse-lig, organisk polymer i form av en ionisk stabilisert lateks; (III) den resulterende blanding destabiliseres kolloidalt under dannelse av et fibrøst agglomerat i vandig suspensjon; (IV) den vandige suspensjon fordeles og dreneringsavvannes på et porøst underlag, såsom en metallduk, under dannelse av en våt bane;
(V) banen tørkes.
Prosentangivelsene ovenfor er på vektbasis beregnet på den samlede tørrvekt.
Ved utførelse av oppfinnelsen underkastes det fibrøse materiale en mekanisk behandling i nærvær av vann på
en måte som i papirfremstillingsteknologien gjerne kalles masse-tilvirkning, hollenderbehandling eller maling. Cellulosefibre for oppfinnelsens formål males i alminnelighet til en frihet (Canadian Standard Freeness = CSF) ved en konsistens på 0,3%
på fra 300 ml til 700 ml, fortrinnsvis fra 400 ml til 600 ml. Syntetiske fibre behandles mekanisk på lignende måte, men med mindre de underkastes en spesiell behandling, vil de ikke fibrilleres slik at det
oppnås samme dispersjonsgrad som man oppnår med cellulosemasser, slik at CSF-testen ikke er spesielt tilpasset slike materialer.
De syntetiske fibre har vanligvis en fiberlengde opptil 1 cm, fortrinnsvis fra 0,3 til 0,6 cm.
Konsistensen (vekt% av tørt fibrøst materiale) av
den utgangsoppslemning som således erholdes, er vanligvis fra
0,1 til 6%, fortrinnsvis 0,5-3%.
Ved blandingen av fiberen med andre bestanddeler i arket tilsettes ytterligere vann for nedsettelse av konsistensen av den resulterende oppslemning til en verdi som vanligvis ligger innen området mellom 0,1 og 6%, fortrinnsvis mellom 1%
og 5%. En del av fortynningsvannet er fordelaktig bak-vann, eller prosessvann, som resirkuleres fra senere trinn i arkfremstillings-prosessen. Alternativt eller i tillegg kan en del av prosessvannet anvendes i maletrinnet. Vanligvis blir fyllstoffet, fortynningsvannet og lateksen, i alminnelighet på forhånd fortynnet til et lavere faststoffinnhold enn det med hvilket den ble fremstilt, tilsatt (vanligvis, men ikke nødvendigvis i nevnte rekkefølge) til fiberdispersjonen under agitering. I det minste en del av den nødvendige kolloidale destabilisering kan skje samtidig med blandingen av fiberen, fyllstoff og lateks, enten gjennom en innbyrdes virkning av de anvendte bestanddeler eller gjennom samtidig tilsetning av andre valgfrie våt-parti-additiver såsom de nedenfor angitte. Den mekaniske skjærvirkning som bevirkes av blandeprosessen og i og med materialenes gjennomgang gjennom det anvendte utstyr, kan forårsake, eller bidra til, destabiliseringen. Kombinasjonen av blande- og destabiliseringstrinnene resulterer i et fibrøst agglomerat i vandig suspensjon, som ved en konsentrasjon på 100 g faste stoffer i 13500 ml av den vandige suspensjon bør dreneringsavvannes i løpet av fra 4 sekunder til 120 sekunder, spesielt fra 15 sekunder til 60 sekunder, og fortrinnsvis fra 30 til 45 sekunder, i en 25,4 cm x 30,5 cm Williams Standard Sheet Mould, med et 5,1 cm utløp og en 76,2 cm vannsøyle og forsynt med en vanlig 100-mesh sikt av rustfritt stål (trådstørrelse 0,114 mm) under oppnåelse av - pr. passasje - minst 85% retensjon av faste stoffer som inneholder minst 60 vekt% fyllstoff. I de foretrukne utførelsesformer er dessuten dreneringsvannet i det vesentlige klart. En effektiv og foretrukken metode til utførelse (eller fullførelse av utførelsen) av destabiliseringen er å blande med de øvrige bestanddeler et flokkuleringsmiddel, dvs. en vann-
dispergerbar eller vannoppløselig ionisk forbindelse som har en ladning med fortegn (+ eller -) motsatt ladningen av den ioniske stabilisering, i en tilstrekkelig mengde, hvilken mengde i alminnelighet er under 1%, basert på den samlede tørrvekt av bestanddelene. Når det anvendes et flokkuleringsmiddel, tilsettes dette slik at destabiliseringen kan finne sted før for-delings- og dreneringstrinnet. Med apparatur for kontinuerlig arkfremstilling, såsom Fourdrinier-papirmaskinen, tilsettes flokkuleringsmidlet til massekaret eller på et slikt punkt i apparatets masseoverføringsseksjon at det er tilstrekkelig tid for den ønskede virkning å finne sted, men likevel ikke så meget at den resulterende flokkulerte masse underkastes skjærvirkning i unødig grad. Etter at den resulterende vandige dispersjon er fordelt og drenert, blir den våte vev eller massebane som derved erholdes, eventuelt våtpresset og deretter tørket ved hjelp av utstyr som konvensjonelt anvendes ved papirfremstilling.
Den temperatur som anvendes i prosessen til og med det trinn hvor den våte vev eller massebane dannes, er vanligvis i området fra 4,4°C til 54°C, skjønt temperaturer utenfor dette området kan anvendes forutsatt at de ligger over frysepunktet for den vandige dispersjon og under den temperatur ved hvilken den latekspolymer som anvendes, vil mykne i uønsket grad. Undertiden vil temperaturer over omgivelsenes bidra til hurtigere drenering.
