DE69111982T2

DE69111982T2 - Verfahren zur Herstellung von Papier.

Info

Publication number: DE69111982T2
Application number: DE69111982T
Authority: DE
Inventors: Jean Cluyse; Philip Ford; John Langley; Peter Lowry
Original assignee: Allied Colloids Ltd
Current assignee: Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Ltd
Priority date: 1990-11-05
Filing date: 1991-11-01
Publication date: 1995-11-23
Anticipated expiration: 2011-11-02
Also published as: BR9104821A; FI915190A0; ATE126298T1; PH29987A; EP0485124B1; FI915190A; EP0485124A1; CA2054829C; ES2075939T3; FI108059B; AU8697591A; PT99433A; DK0485124T3; DE69111982D1; JP3233668B2; ZA918775B; NZ240469A; GB9024016D0; JPH04281095A; KR0178531B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft hauptsächlich Papierherstellungsverfahren und insbesondere die Bereitstellung von Bentonit-Quelltonen in einer Form, die für die Verwendung bei der Papiermühle besonders bequem ist. Die Erfindung betrifft auch die Bereitstellung derartiger Dispersionen für andere Zwecke.
Es sind viele Verfahren bekannt, in denen Papier durch Bereitstellung einer Cellulosesuspension bei einer Papiermühle, Einmischen eines Bentonit-Quelltones in die Cellulosesuspension, während der Ton in Form einer wäßrigen Dispersion vorliegt, und Entwässern der Cellulosesuspension hergestellt wird.
Es ist nicht in effektiver Weise möglich, der wäßrigen Cellulosesuspension das Pulver direkt zuzugeben, da eine derartige Zugabe nicht ausreichend gleichmäßig in der gesamten Suspension erfolgen würde. Stattdessen muß das Pulver in eine relativ verdünnte wäßrige Dispersion überführt werden, und diese Aufschlämmung wird dann der wäßrigen Suspension zugesetzt. Die wäßrige Dispersion muß relativ verdünnt sein (üblicherweise unter 10% und oft unter 5% Trockengewicht Bentonit, bezogen auf das Gesamtgewicht der Dispersion), da der Bentonit in der Dispersion gequollen ist und wenn die Dispersion konzentrierter ist, seine Eigenschaften die Dispersion für die Handhabung und das Mischen unbequem machen. Somit wird die Dispersion eine sehr hohe Viskosität aufweisen und wird üblicherweise thixotrop sein und kann so möglicherweise zur Gelbildung führen.
Der Bentonit wird im allgemeinen als Pulver mit kleiner Teilchengröße bereitgestellt und dies kann zu Problemen aufgrund der schlechten Fließeigenschaften und des Risikos der Staubbildung führen. Alternativ kann der Bentonit in Form von Aggregaten oder Granulaten bereitgestellt werden.
Der Bentonit wird üblicherweise in Kombination mit einem Aktivator, der das Quellen beim Kontakt mit Wasser fördert, bereitgestellt. Der Aktivator ist im allgemeinen eine Quelle für Natrium, das mit dem Calcium im Bentonit austauschen kann. Beispielsweise kann der trockene Bentonit als Mischung mit 3 bis 10 Gew.-% Natriumcarbonat bereitgestellt werden.
Es ist auch bekannt, Bentonit durch Zugabe kleiner Mengen, im allgemeinen unter 1%, anionischer oder nicht-ionischer Polymerer zu strecken.
Die anfängliche wäßrige Dispersion des Bentonits, die gebildet wird, muß relativ verdünnt sein, typischerweise unter 10% und oft unter 5% Bentonit-Trockengewicht, bezogen auf das Gesamtgewicht der Dispersion, da ansonsten die Dispersion Eigenschaften aufweist, die sie für die Handhabung und das Mischen unbequem machen. Der Grund hierfür ist, daß der Bentonit in der Dispersion schnell quillt und nicht nur dazu neigt, eine hohe Viskosität zu verleihen, sondern auch thixotrope rheologische Eigenschaften verleiht. Somit wird die Viskosität, wenn keine Scherung mehr ausgeübt wird, mit der Zeit zunehmen und wenn die Dispersion unzureichend verdünnt ist, wird sie zur Bildung eines Gels führen, mit dem Ergebnis, daß die Dispersion nicht mehr fluid ist und durch herkömmliche Pumpen nicht mehr in zufriedenstellender Weise gehandhabt werden kann.
Die Bildung der verdünnten fluiden Dispersion von gequollenem Bentonit aus trockenem Bentonit macht das kräftige Mischen des trockenen Bentonits mit Wasser über eine längere Zeitspanne, z.B. mit Hilfe von Freifallmischen für 2 Stunden, erforderlich. Da die Dispersion verdünnt sein muß und das Mischen lange dauert, erfordert dies die Bereitstellung von sehr großen Kapitalinvestitionen für die Mischapparatur.
Zusätzlich muß der Verbraucher Ausrüstung für die Handhabung der anfänglichen Feststoffe besitzen und wenn herkömmlicher fein pulverisierter Bentonit verwendet wird, erfordert dies eine Apparatur, die Fließ- und Staubbildungs-Schwierigkeiten vermeidet. Selbstverständlich muß der Verbraucher auch eine Apparatur zur Handhabung und Verwendung der verdünnten wäßrigen fluiden Dispersion besitzen.
