NO793717L - Papir med forbedrede overflate-egenskaper og fremgangsmaate til fremstilling derav - Google Patents

Description

"Papir med forbedrede overflateegenskaper og fremgangsmåte til fremstilling derav".

Denne oppfinnelse angår anvendelse av et kokt, spesialbehandlet sti<y>elsesprodukt som additiv til våt-enden av papirmaskinen for eliminering av konvensjonell overflateliming.

Selv om en liten mengde høykvalitetspapir fabrikeres av masse fra tekstilfiller, så fabrikeres papir for størstedelen av tremasse. Det finnes fem forskjellige sorter tremasse: mekanisk masse (slipemasse), halvkjemisk masse, sulfittmasse, sulfat- eller kraftmasse og sodamasse. Den første fremstilles ad rent mekanisk vei, den andre ved en kombinasjon av mekaniske og kjemiske virkemidler, og de andre tre ved kjemiske midler. Den mekaniske masse inneholder praktisk tålt hele veden unntatt barken og det som går tapt under lagring og transport. Halv-kjemiske masser er delvis fri for lignin. Kjemiske masser derimot består hovedsakelig av cellulose, da det uønskede, lignin og andre ikke-celluloseartede komponenter av treet er blitt løst bort ved koke- og blekebehandlingene. På grunn av dette er kjemiske masser langt overlegne mekaniske og halv-kjemiske masser til fremstilling av finpapir. Imidlertid er de på grunn av den spesialbehandling som kreves altfor kostbare til å kunne tjene som hovedkilde for fiber for de billig-ere papirkvaliteter som f.eks. avispapir.

Hvis massefibrene var de eneste bestanddeler i et papirark, ville papirets anvendelighet være meget begrenset, fordi arket ville være bløtt, ha en gulaktig farve og dessuten ikke kunne skrives eller trykkes på med blekk m.v. Hvis arket var tynt, vil det være gjennomsiktig for det som ble trykket på den mot-satte side. Det er derfor nødvendig å tilsette andre substanser, såsom lim eller fargestoffer og fyllstoffer, til cellulose-fibrene for å fremstille papir egnet for de mange anvendelses-områder.

Mange papirsorter, med unntak av absorberende typer, filterpapir og de fleste emball-as j epapirer, må få en tilsats ..

av finmalt fyllstoff, hvis oppgave er å fylle mellomrommene mellom fibrene - og således gi en glatt overflate, en mer lysende hvithet, forbedret trykkbarhet og forbedret opasitet. Lim tilsettes til papiret, andre enn absorberende papirer og filterpapir, for å tilveiebringe motstand mot gjennomtrenging av væsker. Vanlige limstoffer som tilsettes til massen før

den formes til en papirhane, er voksemulsjoner eller -såper fremstilt ved forsåpning av visse harpikser med alkali. Lim-stoffene felles ut med alun. Sådan liming som er beskrevet i dette avsnitt kalles i bransjen for intern liming.

Ordet liming benyttes også i en annen forbindelse i papirindustrien. Den andre anvendelse er kjent som overflateliming. Den skiller seg ut fra ovennevnte interne liming ved at limet påføres papirets overflate, hvor det binder fibrene til papir-legemet og avsetter en mer eller mindre kontinuerlig film på papiroverflaten. Overflateliming benyttes for å produsere en glatt, hard overflate som ikke vil "gripe" pennesplitten når det skrives på papiret, ikke vil skrelle av hvis papiret trykkes på med klebrige trykksverter og som ikke vil oppvise utilfredsstillende blekk-strek ("feathering"). Ytterligere en fordel ved overflateliming er at papirets olje-resistens for-bedres, fordi limet har en tilbøyelighet til å tette porene i papiret. Overflateliming kan være av større betydning enn intern liming for visse typer papir såsom skrivepapir, tirykk-papir og noen emballasjepapirer. Det er viktig å overflate-lime papir som benyttes ved offset-trykking siden dette for-hindrer at overflatefibre løsner når papiret fuktes med vann . på pressen.

En vanlig måte å tilsette lim ved overflateliming er å påføre limstoffet på begge sider av papiret når papiret pas-serer gjennom pressevalsene på papirmaskinen. Disse valser tvinger limet inn i papiret og fjerner overskuddslim fra papirets overflate. Forskjellige mekaniske problemer er iboende i denne prosess og gjør det kostbart å påføre og ved-likeholde et ensartet sjikt av lim på papirets overflate.