Også anvendbare ved utførelse av oppfinnelsen
er små mengder av forskjellige andre våtparti-additiver av de typer som vanligvis anvendes ved papirfremstilling. Slike materialer innbefatter antioksydanter, forskjellige hydrokarbon-og naturlige voksarter, spesielt i form av anioniske eller kationiske emulsjoner; cellulosederivater såsom karboksymetyl-cellulose og hydroksyetyl-cellulose; vannoppløselige organiske fargestoffer, i vann uoppløselige men dispergerbare farge-pigmenter såsom kjønrøk, kyperfarger og svovelfarger; stivelse, naturlige gummistoffer såsom guar-gummi og johannesbrød-gummi, særlig de anioniske og kationiske derivater; ikke-ioniske akrylamidpolymerer; styrkeforbedrende harpikser såsom melamin-formaldehyd-harpikser, urea-formaldehyd-harpikser og herdemidler av forskjellige typer såsom de svovelholdige vulkaniseringsmidler og medvirkende forbindelser. Ytterligere mengder og/eller
typer av anioniske eller kationiske overflateaktive stoffer kan også tilsettes i små mengder på forskjellige punkter i prosessen om det ønskes. Ikke-ioniske overflateaktive stoffer bør i høyden anvendes i meget små mengder.
Eventuelt kan ytre eller indre liming anvendes sammen med de obligatoriske trekk ifølge oppfinnelsen.
Densiteten av de produkter som erholdes ved den ovenfor beskrevne prosess, dekker et vidt område, såsom fra
0,48 til 2,40 kg/dm<3>. Da fyllstoffet utgjør en så stor andel av vekten av produktene, har det stor betydning for densiteten og andre egenskaper av produktet hvilket fyllstoff som velges for et spesielt produkt.
Tykkelsen av det ark som fremstilles, kan variere fra 76 ^um til 3,2 mm, og den foretrukne verdi avhenger i noen grad av den påtenkte anvendelse. Tykkelsen er imidlertid vanligvis mellom 0,38 og 1,65 mm.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen resulterer i oppnåelse av vann-avlagte selvbærende ark med høyt fyllstoffinnhold og hvor en høy andel av det tilsatte fyllstoff bibeholdes i arkene. Uttrykket "vann-avlagt ark" betegner et ark som er avsatt fra en fortynnet vandig suspensjon, vanligvis med et faststoffinnhold på 4% eller mindre. Mens fyllstoffet utgjør hovedandelen av arket, utgjør også lateksen og fiberen høye andeler av arket. Tilbakeholdelsen i arket av samtlige av de faste stoffer som anvendes i prosessen, er vanligvis større enn 85 vekt% og i de foretrukne utførelsesformer større enn 95 vekt%.
Fremgangsmåten og produktet ifølge oppfinnelsen
har mange fordeler. Sammenlignet med kjente papirark er det mindre fuktighet i arket slik det erholdes fra maskinens våt-parti. Med samme basisvekt av arket kreves det derfor mindre energi for tørkingen av arket, og maskinen kan kjøres hurtigere eller et tykkere ark kan tørkes. Den nye prosess kan utføres under anvendelse av kjent eller tilgjengelig utstyr av den type som vanligvis finnes i papirfabrikker. Det anvendes lett tilgjengelige råmaterialer. En stor del av råmaterialene er billig fyllstoff, og de samlede kostnader er lave. Tettheten kan for-andres ganske enkelt ved valg av fyllstoff. De foretrukne utførelsesformer er også asbestfrie.
De følgende eksempler illustrerer måter på hvilke den foreliggende oppfinnelse kan utføres, men må ikke oppfattes som begrensende. Alle deler og prosentangivelser er på vektbasis med mindre annet uttrykkelig er angitt. Komponenter identifisert ved bokstavbetegnelser, eksempelvis lateks A, er beskrevet i tabeller A, B, C og D.
I de eksempler hvor prøveark fremstilles, anvendes det en spesielt utviklet standardmetode med slike modifikasjoner som er vist i spesifikke eksempler. Ved standardmetoden erholdes den angitte fiber (i tilfelle av cellulosefibre) med en Canadian Standard Freeness (CSF) på 500 ml og en konsistens på ca. 1,2. vekt%. De syntetiske fibre dispergeres i vann med en TAPPI-desintegrator (600 "counts"), men en GSF-måling utføres ikke. Med en tilstrekkelig mengde av den resulterende vandige dispersjon til å gi 5 g av fiberen, på tørr basis, blandes en ytterligere, på forhånd beregnet mengde vann til å gi et endelig volum på 2.000 ml. Omrøring fortsettes mens 80 g av det angitte fyllstoff tilsettes som et pulver, unntatt hvor angitt som en vandig oppslemning, fulgt av 15 g, på faststoff-basis) av den angitte lateks. Den resulterende blanding underkastes den mekaniske skjærkraft-virkning i en Jabsco-sentrifugalpumpe i 15 sekunder, fulgt av agitering ved hjelp av en laboratorierører med to 3-bladede propellere og en aksel ved 900 omdreininger pr. min., mens en 0,1% oppløsning av det angitte flokkuleringsmiddel langsomt tilsettes inntil vannfasen er i det vesentlige klar. En tilstrekkelig mengde (ca. 62 ml) av det resulterende utgangsmateriale til å gi 3 g faststoff fortynnes til 1000 ml med vann, og CSF måles i henhold til TAPPI Standard T 227-M-58. Prøven som anvendes for måling av frihet, returneres til utgangs-materialet, som deretter fortynnes til 13.500 ml, og et ark dannes i en 25,4 cm x 30,5 cm Williams Standard Sheet Mould, og dreneringstiden på en 100-mesh sikt noteres. Det resulterende våte ark guskes fra duken i en presse ved ca. 0,70 kp/cm 2 under anvendelse av to trekkpapir til å absorbere vannet fra arket. Arkene stables med mellomlegg av trekkpapir og våtpresses ved
et trykk på 35,2 kp/cm . De delvis tørkede ark blir så veiet og tørket på en arktørker ved en platetemperatur på 116-121°C, hvorunder arkenes to sider skiftevis legges mot platen med 0,5-1 min. mellomrom. De resulterende tørkede ark veies for bestemmelse av det samlede innhold av faste stoffer som er bibeholdt i arket. Da tilstrekkelige materialmengder anvendes til å danne et 100 g ark når retensjonen er fullstendig, vil tørrvekten også representere den prosentvise retensjon.