Es wäre wünschenswert, in der Lage zu sein, den Bentonit in Form einer konzentrierten fluiden Dispersion bereitzustellen, die bei einer Papiermühle durch einfaches Mischen mit Wasser leicht auf eine geeignete Verdünnungs-Konzentration verdünnt werden könnte. Somit wäre es wünschenswert, in der Lage zu sein, die Notwendigkeit eines längeren und kräftigen Mischens der verdünnten Dispersionen zu eliminieren, und in den meisten Fällen wäre es wünschenswert, dem Verbraucher ein Fluid zu liefern, so daß der Verbraucher nicht mehr sowohl Apparaturen für die Handhabung von Feststoffen als auch für die Handhabung von Flüssigkeiten haben muß.
In JP-A-6462588 (Sho 62-216354) wird vorgeschlagen, Bentonit gleichzeitig mit einer anionischen Verbindung mit hohem Molekulargewicht einer wäßrigen Suspension zuzusetzen. In den Beispielen weisen die relevanten anionischen Verbindungen Grenzviskositäten im Bereich von 2,1 bis 10 auf, was Molekulargewichte weit über 1 Million anzeigen würde. In dem Beispiel werden der Bentonit und die anionische Verbindung mit hohem Molekulargewicht in eine Form gebracht, die für die Zugabe zur wäßrige Cellulosesuspension geeignet ist, indem man eine Mischung von 0,9 Gew.-Teilen Bentonit und 0,1 Gew.-Teil der anionischen Verbindung mit hohem Molekulargewicht in 99 Gew.-Teile Wasser eindispergiert. Demgemäß ist dies lediglich eine weitere Beschreibung eines Verfahrens, in dem die Mühle das Bentonit-Pulver in Wasser eindispergiert, und unterscheidet sich von herkömmlichen Techniken lediglich dadurch, daß dem Bentonit etwas anionisches Polymer mit hohem Molekulargewicht einverleibt wird, und liefert keinen Beitrag zur Lösung der oben dargelegten Aufgabe.
Wenn Bentonit im Wasser gequollen ist, werden die anfänglich feinen Bentonitteilchen (die zuvor eine große Teilchenfläche lieferten) auseinandergerissen, derart, daß es eine enorme Zunahme der Oberfläche des Bentonits gibt, und man kann deshalb davon ausgehen, daß die kleinen Teilchen durch das Quellen in eine sehr große Zahl von noch kleineren Teilchen auseinandergerissen wurden. Es ist diese resultierende enorme Oberfläche des Bentonits, die zu seinem Erfolg in vielen Papierherstellungsverfahren beiträgt. Ein Nachteil der Zugabe des Bentonits in Kombination mit einem anionischen Polymer von hohem Molekulargewicht wie in JP-A-6461588 ist, daß das Polymer mit hohem Molekulargewicht eine Tendenz zur Ausflockung des Bentonits aufweist und so, obwohl etwas Quellen auftreten kann, eine Tendenz besteht, daß die sehr feinen gequollenen Teilchen aggregieren, mit dem Ergebnis, daß die effektive Oberfläche des gequollenen Bentonits stark vermindert wird. Dies ist klar für diejenigen Fälle höchst unerwünscht, in denen, wie es oft der Fall ist, die größtmögliche Oberfläche erforderlich ist.
Es ist bekannt (z.B. US-A-3,705,838), Bentonit mit einem anorganischen Metallsalz wie beispielsweise Calciumcarbonat und einer Fettsäure zu mischen, um das Quellen und Benetzen in einer Zusammensetzung zur Wasserfestmachung von Dächern zu inhibieren. Es ist auch vorgeschlagen worden, gewissen Elektrolyte zuzusetzen, um das Quellen von Bentonit in Bohrschlämmen zu inhibieren und die Viskosität der Tonsuspensionen zu vermindern, um deren Transport in einer Rohrleitung zu erlauben.
Die Verwendung von Elektrolyten zwecks Inhibieren des Quellens von Tonen wird auch beschrieben von Sych in Journal of the Kharrkov Polytechnic Institute 1968, 26 (74), 23 bis 28.
Ebenso ist es Standardpraxis, etwas Elektrolyt mit trockenem Bentonit als Aktivator zwecks Förderung der Dispergierung des trockenen Bentonits in Wasser einzuschließen, wie beispielsweise beschrieben in JP-A-6445754.
Es hat auch Vorschläge gegeben, polymeren Polyelektrolyt enthaltende Bentonit-Dispersionen bei der Papierherstellung einzusetzen. Zum Beispiel wird in US-A-4,613,542 und 4,624,982 die Fluidität einer Tondispersion in Wasser gefördert, indem man eine kleine Menge (beispielsweise 0,25%, bezogen auf Bentonit) an Natriumpolyacrylat oder anderem Acrylpolymer mit niedrigem Molekulargewicht einschließt, und in den Beispielen wird das Produkt anschließend getrocknet und erwärmt, um die Quellbarkeit des Bentonits wiederherzustellen. Derrick beschreibt beispielsweise in EP-A-373306 und US-A-5015334 ebenfalls Papierherstellungsverfahren, in denen der Bentonit in Assoziation mit anionischem organischem Polymer bereitgestellt wird. Er stellt fest, daß die Dispersion eine Tonkonzentration von mindestens 5% bis zu einer Maximalkonzentration, bei der sie pumpbar ist und die vorzugsweise über 10% liegt, und bis zu beispielsweise 25% haben sollte (Spalte 4, Zeilen 14 bis 18, US-A-5015334). Es gibt jedoch keine klare Offenbarung hinsichtlich der Tonkonzentrationen, die tatsächlich erhalten werden können.