Det mekaniske utstyr er kostbart, og dertil kommer ekstra-kostnaden med å fordampe det vann som tilføres papiret med den fortynnede suspensjon av limet. Vanligvis er limet en stivelse eller et stivelsesderivat såsom hydroetylstivelse.

Stivelse har lenge vært brukt som et additiv ved papirfremstilling for å forsterke papirarket. Se for eksempel Whistler and Paschall, Starch: Chemistry and Technology, Academic Press Inc., New York, N.Y. annet bind 1967, VI kap. I dette øyemed blir stivelse tilført massen før papirhanen dannes. Stivelsen kokes vanligvis i vann før blandingen til-føres til massen.- Denne fremgangsmåte produserer meget opp-løselig materiale' som ikke beholdes effektivt av papirhanen.

En forbedring ved stivelseskoking er beskrevet i U.S. patent :

2 805 966, i hvilket stivelsesvellingen ble oppvarmet i en dampinjeksjonskoker. Dette tillot regulering av oppvarmningen slik at de fleste av stivelseskornene svellet uten å sprenges. Imidlertid er det temperaturområde over hvilket stivelseskornene sveller og gelatineres, stort. Selv ved denne fremgangsmåte kan bare en del av kornene erholdes i den ønskede svellede tilstand. Noen stivelseskorn kan fremdeles være usvellet og dermed unyttige som limstoff, mens andre er opp-løseliggjort og ikke blir tilbakeholdt i stivelsen. Videre har mange av de således erholdte oppsvellede stivelseskorn en tendens til å desintegreres og danne økte mengder oppløselige stoffer når de vandige oppslemninger utsettes for kraftig agitering.

En fremgangsmåte til å oppnå en stivelse hvis oppsvellede korn ikke desintegreres under agitering, er beskrevet i U.S. patent 2 113 034. Dette ble oppnådd ved reaksjon av stivelsen med formaldehyd. Produktet lar seg vanskelig dispergere i

varmt vann, og det krever behandling med alkali og kraftig maling for å gjøre stivelsen egnet som additiv til papirmasse. Som et resultat av disse behandlingskråv, og fordi stivelsen bare delvis holdes tilbake i papirhanen er dette produkt aldri blitt akseptert i' papirindustrien.

En annen fremgangsmåte til å oppnå en stivelse, hvis oppsvellede korn ikke desintegreres under agitering er beskrevet i U.S. patent 2 328 537. Dette oppnåddes ved å la stivelse reagere med visse antimon- eller fosforklorider eller -oksy-klorider. I patentskriftet foreslås at produktene kunne være nyttige ved papirfremstilling..Heller ikke disse produkter er blitt akseptert i papirindustrien, fordi de beskrevne produkter oppviser begrenset svelling i varmt vann, og de blir bare delvis tilbakeholdt i papirhanen.

En metode som delvis_ overvinner disse vanskeligheter, er ■ beskrevet i den samtidige U.S. patentsøknad, Serie nr. 780 614, inngitt 23. mars 1977, som inkorporeres i denne søknad ved henvisning. Denne fremgangsmåte benytter en spesialbehandlet stivelse, hvis korn sveller i ønskelig grad i kaldt vann. Denne modifikasjon eliminerer behovet for spesielt regulert oppvarming av stivelsen, slik det forlanges ifølge teknikkens stand, men den nødvendiggjør fremdeles forbehandling av stivelsen under nøyaktig regulerte betingelser.

Det ville således være et teknisk fremskritt på området hvis et additiv skulle bli funnet som kunne inkorporeres i papirmassen før papirhanen dannes og som ville.tilveiebringe forbedrede overflateegenskaper i papiret. Dette ville elimi-nere behovet for et separat overflatelimingstrinn med den dermed sammenhengende tilsats av fuktighet og nødvendigheten'av ytterligere tørking av produktet. Hvis dertil slike overflateegenskaper kunne oppnås uten skadelige bivirkninger og tap av ønskelige egenskaper, så ville additivet bli vel mottatt. Hvis på den annen side egenskaper hos den ferdig formede papirartikkel, såsom tørr styrke og strekkfasthet, skulle for-bedres ved hjelp av dette additiv, så ville dette være ytterligere en økonomisk fordel som kunne oppnås ved bruk av et additiv av denne type.