Eksempler 1- 14
Prøveark fremstilles fra den angitte lateks, ubleket kraftmasse av "southern pine" og de angitte fyllstoffer under anvendelse av flokkuleringsmiddel A ved hjelp av den ovenfor beskrevne standardmetode, med mindre annet er angitt. Data vedrørende fremstillingen av arkene er angitt i tabell I. Arkenes egenskaper er angitt i tabell II.
Eksempler 15- 42
Prøveark ble fremstilt av den angitte lateks, den angitte fibertype oppslemmet til den angitte frihet (CSF), det angitte fyllstoff og det angitte flokkuleringsmiddel ved den ovenfor beskrevne standardmetode unntatt når annet er angitt. Data vedrørende arkfremstillingen er angitt i tabell HI, og arkegenskapene er angitt i tabell IV.
Eksempler 43- 46
I henhold til den ovenfor beskrevne standard-metode fremstilles prøveark i hvilke fiberen er fiber D, og fyllstoffet, lateksen og flokkuleringsmidlet er av den art som er angitt i tabell V. Ark-egenskapene er angitt i tabell VI.
Eksempler 47- 49
Ved den ovenfor beskrevne standardmetode fremstilles prøveark i hvilke fiberen er ubleket kraftmasse av mykved, lateksen er lateks B, fyllstoffet er fyllstoff A, og flokkuleringsmidlet er som angitt. I tillegg til flokkuleringsmidlet ble den angitte mengde av alun tilsatt først, fulgt av omrøring i 1 minutt, hvoretter det ble tilsatt en tilstrekkelig mengde av det annet flokkuleringsmiddel til å fullføre flokkuleringen. Data vedrørende fremstillingen av prøvearkene er angitt i tabell VII. Arkenes egenskaper er angitt i tabell
VIII.
Eksempler 50- 53
Ved den ovenfor beskrevne standardmetode ble det fremstilt prøveark i hvilke fiberen, lateksen og flokkuleringsmidlet er som vist, og fyllstoffet er fyllstoff A i den angitte mengde. Data vedrørende arkfremstillingen er angitt i tabell IX. Prøver av arkene plasseres i et tropisk kammer holdt ved 100% relativ fuktighet og 32,2°C, hvilket på forhånd er inokulert med organismer innbefattende Aspergillus niger, Trichoderma viridie, Aureobasidium pullulans, Chaetomium globosum og uidenti-fiserte arter av Penicillium. Etter 21 dager og 49 dager ble prøvene undersøkt med hensyn til synlige tegn på mikrobiologisk angrep, og strekkfasthetsnedsettelsen ved romtemperatur måles på 7,6 cm lange remser over et spenn på 2,54 cm av prøvene.
Til sammenligning fremstilles prøveark av 85 deler asbest (Johns Manville, Paperbestos No. 5) og 15 deler av lateks C (Sammenligningseksempel A-I) og 85 deler asbest og 15 deler av lateks B (Sammenligningseksempel A-2). Forsøksdata er angitt i tabell
X.
Ved den visuelle bedømmelse benyttes en vilkårlig skala som er basert på synlige tegn på mikrobiologisk angrep, som følger:
0 = intet angrep
1 = meget svakt angrep
2 = svakt angrep
3 = moderat angrep
4 = sterkt angrep
5 = meget sterkt angrep
Strekkforsøkene ble, bortsett fra lengden av forsøksremsen, utført på den måte som er beskrevet etter samtlige eksempler.
De strekkfasthetsdata som er angitt i tabell X, er den prosentvise forandring i strekkfasthet mellom de testremser og kontroll-remser av den samme type som fremstilles på samme tid og holdes i like lang tid utenfor det tropiske kammer.
Eksempler 54- 60
Prøveark fremstilles etter den ovenfor beskrevne standard-metode med unntagelse av at det ble anvendt forskjellige mengdeforhold mellom fiber, lateks og fyllstoff. Fiberen er ubleket kraftmasse av mykved, lateksen er lateks B, fyllstoffet er fyllstoff B og flokkuleringsmidlet er flokkuleringsmiddel A. Data er angitt i tabell XI.
Eksempler 61- 62
Et prøveark (eksempel 61) fremstilles av ubleket mykved-kraftmasse, lateks F, fyllstoff 0 og flokkuleringsmiddel A ved den ovenfor beskrevne standard-metode. Et annet prøveark (eksempel 62) fremstilles på samme måte med unntagelse av at 0,25 del av en kationisk polyamid-epiklorhydrin-harpiks ("Kymene" 557) tilsettes som en 0,132% vandig oppløsning til en vandig fiberdispersjon før blanding med fyllstoffet og lateksen. Data er angitt i tabell XII.
Eksempler 63- 64
Prøveark fremstilles av lateks N, fiber R og det angitte fyllstoff under anvendelse av flokkuleringsmiddel E
i den angitte mengde i henhold til standard-metoden med unntagelse av at et våtstyrke-additiv, som er en kationisk polyamid-epiklorhydrin-harpiks inneholdende 12,8% nitrogen, tilsettes etter fyllstoffet i den mengde som er angitt i tabell XIII, og 1%, basert på samlet faststoff-innhold, av en anionisk emulgert hydrokarbonboks tilsettes etter lateksen. En data-oversikt er gitt i tabell XIII.
Produktene i disse eksempler er på grunn av sine egenskaper, spesielt dimensjonsstabilitet i nærvær av vann, særlig godt egnet til bruk i gulvbelegningsmaterialer.