Trotz des lange bestehenden Wissens, daß es möglich ist, die Viskosität einer Bentonit-Dispersion durch Einschließen gewisser gelöster Materialien in die Dispersion zu reduzieren, bestand die traditionelle Praxis darin, daß die Mühle mit pulverisiertem Bentonit beschickt wurde und daß die Mühle dann durch Mischen dieses pulverisierten Bentonits mit Wasser eine verdünnte Dispersion herstellte. Wie oben erwähnt ist es schwierig, dies in zufriedenstellener Weise durchzuführen. Die Offenbarung in beispielsweise US-5015334 liefert keine bedeutende Lehre hinsichtlich der Möglichkeit einer Änderung darin.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Papierherstellung umfaßt die Bereitstellung einer Cellulosesuspension bei einer Papiermühle, das Einmischen eines Bentonit-Quelltons in die Cellulosesuspension, während der Ton in Form einer wäßrigen Dispersion vorliegt, und das Entwässern der Cellulosesuspension, dadurch gekennzeichnet, daß der Bentonit-Quellton bei der Papiermühle als eine fluide konzentrierte Dispersion bereitgestellt wird und der Ton entweder in Form dieser konzentrierten Dispersion oder in Form einer verdünnten Dispersion, die durch Verdünnen der konzentrierten Dispersion erhalten wird, in die Cellulosesuspension eingemischt wird, wobei die konzentrierte Dispersion mindestens 15% (Trockengewicht) des Bentonit-Quelltons umfaßt, der in im wesentlichen nicht gequollener Form in einem wäßrigen Medium dispergiert ist, das eine Menge an gelöstem monomerem Elektrolyt enthält, die ausreicht, das merkliche Quellen des Bentonit-Quelltons zu verhindern, und mindestens 20 g/l beträgt.
Der Bentonit-Quellton wird oft als Mischung mit einem Aktivator (wie unten diskutiert) und Wasser enthaltend, das aus der Atmosphäre absorbiert wurde, bereitgestellt. Beispielsweise könnte ein typisches handelsübliches Material, das als Ton vom Bentonit-Typ verkauft wurde, aus etwa 5% Aktivator, 10 bis 15% meßbarem absorbiertem Wasser und dem Rest (auf 100%) tatsächlichem Mineral bestehen. In der Beschreibung sind die Prozentsätze und Konzentrationen auf der Basis des tatsächlichen Minerals (d.h. ohne Aktivator und meßbares absorbiertes Wasser) berechnet.
Die Cellulosesuspension wird bei der Papiermühle entweder durch Umwandlung von getrocknetem Halbstoff in Brei oder, in einer integrierten Mühle, durch herkömmliche Halbstoffherstellungstechniken bereitgestellt.
Der Bentonit-Quellton wird bei der Mühle als fluide (fließfähige) konzentrierte Dispersion bereitgestellt, entweder indem man der Mühle das Konzentrat liefert oder indem man das Konzentrat bei der Mühle durch Mischen von trockenem Bentonit, Elektrolyt und Wasser wie unten beschrieben herstellt.
Der Bentonit kann entweder im Stadium des Dickstoffs (d.h. vor der Verdünnung der Suspension auf die Endkonzentration, bei der sie entwässert wird) oder auf der Stufe des Dünnstoffs mit der Cellulosesuspension gemischt werden. Der Bentonit kann als das Konzentrat oder als eine Dispersion, die durch Verdünnung dieses Konzentrats erhalten wurde, zugegeben werden. Man muß sicherstellen, daß der Bentonit in der ganzen Cellulosesuspension gleichmäßig verteilt wird, und es ist üblicherweise einfacher, dies durch Zugabe desselben als verdünnte Dispersion zu erreichen. Wenn man jedoch darauf achtet, eine angemessene Mischung sicherzustellen, kann er als Konzentrat zugesetzt werden.
Wenn er als verdünnte Dispersion zugegeben wird, kann er in einer Form zugesetzt werden, in der die Elektrolyt-Konzentration noch ausreichend hoch ist, damit der Bentonit in praktisch nicht gequollener Form vorliegt, aber vorzugsweise wird die konzentrierte Dispersion mit Wasser unter Bildung einer verdünnten wäßrigen Dispersion verdünnt, die unter 10% (Trokkengewicht) Bentonit-Quellton enthält, in der der Ton vor der Zugabe zur Cellulosesuspension in gequollener Form vorliegt.
Ein wichtiges Merkmal der Erfindung ist, daß es möglich ist, den Bentonit-Quellton in einer Dispersion mit einem sehr hohen Feststoffgehalt, die ausreichend anorganischen Elektrolyt enthält, um im wesentlichen das Quellen zu verhindern, bereitzustellen und dann als Ergebnis der Verdünnung der Elektrolytkonzentration das Quellen des Bentonits zu erlauben (entweder vor der Zugabe zur Cellulosesuspension oder nach der Zugabe).