Det er derfor et av oppfinnelsens formål å skaffe en ny og.forbedret fremgangsmåte til å tilveiebringe overflate-limingens karakteristika hos et fabrikert papir ved tilsats av et spesielt additiv til massen under fremstillingen av papiret.

Ytterligere et formål er å fremskaffe et middel av denne type for å forbedre overflateegenskapene uten å komme i kol^-lisjon med andre additiver og substanser som benyttes i sammen-setningen og fremstillingen av papir og uten å oppvise skadelige virkninger på det ferdige papirarks kjemiske og fysiske egenskaper.

Enda et formål med oppfinnelsen er å frembringe et additiv til forbedring av overflateegenskaper som bibeholdes i og ikke vaskes ut fra papiret i arkdannelsesprosessen.

Et viktig formål.med oppfinnelsen er å frembringe et additiv til forbedring av overflateegenskapene hos fremstilt papir som vil virke på en stor mangfoldighet av papirmasser, som er ufarlig å behandle og som vil gi det ferdige ark ønske lige egenskaper som hittil ikke har vært tilgjengelige når forsøk etter teknikkens stand er blitt gjort på å fremstille papir uten det ekstra, trinn som består i å påføre et belegg av overflatelim. Et spesifikt formål med den foreliggende oppfinnelse er å skaffe en fremgangsmåte til å forbedre overflateegenskapene hos et fabrikert papir ved tilsats av et spesifikt additiv til våtenden som også gir den ferdige papirartikkel forbedret tørrstyrke.

Enda et ytterligere formål med denne oppfinnelse er å fremskaffe et stivelsesadditiv for papir som er lett å frem-, stille, hvis korn sveller i varmt vann til ønsket grad uten at det er nødvendig å regulere oppvarmningsbetingelsene nøyaktig og hvis oppsvellede korn ikke desintegreres når de utsettes for kraftig agitering.

Den foreliggende oppfinnelse angår en forbedret fremgangsmåte til fabrikasjon av papir omfattende trinnene: (a) tilsetning av en vandig suspensjon av en kokt, tverrbunden stivelse med et svulmet volum etter koking og oppsvelling (i det følgende betegnet med KSV) på fra ca. 4 ml/g til ca. 25 ml/g, til en vandig suspensjon.av cellulosemasse; (b) tilsetning av en polyelektrolytt til blandingen av

stivelse og masse; og

(c) formning av papir av den nevnte blanding av masse,

stivelse og polyelektrolytt.

Et annet aspekt ved denne oppfinnelse er et våtende-papiradditiv som omfatter: (a) en vanndig suspensjon av en kokt, tverrbunden stivelse med et KSV på fra ca. 4 ml/g til ca. 25 ml/g;

og

(b) en polyelektrolytt.

Den foreliggende oppfinnelse tar også sikte på en forbedret fremgangsmåte til fremstilling av papir omfattende sprøyting av en vandig suspensjon av en kokt, tverrbunden stivelse med et KSV på fra ca. 4 ml/g til ca. 25 ml/g på den papirbane i papirformningsprosessen og tørking av en slik bane.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse er det blitt oppdaget at visse tverrbundne stivelser som oppviser en spesifikk svellingsgrad i varmt vann, gir utmerkede overflateegenskaper hos et fremstilt papir når de tilsettes til massen ved papirfremstillingen. Det papir som erholdes på den måte, viser seg meget fordelaktig ved sammenligning med overflatelimede papirer fremstilt etter den kostbare overf latelimingsme.toden. Videre gir fremgangsmåten et ferdig papir med forbedret'tørr-styrke. Innblandingen av de tverrbundne stivelsene ifølge denne fremgangsmåte forstyrrer ikke andre additiver og substanser som anvendes i blandingen ved fremstillingen av papir. Det erholdes.ingen skadelige innvirkninger på de kjemiske og fysikalske egenskapene til det ferdige papir.

Selve stivelsen som kan benyttes ved praktisering av oppfinnelsen, kan stamme fra vegetabilske materialer som for eksempel mais, hvete, potet, tapioca, ris, sago og sorghum (durra). Den kan være veksartet eller ikke voksartet. Be-nevnelsen stivelse brukes her i videste forstand og omfatter umodifisert stivelse og rester så vel som stivelse som er blitt modifisert noe ved behandling med syrer, alkalier, enzymer eller bksyderings- og derivatiseringsmidler. Hvis utgangs-stivelsen er modifisert eller derivatisert på noen måte, så

er den ikke desto mindre brukbar så-lenge produktet fremdeles er i kornform og fremdeles inneholder hydroksylgrupper som er i stand til å reagere med tverrbindende reagenser.