Eksempler 65- 70
Under anvendelse av standard-metoden med unntagelse av trinnet med mekanisk skjærkraftinnvirkning i en Jabsco sentrifugalpumpe ble sløyfet, ble prøveark fremstilt av den angitte lateks, fiber E og fyllstoff Q under anvendelse av flokkuleringsmiddel E i de mengdeforhold som er angitt i tabell XIV for lateksen, fiberen og flokkuleringsmidlet, og mengden av fyllstoff er differansen mellom 100% og summen av lateks- og fiber-mengden, alt på basis av tørre faste stoffer. Videre velges mengdene slik at det teoretisk oppnås: prøveark som veier 75 g istedenfor 100 g., og mengden av f.ortynningsvann i beskikningen reduseres tilsvarende.. Data- er angitt i tabell
XIV.
Eksempel 71 og sammenligningseksempel 71- C
En 'del. av lateks R blandes med- 8..%.- (basert:, på innholdet av faste stoffer i. lateksen) av karbontetraklorid. Det resulterende produkt sentrifugeres.. Det. vandi<ge;:> serum fjernes, og de gjenværende' faste stoff.er vaskes med vann..
De resulterende fuktige faste - stoffer- redisper.ger.es i. vann ved at de faste stoffer og. vann underkastes? kraftig, agitering i et tidsrom fra 30 minutter til 1. time.. Den resulterende dispersjon er lateks R-l og har en pH på 3,8...
Bortsett' fra anvendelse; a-v mengder, som- teoretisk er tilstrekkelige for fremstilling av et 30 g- ark- istedenfor et 100 g ark, og tilsvarende nedsettelse- i: mengden, av for--tynningsvann i. beskikningen, anvendes standar.d.-metoden for fremstilling, av prøveark. med hver. av lateksene R og. R—1 i en mengde på 15% av lateksen, 15% a-v fiber E. og 7 5% av fyllstoff K (faststoff-basis) beregnet på vekten av lateksv, fiber: og fyllstoff) under anvendelse av 127 ml av en 0,1% vandig, opp-løsning av flokkuleringsmiddel E. Fuktige prøveark fremstilles med hver av lateksene R-l (eksempel 71) og R (sammenligningseksempel 71-C) under anvendelse av en dreneringstid på hen-holdsvis 20 og 29 sekunder. I eksempel 71 er det bare en så-vidt påviselig mengde av skum ved fremstillingen av beskikningen, med bare ubetydelig klebing av arket til metallduken når det fuktige prøveark tørkes. Under tilsetningen av flokkuleringsmidlet er det lett å se at flokkuleringen forløper videre. I sammenligningseksempel 71-C fremkommer det imidlertid en stor mengde skum ved fremstillingen av beskikningen. Det gjør seg gjeldende en så sterk klebing av det tørkede prøveark til metallduken og trekkpapiret at et ark ikke kan skilles fra metallduken.
Den bundne ladning på lateks R og lateks R-l er
den samme, fordi fremgangsmåten ved fremstillingen av lateks R-l fra lateks R ikke vil forandre den eksisterende bundne ladning (fra karboksyl-grupper). Den vesentlige forskjell er at det fra lateks R fjernes vannoppløselige bestanddeler, f.eks. overflateaktive stoffer og akrylsyrepolymerer eller -kopolymerer med tilstrekkelig lav molekylvekt og tilstrekkelig høyt karboksylinnhold til å være vannoppløselige. Disse resultater er i samsvar med det syn at for store mengder av vannoppløselige polymerer, herunder overflateaktive stoffer og ioniske polymerer, er til skade ved utførelsen av den foreliggende fremgangsmåte.
Eksempler 72 og 73
En vandig fiber-dispersjon med en konsistens på
ca. 4% fremstilles av bleket kraftmasse av "southern pine" og vann i en "Black Clawson Hydrapulper". Den urensede dispersjon pumpes til en raffinator og raffineres til en frihet (Canadian Standard) på 500 ml ved resirkulering gjennom en Sprout-Waldron Twin-Flow Refiner. Det fremstilles ark med høyt fyllstoffinnhold (eksempler 72 og 73) fra deler av fiberdispersjonen,
en lateks og et fyllstoff som angitt i tabell XV, og i de der angitte mengder, ved anvendelse av en 31 tommers Fourdrinier-maskin med en lang kruset duk av fosforbronse, fire flate sugekasser brystvalsen og en sugeguskvalse, en første våt presse, en reverspresse, en flerseksjonstørker med en limpresse mellom seksjoner og en 7-valset kalandreringsinnretning. Fiber-
dispersjonen, fyllstoff, vann, og lateksen fortynnet til 25% faststoffer tilsettes til en papirmaskinbeholder, i nevnte rekkefølge, idet den tilsatte vannmengde beregnes slik at det oppnås en konsistens på 4%. Det resulterende utgangsmateriale blir ved hjelp av en tilførselspumpe ført gjennom en til-førselsventil og deretter gjennom en viftepumpe til matebeholderen. Det i tabell XV viste flokkuleringsmiddel tilsettes mellom tilførselspumpen og tilførselsventilen, og noe hvitt vann fra de senere trinn i prosessen returneres til systemet mellom tilførselsventilen og viftepumpen, slik at konsistensen av beskikningen til matebeholderen er som angitt i tabell XV. Beskikningsmaterialet fra matebeholderen føres inn på metallduken, som har en hastighet på 6 m pr. minutt, hvorvidt vann fjernes under dannelse av et vått ark, fra hvilket ytterligere vann fjernes ved hjelp av de fire sugekassene før arket fjernes fra metallduken ved sugeguskvalsen. Etter at de to presse-trinnene har redusert vanninnholdet ytterligere, føres arket gjennom tørkeren og kalandreringsinnretningen. Data vedrørende prosessen og data vedrørende egenskapene til de således frem-stilte ark med høyt fyllstoffinnhold er angitt i tabell XV.