Die anionischen Polymeren, die beispielsweise in US-A-5015334 vorgeschlagen worden sind, sind wesentlich weniger effektiv bei der Ermöglichung der Bereitstellung einer konzentrierten fluiden nicht gequollenen Dispersion von Bentonit-Quellton und erlauben somit nicht die hohen Tongehalte, die in der vorliegenden Erfindung erhältlich sind. Insbesondere ist es in der vorliegenden Erfindung in der Praxis leicht, eine fluide konzentrierte Suspension zu erhalten, die mindestens 15% Bentonit-Quellton mit relativ niedrigen Mengen an zugesetztem Elektrolyt, beispielsweise nicht mehr als 7 Gew.-% und oft nicht mehr als 5 Gew.-% Elektrolyt, bezogen auf das Volumen der fluiden Dispersion, zu erhalten. Wenn polymere Elektrolyte verwendet werden, ist es erforderlich, entweder die Polymermenge zu erhöhen (und dies kann unnötig teuer sein und andere nicht wünschenswerte Wirkungen haben) oder die Bentonitmenge zu vermindern.
Das fluide Konzentrat von im wesentlichen nicht gequollenem Bentonit kann durch Mischen von Bentonit in irgendeiner bequemen physikalischen Form, gewöhnlich als Pulver oder Granulat, mit der wäßrigen Elektrolytlösung hergestellt werden. Oft werden pulverisierter Bentonit, pulverisierter Elektrolyt und Wasser gemischt und häufig werden der Bentonit und der Elektrolyt als Vormischung bereitgestellt. Der Bentonit (und der Elektrolyt, wenn er als Feststoff vorliegt) können als Pulver bereitgestellt werden, aber es ist besonders bevorzugt, sie in Form von Aggregaten oder Granulaten bereitzustellen, die bei der Zugabe von Wasser zerfallen. Der Bentonit kann frei von Additiven wie beispielsweise Aktivatoren und Streckmitteln sein, aber der Bentonit stammt bequemerweise aus einer handelsüblichen Bentonitquelle, wobei er in diesem Fall bereits etwas Aktivator wie beispielsweise Natriumcarbonat oder anderen Elektrolyt enthalten kann. Die Menge an Elektrolyt, die üblicherweise als Aktivator zugesetzt wird, reicht jedoch nicht aus, um das Quellen des Bentonits in den fluiden Konzentraten zu verhindern, und somit muß zusätzlicher Elektrolyt eingeschlossen werden.
Das fluide Konzentrat kann durch Rühren des trockenen Bentonits mit dem Wasser und dem zugesetzten Elektrolyt (und gegebenenfalls Dispergiermittel und/oder Stabilisator) mit ausreichender Rührbewegung und für ausreichende Dauer, um eine homogene stabile Dispersion zu erzielen, hergestellt werden. Da der Bentonit nicht merklich quillt, kann das Mischen viel einfacher erzielt werden als wenn Bentonit in einer einzigen Stufe von einer trockenen Form in eine verdünnte gequollene Dispersion umgewandelt wird. Das Volumen der Mischapparatur, die für diese Stufe erforderlich ist, ist ebenfalls viel geringer als das Volumen, das für die Umwandlung von trockenem Bentonit in eine gequollene verdünnte Dispersion erforderlich ist. Beispielsweise kann das Konzentrat hergestellt werden, indem man lediglich die Komponenten 1 bis 10 Minuten unter Verwendung irgendeiner herkömmlichen Mischvorrichtung, die mit mäßig kräftigen Bewegungsmitteln ausgestattet ist, wie beispielsweise eines Freifallmischers oder eines mit einem Rührer versehenen Mischers, rührt. Typischerweise kann das Konzentrat durch 5-minütiges Rühren des Konzentrats bei 500 UpM hergestellt werden.
Alternativ können der Bentonit und der Elektrolyt in geeigneten Mengen trockengemischt und frischem Wasser zugesetzt werden, um das erforderliche Konzentrat mit hohem Feststoffgehalt zu liefern, z.B. durch 5-minütiges Mischen bei 500 UpM.
Der Bentonit und der Elektrolyt können agglomeriert oder granuliert sein, um ein gründliches Mischen der trockenen Komponenten sicherzustellen und die Handhabung zu erleichtern. Das trockengemischte, agglomerierte oder granulierte Produkt kann Frischwasser in geeigneten Mengen zugesetzt werden, um die erfindungsgemäße fluide Aufschlämmung mit hohem Feststoffgehalt zu erhalten.
Dies kann an irgendeinem bequemen Platz durchgeführt werden, einschließlich dem Gelände des Endverbrauchers, wo der Vorteil für den Verbraucher in der verminderten Größe und den verminderten Kosten für die Zubereitungsausrüstung, die für die Herstellung von wäßrigen Aufschlämmungen erforderlich ist, liegen würde.