De tverrbindende reagenser som benyttes i denne oppfinnelse, kan være hvilken som helst av de velkjente organiske eller uorganiske polyfunksjonerende reagenser som kan reagere med to eller flere stivelsehydroksylgrupper. Eksempler på •sådanne reagenser som er velkjent for fagfolk er fosforoksyklorid, natriumtrimetafosfat, epiklorhydrin og akrolein.

De tverrbundne stivelser ifølge denne oppfinnelse kan fremstilles ifølge den generelle fremgangsmåte som er beskrevet i U.S. patent 2 328 537. Det er nødvendig å regulere tverrbindingen omhyggelig for å oppnå et godt produkt. Egnede produkter for den foreliggende oppfinnelse er sådanne som når de kokes i vann gir KSV pa fra ca. 4 til ca. 25 ml/g, fortrinns-vis ca. 7 til ca. 20 ml/g.

KSV måles som følger:

Til 10,00 g på tørr basis av stivelse i et 600 ml beger av rustfritt stål tilsettes 190,0 g destillert vann. Det dekkes med et urglass med et sentralt hull for en omrører-aksel. Rør om ved 500 omdr./min. i 18 minutter i et vannbad med kokende vann. Kjøl til 28°C ved omrøring i et kaldt.vannbad . Tilsett destillert vann slik at det vann som er tapt ved fordampning blir nøyaktig erstattet, overfør til en 250 •r ml sentrifugekolbe og sentrifuger ved 2000 omdr./min. i 10 min. Pastaens nivå i kolben merkes av. For å bestemme løse-lig substans inndampes en veiet porsjon av den øverstliggende væske på et dampbad. Residuet tørkes i 4 timer ved 120°C i en vakuumovn og veies. Prosenten av oppløselig substans beregnes som følger:

Volumet som pastaen inntok i sentrifugekolben måles i milliliter. KSV beregnes som følger:

[hvor uløselig vekt er lik 10,00 (1 - ^-^yl^p^2-) ]

Hvis intet sjikt av pasta fraskilles etter sentrifugeringen, gjentas forsøket med en 5 grams prøve av stivelse med til-svarende justering av beregningene.

Det er blitt funnet at produkter med et passende KSV erholdes når stivelsen behandles med fra ca. 100 til ca. 2000 mikromol av POCl^pr. mol stivelse. (Et mol stivelse defi-neres som 162 g stivelse på tørr basis, vekten av en anhydro-.-glukoseenhet av stivelsen). Passende mengder av andre tverr-bindingsmidler lar seg lett bestemme ved forsøk.

Stivelser med KSV som ovenfor spesifisert gir når de

kokes i vann, svellende korn som er spesielt godt egnet ved

. papirfremstilling. Bruken av disse tverrbundne stivelser unødiggjør behovet for å regulere omhyggelig oppvarmningen av

disse stivelsesoppslemninger slik som det krevdes i fremgangs-måter ifølge teknikkens stand. Enn videre er det blitt funnet i at svellende korn fremstilt- av tverrbundne stivelser med det spesifiserte KSV har liten eller ingen tilbøyelighet.til å desintegrere når de utsettes før kraftig agitering.

Stivelsen beredes for tilsats til papirmassen ved å koke

en suspensjon i vann. Koking kan gjennomføres i en satskoker eller en strålekoker. Den tverrbundne stivelse, kokt ordent-lig i vann kan tilføres til papirpåsatsen ved forskjellige punkter i prosessen der hvor effektiv agitering finner sted.

Et velegnet tilsetningspunkt er massepumpens sugeside.