Eksempel 74
Det fremstilles en vandig fiberdispersjon med
en konsistens på ca. 4% fra mykved-kraftmasse ("northern soft-wood") og vann i en Black Clawson Hydrapulper. Den urensede dispersjonen dispersjonen pumpes til en raffinator og raffineres til en frihet (CSF) på 500 ml ved resirkulerings gjennom en Sprout-Waldron Twin-Flow Refiner. Ark med meget høyt fyllstoffinnhold fremstilles (eksempel 74) av fiberdispersjonen, en lateks, et fyllstoff som angitt og et våtstyrke-additiv som er en kationisk polyamid-epiklorhydrin-harpiks med 12,8% nitrogen og en viskositet ved 25°C mellom 40 og 65 centipoise, samtlige i de mengder som er angitt i tabell XVI, ved hjelp av en Fourdrinier-papirmaskin som hadde (a) en 91,4 cm bred plastduk, (b) et innmatingskar forsynt med et innløp av manifold-typen, en homogeniseringsvalse og en Neilson-innløpsinnretning, (c) en sugeguskevalse, (d) en rett-gjennom, enkel presse, (e)
en enkel reverserende presse, (f) en tørkerseksjon bestående av 7 og 5 tørkere med sammenstøpte opplagringsanordninger og 2 filt-tørkere på den nederste og den øverste filt i første seksjon og (g) et kalandreringsstativ bestående av 8 valser, hvor de intermediære valser er gjennomboret for vanndamp. Fiberdispersjonen, fyllstoffet, våtstyrke-additivet, vann og lateks fortynnet til 25% faste stoffer tilsettes til en maskin-beholder, i nevnte rekkefølge, idet mengden av tilsatt vann beregnes slik at det erholdes en konsistens på 4%. Det resulterende utgangsmateriale føres ved hjelp av en tilførselspumpe gjennom en tilførselsventil og deretter gjennom en viftepumpe til innmatingskaret. Det flokkuleringsmiddel som er angitt i tabell XVI, tilsettes mellom tilførselspumpen og tilførsels-ventilen, og en del hvitt vann fra de siste trinn i prosessen returneres til systemet mellom tilførselsventilen og vifte-
pumpen, slik at konsistensen av beskikningen i innmatingskaret er som angitt i tabell XVI. Beskikningen fra innmatingskaret mates inn på metallduken, som beveger seg med en hastighet på 12,2 m pr. minutt, hvor hvitt vann avdreneres under dannelse
av et vått ark, fra hvilket ytterligere vann fjernes ved hjelp av sugekasser før arket fjernes fra metallduken ved sugeguske-valsen. Etter at de to pressetrinn har redusert vanninnholdet ytterligere, mates arket gjennom tørkeren og kalandreringsinnretningen. Data vedrørende prosessen og data vedrørende egenskapene til de således dannede ark med høyt fyllstoffinnhold er angitt i tabell XVI.
De forskjellige forsøk ble utført som beskrevet nedenfor, med slike ytterligere modifikasjoner som er angitt i de enkelte eksempler.
Frihet ( Canadian Standard Freeness, CSF)
Verdien, angitt i ml, bestemmes i henhold til TAPPI Standard T 227-M-58 under anvendelse av en prøve inneholdende 3 g faste stoffer fortynnet med vann til 1000 ml.
Elmendorf- rivstyrke
Forsøket utføres i henhold til TAPPI method T414-ts-65. Resultatene er angitt som et gjennomsnitt av minst tre prøver.
Forlengelse, %
Forlengelsen ved romtemperatur, forlengelsen ved 177°C (varm), forlengelsen DOP og forlengelsen/vann bestemmes over et 15,2 cm spenn på samme tid som de respektive strekk-forsøk - se beskrivelsen nedenfor.
Grense- oksygen- indeks ( L. O. I.)
L.O.I. bestemmes i henhold til testmetoden
ASTM D 2863-74.
Mullen- sprengstyrke
TAPPI-testmetoden D 403-OS-76 følges med unntagelse av at det anvendes tykkere ark. Resultatene er angitt som et gjennomsnitt av 4 eller 5 prøver.
Retensjon, %
Materialene for prøvearkene tilsettes i tilstrekkelige mengder til å gi ark som veier 100 g. Tørrvekten av produktet representerer således også den prosentvise retensjon av faste stoffer i arket.
For de ark som fremstilles på Fourdrinier-maskinen, gjelder den prosentvise retensjon den andel av fyllstoffet som bibeholdes i arket. Forbrenning av prøvene utføres under slike betingelser at residuet av fyllstoffet (beregnet som % aske) bibeholdes, mens andre bestanddeler fjernes. Aske-prosenten multipliseres med en passende faktor for forandringer i fyllstoffet forårsaket av forbrenningen (eksempelvis MgfOH^ -» MgO), hvorved prosenten av fyllstoff i arket bestemmes. På basis av den beregnede fyllstoffprosent i arket og prosenten av fyllstoff tilsatt (faststoff-basis) beregnes den prosent som bibeholdes i arket som et gjennomsnitt av tre prøver.
Stivhet, Taber
Taber-stivheten (g-cm) bestemmes i henhold til TAPPI T 489-os-76 med unntagelse av at man benytter gjennomsnittet av forsøksresultater fra tre prøver med mindre annet er angitt. Den erholdte verdi korrigeres til en verdi for en tykkelse på 30 x 25,4 ^um = 762 ^urn ved at man multipliserer med faktoren
For å sondre mellom modifiserte Taber-stivhet-forsøk (DOP og vann - som beskrevet nedenfor) og TAPPI-metoden betegnes sist-nevnte i det foreliggende også "Taber-stivhet, Reg."
Stivhet, DOP
DOP-stivhet (g-cm) bestemmes på samme måte som Taber-stivheten med unntagelse av at prøven behandles i dioktylphthalat i 18-24 timer før utprøvningen, og den rapporterte verdi er gjennomsnittet av 2 prøver.