Die Fließfähigkeit des Konzentrats nimmt mit zunehmender Bentonitmenge ab und im allgemeinen wird die Zusammensetzung soviel Bentonit wie möglich enthalten, im Einklang mit der Fließfähigkeit, die für die Handhabungsapparatur, die für die Herstellung und Verwendung der Zusammensetzung eingesetzt werden soll, erforderlich ist. Vorzugsweise weist die fluide Zusammensetzung eine Viskosität unter 50 Poise auf, gemessen bei 20ºC unter Verwendung eines Brookfield RVT-Viskometers, Spindel 4 bei 20 UpM, und die 10 Minuten-Gelfestigkeit liegt vorzugsweise unter 10 lb/100 sq.ft, wie unter Verwendung eines Fann-Viskometers bei 3 UpM gemessen.
Da der Bentonit viel weniger gequollen ist als beim Mischen des Konzentrats mit Wasser, kann die Bentonitmenge im Konzentrat sehr viel größer sein (für äquivalente Fließfähigkeit) als wenn der Bentonit ohne Zugabe von Elektrolyt, der in der Erfindung erforderlich ist, in Wasser dispergiert würde. Die Bentonitmenge liegt oberhalb etwa 15 Gew.-% und oft liegt sie oberhalb 20 Gew.-% und in einigen Fällen kann sie oberhalb von 30 oder sogar 35 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung liegen. Dies ist mit Zusammensetzungen zu vergleichen, die praktisch frei von Blektrolyt sind oder nur aktivierende Mengen an Elektrolyt enthalten und normalerweise nicht mehr als etwa 10% Bentonit enthalten können und häufig nur etwa 5% Bentonit oder sogar weniger enthalten, während sie geeignete Fließfähigkeit und andere rheologische Eigenschaften beibehalten.
Jeder beliebige monomere Elektrolyt (oder Mischung von Elektrolyten) der bzw. die in der vorhandenen Konzentration eine ausreichende Inhibierung des Quellens des Bentonits verursachen wird, kann verwendet werden, vorausgesetzt er bzw. sie ermöglicht eine Quellung des Bentonits, die für den beabsichtigten Zweck ausreicht, wenn das fluide Konzentrat mit Wasser verdünnt wird. Der gesamte Elektrolyt kann lediglich aus Material bestehen, das Bentonit, der praktisch frei von Aktivator oder anderem Elektrolyt ist, zugesetzt wird, aber oft besteht der gesamte Elektrolyt aus Aktivator-Elektrolyt (beispielsweise Natriumcarbonat) und zugesetztem Elektrolyt.
Zugesetzte Elektrolyte, die zweiwertige oder höherwertige Kationen (beispielsweise Calcium) enthalten, können in einigen Fällen eingesetzt werden, aber diese zweiwertigen Ionen neigen dazu, mit den Natriumionen, die ursprünglich im Bentonit anwesend sind, auszutauschen, und dies kann das anschließende Quellen des Bentonits inhibieren. Im allgemeinen ist es deshalb bevorzugt, daß die Kationen des Elektrolyten einwertig und insbesondere Ammonium oder Alkalimetall, im allgemeinen Natrium, sein sollten.
Der zugesetzte Elektrolyt muß aus monomerem Elektrolyt bestehen oder diesen umfassen, d.h., er ist nicht polymer. Vorzugsweise ist der zugesetzte Elektrolyt gänzlich anorganisch. Gelegentlich ist es wünschenswert, auch einen polymeren organischen Elektrolyt, wie beispielsweise irgendeinalkalimetall - oder Ammonium- (im allgemeinen Natrium-)Salz von Polymer mit niedrigem Molekulargewicht, welches ein Homopolymer von ethylenisch ungesättigter Carbon- oder Sulfon-Säure oder ein Copolymer von einem oder beiden von diesen mit einem nicht-ionischen Monomer wie beispielsweise Acrylamid ist, einzuschließen. Ein bevorzugter organischer polymerer Elektrolyt ist Natriumpolyacrylat, aber andere Polyacrylsäuresalze können verwendet werden. Das Molekulargewicht ist vorzugsweise relativ niedrig, da ansonsten das Polymer die Tendenz aufweisen kann, eine Ausflockung oder Koagulierung zu verursachen, und die kann die verfügbare Oberfläche und die Verhaltenseigenschaften des Bentonits nach der Quellung in Wasser merklich vermindern. Im allgemeinen sollte das Molekulargewicht unter etwa 20.000 liegen und oft liegt es unter 10.000, z.B. 1000 bis 5000. Dieser organische Elektrolyt wird im allgemeinen hauptsächlich als Ablagerungs-Verhinderer und/oder als Dispergiermittel eingeschlossen und somit ist er üblicherweise in geringen Mengen, z.B. bis zu 2 oder 3%, bezogen auf das Fluid, anwesend.
Anorganische Polymere, wie beispielsweise Polyphosphate, könnten verwendet werden.
Vorzugsweise ist der zugesetzte Elektrolyt jedoch ein einfaches Natrium- oder Ammonium- oder anderes einwertiges Salz, beispielsweise ein Chlorid, Sulfat oder Carbonat oder anderes Anion einer nicht-polymeren Säure, vorzugsweise einer anorganischen Säure.