Stivelsene ifølge den foreliggende fremgangsmåte er virk-somme når de blir benyttet i mengder fra ca. 1 til ca. 20 vekt% av tørt materiale i blandingen av stivelse og masse. Den foretrukne mengde er fra ca. 5 til ca. 10 vekt% tørrstoff i blandingen. Det er blitt oppdaget at slike tverrbundne. stivelser blir holdt godt tilbake, og at når de blir benyttet i de foretrukne mengder, så går mindre enn ca. 20% av den til-satte stivelse tapt fra papiret i baneformningsprosessen hvis en polyelektrolytt tilsettes til blandingen etter tilsatsen av stivelsen. Den overraskende oppdagelse er at slike polyelektrolytter, som har vært benyttet tidligere for retensjon av mineraliske pigment i papiret, virker til å forbedre retensjonen av tverrbundne stivelser. Sådanne polyelektrolytter kan brukes på et nivå av fra 0,01% til ca. 1,0% (vekt%) for-trinnsvis ved et nivå på fra ca. 0,025 til ca. 0,1 vekt% av påsatsens tørre vekt. Polyelektrolytten tilsettes til massen ved et punkt i prosessen etter at den tverrbundne stivelse er blitt tilsatt.

De polyelektrolytter som benyttes i fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse, kan være de samme som papir-fabrikantene benytter som flokkuleringsmidler eller som hjelpe-, midler for å forbedre retensjohen av pigmenter i papiret. De kan være enten anioniske eller kationiske. Eksempler på

egnede polyelektrolytter er kopolymerer på akrylamidbasis som markedsføres av Hercules Corporation, Wilmington, Delaware under "Renten"-varemerket; de som markedsføres av Nalco Chemi-cal Company, Oak Brook, Illinois under "Nalco"-varemerket;

samt de som selges av Betz Laboratories, Trevose, Pennsylvania under "Betz"-varemerket.

Den beste polyelektrolytt til bruk i et spesielt papir-fremstillende system bestemmes etter følgende metode: Man plasserer 500 ml av et preparert utgangsmateriale i

en Britt Dynamic Drainage Jar (en avsilingsbeholder) som føres av Paper Research Materials Co., 770 James St., Apt. 1206, Syracuse, N.Y. 13203. 31andingen agiteres

ved 700-800 omdr./min. i 15 sekunder før den nødvendige mengde polyelektrolytt tilsettes. Blandingen agiteres i ytterligere 10 sekunder før klemmen åpnes og 100 ml fil-trat oppsamles. Filtratet, fortynnet hvis nødvendig, plasseres i en elektrofotometer, og prosent transmisjon bestemmes ved 425 my. Den polyelektrolytt som gir den høyeste transmisjon i denne prøve er den beste polyelektrolytt til bruk i det spesielle system som blir testet.

Ifølge en separat utførelsesform av denne oppfinnelse er det blitt oppdaget at stivelser ifølge denne oppfinnelse kan sprøytes på den våte papirbane i papirfremstillingsprosessen. Papir fremstilt ifølge denne fremgangsmåte oppviser utmerkede overflateegenskaper som kan sammenlignes med egenskapene hos overflatelimede papirer. Denne fremgangsmåte eliminerer også behovet for et separat overflatelimingstrinn med den til-hørende tilsats av fuktighet og nødvendigheten av ytterligere tørking av produktet.

De følgende eksempler vil ytterligere belyse oppfinnelsen.

Eksempel 1

Tverrbundne stivelser ble tilberedt av 400, 800 og 1600 mikromol av fosforoksyklorid pr. mol kommersiell kornstivelse. Prøve-papirark ble fremstilt ved hjelp av disse tverrbundne stivelser etter den følgende fremgangsmåte: Stivelsen ble kokt ved å varme en 5%-ig oppslemning i vann i 15 minutter ved 95-100°C. Stivelsesoppslemningen ble satt til papirmassen, som var fremstilt av en 5-0/50 bleket løvtre/nåletre-kraftmasse. Massen inneholdt også alun i forholdet 2 vekt% på tørket masse. Det ble tilsatt 0,1%, basert på vekten av samlet faststoff, av en polyelektrolytt, "Reten" 421. Massens pH-verdi ble justert til 4,5 med svovelsyre før stivelsen ble tilsatt. '''"■ Den tynne massen, som inneholdt ca. 3 vekt% faststoff, ble benyttet til fremstilling av papirark under anvendelse av en Williams arkmaskin for en serie på 4 ark som ble dannet kontinuerlig, presset og tørket. Blindark ble fremstilt méd samme masse-alun-sammensetning, men uten tilsats av noen stivelse. Sprengfaktor (Mullen-poeng), kritisk "voksplukk"

(wax pick) og K&N blekk-varighet ble målt etter TAPPI-metoder henholdsvis T403ts-63, T459su-65 og UM413. (TAPPI

står for Technical Association of the Pulp and Paper Industry, 360 Lexington Avenue, New York, N.Y. 10017.) Dataene er opp-summert i tabell I.