Stivhet, vann
Vann-stivheten bestemmes på samme måte som Taber-stivheten med unntagelse av at prøven behandles i vann i 18-24 timer før utprøvningen, og den rapporterte verdi er gjennomsnittet av 2 prøver.
Strekkfasthet, romtemperatur ( R. T.)
Ark oppskjæres i remser på 2,5 cm x 20,3 cm, og minimumstykkelsen over testområdet bestemmes. Remsen som undersøkes plasseres i en "Instron"-testmaskin med et spenn på 15,2 cm. Mens testmaskinen drives med en innløpshastighet på 2,54 cm pr. min., observeres forlengelsen og påkjenningen ved brudd.
Påkjenningen ved brudd (kp/cm 2) beregnes ved at man dividerer strekkraften ved brudd med prøvens tykkelse. Resultatene angis som et gjennomsnitt av 3 prøver.
Strekkfasthet, varm
Varm-strekkfastheten undersøkes på samme måte som romtemperatur-strekkfastheten med unntagelse av at prøve-stykket like før forsøket oppvarmes ved en temperatur på 177°C
i 1 minutt mens det holdes fastspent i testmaskinen.
Strekkfasthet, DOP
DOP-strekkfastheten undersøkes på samme måte som romtemperatur-strekkfastheten med unntagelse av at testprøven behandles i dioktylphthalat i 24 timer før utprøvningen.
Strekkfasthet, vann
Vann-strekkfastheten bestemmes på samme måte som DOP-strekkfastheten med unntagelse av at behandlingen skjer i vann.
Toluen- opptak
Et passende prøvestykke (5,1 cm x 10,2 cm) behandles i toluen i 15 sekunder, vektøkningen nedtegnes, og opptaket i vektprosent beregnes.
Kerosen- opptak
Kerosen-opptaket måles på samme måte som toluen-opptaket med unntagelse av at behandlingen skjer i kerosen.
Vann- opptak
Vann-opptaket bestemmes på samme måte som toluen-opptaket med unntagelse av at behandlingen skjer i vann i 24 timer.
Vann- oppsvelling
Vann-oppsvellingen bestemmes under anvendelse av samme type prøvestykke som for vann-opptaket og beregnes på
den økning i lengde av prøvestykket som resulterer av behandling i vann i 24 timer.
Ladning/ masse- forhold
Den bundne ladning pr. gram polymer i en lateks måles ved konduktometrisk titrering etter at de vannoppløse-lige ioniske materialer er fjernet. Hvis det foreligger tilstrekkelig bundet ladning, kan lateksen sentrifugeres, ofte etter tilsetning av eksempelvis 3% (basert på de faste stoffer i lateksen) av karbontetraklorid, serumfasen fraskilles, og de gjenværende faste stoffer vaskes og redispergeres i vann ved kraftig agitering. De konduktometriske titreringer ut-føres på de redispergerte faste stoffer. Ioneutvekslings-metoder kan også anvendes for å fjerne de ioniske vannoppløse-lige materialer fra latekser som har tilstrekkelig bundet ladning til å være stabile inntil den konduktometriske titrering er fullført. Når det gjelder latekser som ikke har tilstrekkelig bundet ladning til å forbli stabile, tilsettes små mengder av ikke-ioniske overflateaktive stoffer før ione-utvekslingstrinnet.
Claims (9)
1 • Vann-avlagt, selvbærende1 ark, beståendé= hovedsakelig av en kompositt av (A) vanndi.spe-rge-rbar.er fibre:,., (.B-).. en\ filmdannende, vann-uoppløselig; organisk polymer og. (C)' vannruoppløselig, ikke-fibrøst uorganisk fyllstoff;,
karakt e r. i s: e r t v e d at. det; inneholder, f ra 1 % til 30% f ibre:, f ra 60'%; tii: 95.%; fyllstoff: og* fxai 2i%£ til. 3'0.%<:> organisk polymer..
2. Vånn-avlagt; ark. ifølge, krav 1:,,
ka r a. k t e: r i. s. e r t. v. e; d'- at. den; organiske- polymer, er avledet fra etylenisk umettede. monomerer; vedsemursåpnspplymeri-sering. og har i. lateks form en bundet; ladnings pjii f ra 0.'>.0;3i til 0.,4-milliekvivalent'.-. pc. gram polymer.-.,.,
3.. Fremgangsmåte. til": fremstilling- av»- ett. aTJcmateriaCéi medl høyt f yll st of.f innhold.,:, omfatt ende= de- fogende;; trdinn (I) fremstilling, av en- vandig; diispers^jon;.av<;vanndisper.ge-rba-re.'
fibre.,
(ID blanding; av dispers.jpnen med::- (A) et*, f indelt:, hovedsakelig; vannruopj*lørsei'ig:r,, ikke—fibrøst, uorganisk fyllstoff., og;; (B.) e-t. bindemiddel, inneholdende; en; f:ilmdånnendé.. vannruoppløse-lig, organisk. polymer, i. form; av« era. ionifski stabilisert: lateks, (III) kolloida"! de stabi l i ser ing;, av den: re suIterendé blandingi,
for.- da-nnerlse.. av et.. fibr.ø'st:agtg.l<?>bmerattii vandig; suspens-jon, (IV) fordeling og awan-nin-gj av* dem vandigei suspensjon: på et po-røst., underlag; und<f>erc danneCsei av* ens v-ått Bane ,., og.; (V) tørking av banen-,.,
k a r. a k- t. e. r; i.' s? e= r.-1. ve? dl atr det'; anvende si en blanding;
i trinn (II.) som., inneholder;:..
fra 1 til. 30%. fibre,
fra 60 til 95% fyllstoff,
fra. 2.. til 30:%<;> lateks?,.
hvor. prosentangivelsene, er. basert, på^ tøirrwekten:,beregnet på. den. samlede tørrvekt, og- at . det. som- dem ionisk; stabiliserte- lateks-anvendes- en- som. er- fri. for. tilstrekkelig: ikke—ionisk:. stabilisering; til at dannelsen- a-v det. fibrøse' agglomerat skades;..