Obwohl die Anwesenheit des Elektrolyten das Quellen des Bentonits inhibiert oder verhindert und somit die Zusammensetzung daran hindert, ihre Fluidität aufgrund von Gelbildung zu verlieren, kann bei den hohen Feststoffgehalten, die nun bereitgestellt werden können, die Tendenz bestehen, daß zumindest ein Teil des Konzentrats als Ergebnis des Absetzens der Feststoffe im Konzentrat Fluidität verliert. Diese Tendenz kann durch Zugabe eines stabilisierenden Polymers inhibiert werden. Dieses stabilisierende Polymer kann selbst ein Elektrolyt sein, aber dies ist im allgemeinen nicht notwendig, und insbesondere ist es wünschenswert, ein stabilisierendes Polymer auszuwählen, das keine merkliche Ausflockung oder Koagulation verursacht. Geeignete Polymere schließen Wasser-quellbare oder Wasser-lösliche Polymere, die Cellulosederivate, z.B. Methylcellulose, Hydroxyethylcellulose und Carboxymethylcellulose, Natriumalginat oder Stärke oder andere natürliche Polymere oder acrylische oder andere synthetische Polymere sein können, ein. Bevorzugte Polymere umfassen assoziative Polymere, wie sie beispielsweise in EP-A-216479 (beispielsweise in Beispiel 1 davon) oder im Stand der Technik, der in EP-A-216479 diskutiert wird, beschrieben sind. Die assoziativen Polymere können vernetzt sein. Stabilisierende Polymere werden typischerweise in Mengen von 1 bis 50, oft um 5 bis 20 g herum, pro Liter Konzentrat eingeschlossen.
Die Gesamtmenge an ausgewähltem Elektrolyt oder ausgewählten Elektrolyten muß derart sein, daß der Bentonit daran gehindert wird, im wäßrigen Elektrolyten zu hydratisieren und zu quellen, in einem solchen Ausmaß, daß das Konzentrat selbst nach Stehen für lange Zeit fluid bleibt. Die Menge beträgt im allgemeinen 20 bis 200 g Blektrolyt-Trockengewicht pro Liter Fluid. Wenn die Gesamtmenge an Elektrolyt nur aus einfachen anorganischen Salzen besteht, liegt die Menge im allgemeinen im Bereich von 20 bis 150 g/l, am meisten bevorzugt um 25 bis 5100 g/l (2,5 bis 10%) herum, oft um 50 g/l bis 75 g/l herum.
Da es im allgemeinen bevorzugt ist, Bentonit zu verwenden, der bereits anorganischen Aktivator-Elektrolyt einschließt, werden bevorzugte fluide Zusammensetzungen gebildet, indem man 5 bis 30 g/l (0,15 bis 3%), oft um 10 bis 20 g/l herum, Aktivator- Elektrolyt und 10 bis 100 g/l (1 bis 10%), oft um 30 bis 60 g/l herum, zugesetzten Elektrolyt einsetzt.
Die Gesamtmenge an Elektrolyt, die im Konzentrat vorhanden ist, beträgt bezogen auf das Trockengewicht von Bentonit im allgemeinen 8 oder 10 bis 50%, vorzugsweise 12 bis 50%, am meisten bevorzugt 12 bis 30% und oft 15 bis 25%, bezogen auf das Bentonit-Trockengewicht. Im allgemeinen beträgt das Gewicht an zugesetztem Elektrolyt, das 0,5- bis 5-, oft 1- bis 3-fache des Gewichts irgendeines Aktivator-Elektrolyts, der ursprünglich vorhanden sein kann.
Wie erwähnt ist es möglich, auch polymeren Elektrolyt, beispielsweise Natriumpolyacrylat mit niedrigem Molekulargewicht, einzuschließen. Im allgemeinen werden derartige Materialien lediglich als Dispergiermittel oder Ablagerungs-Inhibitoren eingesetzt, wobei in diesem Fall die Menge im allgemeinen niedrig sein wird, beispielsweise 0,1 bis 2%, oft um 0,2 bis 1% (Gewicht/Volumen) herum. Es ist jedoch möglich, größere Mengen zu verwenden, beispielsweise bis zu 15%, wobei in diesem Fall die Menge an anorganischem Elektrolyt reduziert werden kann. Jedoch wird sie im allgemeinen noch immer in den bevorzugten Bereich von 2,5 bis 10% fallen.
Das Wasser, das verwendet wird, um das Konzentrat zwecks Bildung der verdünnten gequollenen Dispersion zu verdünnen, kann Frischwasser oder irgendein wäßriges Medium (z.B. Cellulosesuspension) sein, das dem Elektrolyten eine ausreichende Verdünnungswirkung verleiht, um die Elektrolytkonzentration auf einen Wert zu vermindern, bei dem er wenig oder keinen inhibierenden Effekt auf das Quellen des Bentonits ausübt, und im allgemeinen liegt die Elektrolyt-Gesamtkonzentration des endgültigen wäßrigen Mediums unter 10 g/l, vorzugsweise unter 5 g/l und oft unter 1 g/l. Die Anwesenheit von Härte-Salzen im Verdünnungswasser kann das Quellen des Bentonits inhibieren und somit liegt, falls das Verdünnungswasser Härte-Salze, wie beispielsweise Calciumsalze enthält, die Menge an diesen vorzugsweise unter 0,7 g/l, am meisten bevorzugt unter 0,2 g/l. Wenn das Verdünnungswasser merkliche Mengen an Härte-Salzen enthält, kann deren Wirkung minimiert werden, indem man als anfänglichen Elektrolyt ein Alkalimetall- oder Ammonium-Salz desselben Anions einsetzt. Insbesondere ist es bevorzugt, Ammonium- oder Natriumcarbonat zu verwenden.