Dette eksempel viser at tilsatsen av en kokt, tverrbunden stivelse til papirmasse forbedrer papirets tørrstyrke, "voksplukk" og blekk-varighet.

Eksempel 2

Fremgangsmåtén i eksempel 1 ble gjentatt under anvendelse av det tverrbindende middel på et nivå valgt for å gi stivelse med KSV i det foretrukne område. De tverrbindende midler som ble benyttet var epiklorhydrin, natriumtrimetafosfat og forforoksyklorid. Stivelsene ble benyttet ved 10% nivå som i eksempel 1. Resultatene er gitt i tabell 2.

Dette eksempel viser at forskjellige tverrbindende reagenser er like effektive til å produsere tverrbundne stivelser som forbedrer papirets egenskaper.'

Eksempel 3

Det ble kjørt forsøk på en papirmaskin i halvteknisk målestokk med et utgangsmateriale som besto av 50% bleket løv-trekraftmasse og 50% bleket nåletrekraftmasse malt til 450 ml kanadisk standard frihet. Forsterket harpikslim (1%) og alun (2%) ble tilsatt til massen i hollenderen. Stivelse ble kokt i vann i charger på 9,1 kg stivelse og 143 kg vann. Det

kikte stivelse og massen ble blandet sammen i maskinkaret ved en beskikningskonsistens på 2% tørr vekt. Papirmaskinen ble kjørt med en hastighet på 27,4 m/min. og brukte 72,6 kg masse/ time for fremstilling av papir med 66,6 g/m 2 vekt. En vandig løsning med 0,75% "Renten" 421, en anionisk polyelektrolytt, ble tilsatt gjennom et standrør akkurat foran massepumpen.

Tilsatsen ble gjort med en slik hastighet at man fikk en poly-elektrolyttkonsentrasjon på 0,05 vekt% regnet på samlet tørr- '■ stoff. Alt papiret ble kalandrert gjennom tre valsepar pårpapirmaskinens glattpresse.

Et kontrollpapir med overflateliming ble fremstilt under anvendelse av en 0,07 substitusjonsgrad, 80-fluiditets hydroksy-etylstivelse påført som overflatelim. Dette ble kokt ved 15% tørrstoff med handelsvarefuktighet og fortynnet til 10% tørr- , stoff for påføring.på limpressen. Papiret tok til seg 4% av denne stivelse. Forsøksresultatene er angitt i tabell III.

IGT trykkbarhetstest ble utført ifølge TAPPI-metode T499su-64. Porøsitets- og glatthetstester ble utført ifølge

TAPPI-metoder T460m-49 og 479sm-48 og under anvendelse av Gurley-Hill S-P-S Tester., fabrikert av Gurley Testing Instru-ments, Troy, New York. Mengden av stivelse som holdes til-, bake i papiret, blir bestemt som følger: CaCl2-løsning fremstilles ved å løse 540 g CaCl2'2H20 i vann og fortynne til 1 liter. Den spesifikke vekt justeres

til 1,30 ved 16°C med vann. pH justeres til 1,8 med iseddik.

U02(C2<H>3<0>2)2-løsning beredes ved å løse 10 gU02(C2H302)2.. 2H20 i 80 ml vann og 20 ml iseddik. Varm ikke over 60°C. Fortynnes med 100 ml av CaCl2-løsningen.

Vei inn nøyaktig 2 gram prøve av papir skåret i biter ca.

1 cm i kvadrat. Desintegrer dette i 10 ml vann i et 250 ml

beger. Tilsett 60 ml CaCl2-løsning og kok kraftig i 30 minutter med periodisk omrøring. Tilsett vann etter behov til å

holde en konstant væskenivå. Overfør den kolde blanding kvantitativt til en 100 ml Kohlrauschkolbe inneholdende 10 ml av U02(C2H302)2-løsningen. Fortynn til fullt volum med CaCl2-løsning. Filtrer med selvtrykk gjennom et retentivt papir (18,5 cm) ned i en tørr kolbe og kast den første delen av filtratet. Bestem den optiske rotasjon av en prøve i et

2 dm polarimeterrør.

hvor 203 er lik den spesifikke rotasjon hos ren maisstivelse. Dette eksempel viser at de kokte, tverrbundne stivelser tilsatt til papirmassen gir papiret egenskaper som er like så gode eller bedre enn egenskapene til overflatelimet papir.. ■. De viser også at stivelsene som anvendes ifølge denne oppfinnelse ,. holdes godt tilbake i papiret når de tilsettes, til massen sammen med en polyeiektrolytt.