4. Fremgangsmåte ifølge krav 2,
karakterisert ved at det som organisk polymer i lateksen anvendes en som har en bundet ladning på mindre enn 0,7 milliekvivalent pr. gram polymer.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4,
karakterisert ved at det som organisk polymer i lateksen anvendes en som er har en bundet ladning på 0,03-0,4 milliekvivalent pr. gram polymer.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 3,
karakterisert ved at det anvendes en vandig dispersjon av fibre som har en konsistens på fra 0,1% til ti%, hvor fibrene er cellulosefibre, og hvor det fibrøse agglomerat har en avvanningstid på 15 - 60 sek.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 3,
karakterisert ved at det anvendes en fibermengde fra 5% til 15%, en fyllstoffmengde fra 70% til 90%, og en lateks som inneholder kopolymerisert styren og butadien.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 3,
karakterisert ved at det som lateks anvendes en blanding av minst to forskjellige lateksmaterialer, hvorav i det minste ett inneholder en kopolymer av en etylenisk umettet karboksylsyre.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at destabiliseringstrinnet utføres ved at man blander med produktet fra trinnene (I) og (II) en tilstrekkelig mengde av en vannoppløselig eller vann-dispergerbar, ionisk forbindelse eller polymer som har en ladning motsatt ladningen av lateksens ioniske stabilisering.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US87445878A | 1978-02-02 | 1978-02-02 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO784302L NO784302L (no) | 1979-08-03 |
NO154350B true NO154350B (no) | 1986-05-26 |
NO154350C NO154350C (no) | 1986-09-03 |
Family
ID=25363825
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO784302A NO154350C (no) | 1978-02-02 | 1978-12-20 | Vannavlagt ark med hoeyt fyllstoffinnhold og fremgangsmaate for fremstilling derav. |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0003481B1 (no) |
JP (2) | JPS54106605A (no) |
AU (1) | AU524468B2 (no) |
BE (1) | BE872966A (no) |
BR (1) | BR7900060A (no) |
CA (1) | CA1112006A (no) |
CH (1) | CH640026A5 (no) |
DE (1) | DE2862076D1 (no) |
DK (1) | DK153575C (no) |
ES (1) | ES476778A1 (no) |
FI (1) | FI64675C (no) |
FR (1) | FR2416291A1 (no) |
IT (1) | IT1110869B (no) |
NO (1) | NO154350C (no) |
NZ (1) | NZ189303A (no) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1133984A (en) * | 1979-03-12 | 1982-10-19 | Stephen E. Gross | Separator for starved electrolyte lead/acid battery |
DE2924085A1 (de) * | 1979-06-15 | 1981-01-08 | Roehm Gmbh | Herstellung von flexiblen flaechengebilden auf mineralfaserbasis |
IT1170675B (it) * | 1980-02-04 | 1987-06-03 | Johns Manville | Perfezionamento nei separatori per batterie di accumulatori al piombo |
US4420002A (en) * | 1982-04-07 | 1983-12-13 | Olin Corp. | Wrapper for smoking articles and method |
JPS5930998A (ja) * | 1982-08-16 | 1984-02-18 | 旭化成株式会社 | 充填紙 |
JPS5971498A (ja) * | 1982-10-14 | 1984-04-23 | 王子製紙株式会社 | 水酸化アルミニウム混抄紙およびその製造方法 |
GB8531558D0 (en) * | 1985-12-21 | 1986-02-05 | Wiggins Teape Group Ltd | Loaded paper |
GB8602121D0 (en) * | 1986-01-29 | 1986-03-05 | Allied Colloids Ltd | Paper & paper board |
CA1330290C (en) * | 1987-01-12 | 1994-06-21 | David Graham Izard | Method for manufacturing a mineral panel |
FR2618373B1 (fr) * | 1987-07-23 | 1990-03-23 | Arjomari Prioux | Feuille thermoplastique renforcee et son procede de fabrication |
US5302441A (en) * | 1991-11-15 | 1994-04-12 | The Mead Corporation | Postformable decorative laminating paper |
US5800647A (en) | 1992-08-11 | 1998-09-01 | E. Khashoggi Industries, Llc | Methods for manufacturing articles from sheets having a highly inorganically filled organic polymer matrix |
US5851634A (en) | 1992-08-11 | 1998-12-22 | E. Khashoggi Industries | Hinges for highly inorganically filled composite materials |
US5830305A (en) | 1992-08-11 | 1998-11-03 | E. Khashoggi Industries, Llc | Methods of molding articles having an inorganically filled organic polymer matrix |
US5660903A (en) | 1992-08-11 | 1997-08-26 | E. Khashoggi Industries | Sheets having a highly inorganically filled organic polymer matrix |
US5545450A (en) | 1992-08-11 | 1996-08-13 | E. Khashoggi Industries | Molded articles having an inorganically filled organic polymer matrix |
US5580624A (en) | 1992-08-11 | 1996-12-03 | E. Khashoggi Industries | Food and beverage containers made from inorganic aggregates and polysaccharide, protein, or synthetic organic binders, and the methods of manufacturing such containers |
DK169728B1 (da) | 1993-02-02 | 1995-01-23 | Stein Gaasland | Fremgangsmåde til frigørelse af cellulosebaserede fibre fra hinanden i vand og støbemasse til plastisk formning af celluloseholdige fiberprodukter |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB104552A (en) * | 1916-03-14 | 1917-03-14 | Frederick Panther | Folding or Collapsible Toy Furniture. |