Normalerweise ist es bevorzugt, vor der Zugabe der verdünnten Zusammensetzung zur Haupt-Cellulosesuspension, die entwässert werden soll, eine praktisch vollständige Quellung des Bentonits zu erzielen, und so wird das fluide Konzentrat im allgemeinen mit mindestens 5, beispielsweise 5 bis 50, Volumenteilen Verdünnungswasser verdünnt, um eine Bentonit-Konzentration zu liefern, die im allgemeinen nicht mehr als 5% oder höchstens 10% beträgt. Vorzugsweise sind die Verdünnungsraten jedoch beträchtlich größer, typischerweise im Bereich von 10 bis 500, vorzugsweise 50 bis 200, Volumenteilen Verdünnungswasser pro Teil Volumen des fluiden Konzentrats, da dies zu Bentonit-Konzentrationen in der verdünnten wäßrigen Zusammensetzung im Bereich von 0,06 bis 3%, vorzugsweise 0,15 bis 0,8%, Bentonit-Trockengewicht, bezogen auf das Gewicht der verdünnten Zusammensetzung, führen kann.
Die Bentonitmenge in der verdünnten Dispersion wird ausreichend niedrig sein, damit die verdünnte Dispersion für die bequeme Handhabung ausreichend fluid bleibt, und liegt so unter 10%, oft unter 5% und häufig unter 3%.
Natürlich wird die endgültige Konzentration sehr niedrig sein, wenn die Verdünnung direkt in der Haupt-Cellulosesuspension erfolgt.
Das Mischen des Konzentrats mit dem Verdünnungswasser kann sehr leicht durch irgendeine bequeme Mischvorrichtung bewirkt werden. Beispielsweise kann sie erreicht werden, indem man lediglich das Konzentrat in einen fließenden Wasserstrom einspritzt, gegebenenfalls gefolgt von der absichtlichen Turbulenz-Beaufschlagung des Wassers, um das Mischen zu fördern. Natürlich kann es sein, daß vor der Verwendung der verdünnten Dispersion eine geeignete Verweilzeit bereitgestellt werden muß, um ein vollständiges Quellen des Bentonits zu erlauben.
Die Erfindung liefert somit den großen Vorteil, daß die verdünnte Zusammensetzung unter Verwendung einer äußerst einfachen Mischapparatur hergestellt werden kann und die Notwendigkeit eines längeren kräftigen Mischens in einer großen Mischapparatur eliminiert wird. Weiter kann das Konzentrat unter Verwendung einer relativ einfachen und kleinen Mischapparatur hergestellt werden. Somit kann der Verbraucher entweder trokkenen Bentonit kaufen und diesen in zwei einfachen Stufen mischen oder noch häufiger kann er ein hochkonzentriertes fluides Konzentrat kaufen und dieses mit Hilfe einer einzigen sehr einfachen Mischstufe in die gewünschte verdünnte Zusammensetzung umwandeln.
Als Bentonit-Quelltone kann man beliebige der anionischen Quelltone verwenden, die herkömmlicherweise als Tone vom Bentonit-Typ oder als Bentonite bezeichnet werden. Sie sind im allgemeinen Smectite. Geeignete Materialien sind Sepialit, Attapulgit und Montmorillonit, wobei der letztere bevorzugt wird. Geeignete Smectit- oder Montmorillonit-Tone umfassen Wyoming-Bentonit und Fullers Earth und verschiedene Tone schließen diejenigen ein, die unter den chemischen Bezeichnungen Hectorit und Bentonit bekannt sind. Gewünschtenfalls können die Tone chemisch modifiziert worden sein, z.B. durch Alkalibehandlung, um Calciumbentonit in Alkalimetallbentonit umzuwandeln. Wie oben angegeben, wird der Bentonit im allgemeinen als Mischung von Naturton und 2 bis 10% (Trockengewicht des Bentonits) eines Aktivators wie beispielsweise eines Alkalimetallsalzes bereitgestellt.
Das Papierherstellungsverfahren der Erfindung kann ein beliebiges Verfahren zur Herstellung von Papier (einschließlich Pappe) sein, das das Entwässern der Cellulosesuspension zwecks Herstellung eines Bogenmaterials, das dann in herkömmlicher Weise getrocknet werden kann, umfaßt.
Es ist bekannt, Bentonit für vielfältige Zwecke in Papierherstellungsverfahren einzuschließen, und die Erfindung ist auf alle diese anwendbar. Beispielsweise kann der Bentonit als Pech-Dispergiermittel eingeschlossen werden.