Eksempel 4

Prøveark ble fremstilt av 50% bleket løvtrekraftmasse og 50% bleket nåletrekraftmasse. en med POCl^tverrbunden stivelse med en KSV på 14 ble tilsatt ved et nivå på 7 vekt% av stivelse-masseblandingen. Påsatsen inneholdt også 1% harpiks på tørr basis og 2 vekt% alun på tørr basis, pluss en liten mengde av en polyelektrolytt tilsatt i fortynnet løsning.. Stivelsesretensjon og arkets egenskaper er gitt i tabell IV.

Disse resultater viser at både de anioniske og de kationiske polyelektrolytter øker retensjonen i papiret av stivelsene som anvendes-i denne oppfinnelse. Papir som er fremstilt med disse additiver har bedre overflateegenskaper, målt ved kritisk "voksplukk", enn de som fremstilles uten disse additiver.

. Eksempel 5

Prøveark ble fremstilt av en utgangsmasse inneholdende 50% bleket løvtrekraftmasse og 50% bleket nåletrekraftmasse. En 0,25%-ig dispersjon av stivelse i vann ble sprøytet på det våte ark mens det enda befant seg på viren. Det ble sprøytet på tilstrekkelig materiale på papiret til å gi en total tilsetning av 2% stivelse etter vekt på tørrstof f basis. De tørre arkenes., egenskaper er gitt i tabell V.

Disse resultater viser at de tverrbundne stivelser - når

de sprøytes på en våt papirbane - gir det ferdige papir overlegne overflateegenskaper, målt ved kritisk "voksplukk".

Claims (9)

1. Papir med forbedrede overflateegenskaper-, karakterisert ved ,at det består av cellulosefibre, en kokt tverrbundet stivelse som etter koking og oppsvelling har et volum mellom ca. 4 ml/g og ca. 25 ml/g, samt en polyelektrolytt.

2. Fremgangsmåte til fremstilling av et papir med forbedrede overflateegenskaper som angitt i krav 1, k a r - akterisertvedat (a) en vanndig suspensjon av en kokt tverrbundet stivelse med et volum etter koking og oppsvelling mellom- ca. 4 ml/g og ca. 25 ml/g, tilsettes til en vanndig suspensjon av cellulosemasse, (b) en polyelektrolytt tilsettes til stivelse-cellulosemasse-blandingen og (c) papir dannes av blandingen av cellulosemasse, stivelse og polyelektrolytt, eller, alternativt, ved at en vanndig suspensjon av en kokt tverrbundet stivelse som etter koking og oppsvelling har et volum mellom ca. 4 ml/g og ca, 25 ml/g, sprøytes på den våte papirbanen under papirfremstillingen og papirbanen deretter tørkes.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at den tverrbundne stivelsen utgjør 1-20 vekt% av stivelse-cellulosemasse-blandingen regnet på basis av tørre faste stoffer.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at minst 80 vekt% av den tverrbundne stivelsen som tilsettes cellulosemassen, holdes tilbake i papiret.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at polyelektrolytten utgjør fra ca. 0,01% til ca. 1 vekt% av blandingen av cellulosemasse, stivelse og polyelektrolytt, regnet på basis av tørre faste stoffer.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved åt polyelektrolytten er en anionisk eller kationisk akrylamid-basert kopolymer.

7. Tilsetningsmiddel til bruk ved fremstilling av et papir med forbedrede overflateegenskaper som angitt i krav 1, karakterisert ved at det består av: (a) en vanndig suspensjon av en kokt tverrbundet stivelse som etter koking og oppsvelling har et volum mellom ca. 4 ml/g og ca. 25 ml/g, og (b) en polyelektrolytt.

8. Tilsetningsmiddel ifølge krav 7, karakterisert ved at polyelektrolytten består av en anionisk eller kationisk akryl—amid-basert kopolymer.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at når stivelsen tilsettes etter at.papir-, banen er dannet, anvendes en tilsetningsmengde av kokt, tverrbundet stivelse på ca. 2 vekt% regnet på papir-utgangs-materialets tørrvekt.