US2769711A (en) * | 1952-05-14 | 1956-11-06 | American Cyanamid Co | Deposition of tacky impregnating agents on cellulosic fibers |
GB818652A (en) * | 1956-04-23 | 1959-08-19 | Armstrong Cork Co | Manufacture of paper or the like |
US3184373A (en) * | 1961-07-05 | 1965-05-18 | Mead Corp | Filled paper containing a mixture of resin and mucilaginous material as a retention aid and process for producing said paper |
BE623830A (no) * | 1961-10-21 | |||
JPS4825001B1 (no) * | 1963-05-06 | 1973-07-25 | ||
GB952037A (en) * | 1965-03-22 | 1964-03-11 | Johns Manville | Method of manufacturing a heat or sound insulating board and product thereof |
DE1771907A1 (de) * | 1967-08-02 | 1972-02-24 | Turner Brothers Asbest | Verfahren zur Zubereitung eines waessrigen Schlammes aus Fasern und polymerischem Material |
US3738909A (en) * | 1968-11-04 | 1973-06-12 | Dow Chemical Co | Magnesium hydroxide containing paper |
-
1978
- 1978-12-20 NO NO784302A patent/NO154350C/no unknown
- 1978-12-20 CA CA318,286A patent/CA1112006A/en not_active Expired
- 1978-12-21 IT IT52400/78A patent/IT1110869B/it active
- 1978-12-21 BE BE192481A patent/BE872966A/xx not_active IP Right Cessation
- 1978-12-21 DE DE7878101807T patent/DE2862076D1/de not_active Expired
- 1978-12-21 JP JP15842278A patent/JPS54106605A/ja active Granted
- 1978-12-21 EP EP78101807A patent/EP0003481B1/en not_active Expired
- 1978-12-21 CH CH1303578A patent/CH640026A5/de not_active IP Right Cessation
- 1978-12-21 FI FI783958A patent/FI64675C/fi not_active IP Right Cessation
- 1978-12-22 DK DK580378A patent/DK153575C/da active
- 1978-12-28 FR FR7836629A patent/FR2416291A1/fr active Granted
- 1978-12-29 AU AU42981/78A patent/AU524468B2/en not_active Expired
-
1979
- 1979-01-04 NZ NZ189303A patent/NZ189303A/xx unknown
- 1979-01-05 BR BR7900060A patent/BR7900060A/pt unknown
- 1979-01-11 ES ES476778A patent/ES476778A1/es not_active Expired
-
1981
- 1981-06-11 JP JP56090168A patent/JPS57112500A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT1110869B (it) | 1986-01-06 |
FI783958A (fi) | 1979-08-03 |
NO154350C (no) | 1986-09-03 |
EP0003481B1 (en) | 1982-10-27 |
ES476778A1 (es) | 1980-03-01 |
FR2416291A1 (fr) | 1979-08-31 |
DK580378A (da) | 1979-08-03 |
JPS57112500A (en) | 1982-07-13 |
JPS5749680B2 (no) | 1982-10-23 |
FR2416291B1 (no) | 1982-11-26 |
AU524468B2 (en) | 1982-09-16 |
DK153575C (da) | 1989-01-02 |
BR7900060A (pt) | 1979-09-11 |
BE872966A (fr) | 1979-06-21 |
NZ189303A (en) | 1982-05-31 |
DK153575B (da) | 1988-07-25 |
CH640026A5 (de) | 1983-12-15 |
FI64675C (fi) | 1983-12-12 |
AU4298178A (en) | 1979-08-09 |
DE2862076D1 (en) | 1982-12-02 |
IT7852400A0 (it) | 1978-12-21 |
EP0003481A2 (en) | 1979-08-22 |
CA1112006A (en) | 1981-11-10 |
JPS54106605A (en) | 1979-08-21 |
FI64675B (fi) | 1983-08-31 |
EP0003481A3 (en) | 1979-09-05 |
NO784302L (no) | 1979-08-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4225383A (en) | Highly filled sheets and method of preparation thereof | |
AU547763B2 (en) | Paper having mineral filler for use in the production of gypsum wallboard | |
NO154350B (no) | Vannavlagt ark med hoeyt fyllstoffinnhold og fremgangsmaate for fremstilling derav. | |
US4643801A (en) | Papermaking aid | |
US5017268A (en) | Filler compositions and their use in papermaking | |
KR860000701B1 (ko) | 무기질함량이 높은 종이 및 그 제조방법 | |
US4750974A (en) | Papermaking aid | |
NO772492L (no) | Fremgangsm}te for fremstilling av papir og liknende produkter | |
US7491293B2 (en) | White top paperboard | |
US4294885A (en) | Surface-modified pigment of natural kaolin material and a process of producing same | |
NO178937B (no) | Fyllstoff med kationisk cellulosereaktivt lim, fremstilling av dette og anvendelse ved fremstilling av papir eller papp | |
WO2021074879A1 (en) | Mfc composition with phosphorylated cellulose fibers | |
EP0000922B1 (en) | A process for preparing a non-woven fibrous web from fibers and a latex, and the non-woven fibrous material so prepared | |
NO801442L (no) | Asbestfri gulvfilt. | |
US4515658A (en) | Retention aids | |
US4609433A (en) | Sheet composites containing crystalline phosphate fibers | |
NO141221B (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av papir | |
US4806205A (en) | Process for preparing sheet composites containing crystalline phosphate fibers | |
EP0414496A1 (en) | Method and pulp for improving paper fines and filler retention | |
EP0317576A1 (en) | Composite materials and method of preparation | |
WO2023199203A1 (en) | Highly refined cellulose pulp composition with compression refined cellulose pulp | |
JPH09195193A (ja) | 包装用紙 | |
NO161931B (no) | Gips-kledningsplater omfattende en kjerne av stoerknet kaliumsulfatdihydrat og et papirdekkark bundet til hver overflate av denne. | |
NO134530B (no) | ||
EP0187131A1 (en) | Sheet composites containing crystalline phosphate fibers and a process for the preparation thereof |