Ein Papierherstellungsverfahren, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird, ist ein Verfahren, in dem Bentonit einer Cellulosesuspension typischerweise in einer Menge von 0,02 bis 2% Trockengewicht einer Cellulosesuspension zugesetzt wird und ein polymeres Retentionshilfsmittel mit mittlerem oder hohem Molekulargewicht (z.B. oberhalb 500.000) anschließend zugesetzt wird, im allgemeinen nach dem letzten Punkt mit hoher Scherung (z.B. im Stoffauflaufkasten unmittelbar vor der Entwässerung). Das Polymer mit hohem Molekulargewicht kann nicht-ionisch, anionisch oder kationisch sein. Die Cellulosesuspension kann aus relativ reinem Halbstoff oder aus Halbstoff mit einem relativ hohen Kationenbedarf hergestellt werden.
Verfahren dieses Typs, die von besonderem Wert sind, sind diejenigen, in denen der Halbstoff einen relativ hohen Kationenbedarf aufweist und das Polymer im wesentlichen nichtionisch ist, und das Papierprodukt ist vorzugsweise Zeitungspapier oder Faltmaterial. Verfahren dieses Typs, in denen der Gesamt-Füllstoffgehalt relativ niedrig ist, werden in US-A- 4,305,781 beschrieben, auf die hinsichtlich weiterer Details von geeigneten Polymeren und geeigneten Cellulosesuspensionen Bezug genommen werden sollte und die hierdurch durch Bezugnahme aufgenommen wird. Diese Verfahren sind von besonderem Wert, wenn die Cellulosesuspension enttinteten Abfallstoff enthält.
Die Erfindung ist von besonderem Wert, wenn sie auf Verfahren angewendet wird, in denen der wäßrigen Suspension ein kationisches polymeres Retentionshilfsmittel mit mittlerem oder hohem Molekulargewicht zugesetzt wird, die Suspension einer Scherung unterzogen wird und der Bentonit dann nach der Scherung und oft nach dem letzten Punkt hoher Scherung, beispielsweise beim Stoffauflaufkasten vor der Entwässerung, zugesetzt wird.
Das kationische Polymer kann ein natürliches Material wie beispielsweise kationische Stärke sein, aber ist vorzugsweise ein im wesentlichen lineares synthetisches kationisches Polymer mit einem Molekulargewicht über 500.000. Die Menge an kationischem Polymer, die zum Zeitpunkt der Scherung in der Dispersion vorhanden ist, sollte ausreichen, daß sich durch Zugabe des Polymeren Flocken bilden und die Flocken durch Scherung unter Bildung von Mikroflocken zerbrochen werden, die einem weiteren Abbau durch Scherung widerstehen, aber ausreichende Ladung tragen, um mit dem Bentonit wechselzuwirken, um eine bessere Retention zu ergeben, als sie erhältlich ist, wenn das Polymer allein nach dem letzten Punkt hoher Scherung zugesetzt wird.
Die Scherung kann lediglich auf einem turbulenten Durchleiten entlang einer Leitung beruhen oder kann auf dem Durchgang durch ein Zentrifugiersieb, eine Pumpe oder eine andere Scherung ausübende Vorrichtung beruhen.
Bevorzugte Verfahren schließen diejenigen ein, die von den Anmeldern unter dem Warenzeichen Hydrocol in den Handel gebracht werden, und bevorzugte Verfahren sind beispielsweise beschrieben in US-A-4753710, 4913775 und 4969976, die alle hierdurch durch Bezugnahme aufgenommen werden. Die optimale Polymermenge für irgendein spezielles Verfahren kann durch Routineexperimente bestimmt werden und wird u.a. davon abhängen, ob kationisches Polymer von niedrigem oder mittlerem Molekulargewicht und/oder Trockenfestigkeits-Harz der wäßrigen Suspension in irgendeinem früheren Stadium einverleibt worden sind.
Die Erfindung schließt Papier ein, das durch die beschriebenen Verfahren hergestellt wurde.
Die Erfindung schließt auch andere industrielle Verfahren ein, in denen eine verdünnte wäßrige fluide Dispersion mit unter 10% (Trockengewicht) gequollenem Bentonit hergestellt wird, indem man eine konzentrierte wäßrige fluide Dispersion mit über 15% (Trockengewicht) im wesentlichen nicht gequollenem Bentonit in einem wäßrigen Medium bereitstellt, das ausreichend gelösten Elektrolyt enthält, um das merkliche Quellen des Bentonits zu verhindern, und die verdünnte Dispersion durch Zugabe von ausreichend Wasser zur konzentrierten Dispersion, um den Elektrolyten auf eine Konzentration zu verdünnen, bei der der Bentonit ein merkliches Quellen eingeht, bildet.
Die Erfindung schließt auch eine neue Zusammensetzung ein, die eine konzentrierte wäßrige fluide Dispersion mit über 15% Trockengewicht an im wesentlichen nicht gequollenem Bentonit in einem wäßrigen Medium ist, das ausreichend gelösten Elektrolyt enthält, um ein merkliches Quellen des Bentonits zu verhindern. Gewisse Zusammensetzungen innerhalb dieser allgemeinen Definition sind besonders bevorzugt und sind neu, insbesondere Zusammensetzungen, die relativ große Mengen an einfachen Elektrolyten wie beispielsweise Natriumcarbonat und Natriumchlorid enthalten, und Zusammensetzungen, die sowohl einen einfachen anorganischen Elektrolyt als auch ein polymeres Material, das ein Dispergiermittel oder ein Suspendiermittel sein kann, enthalten.
In diesem Verfahren kann wie in den Papierherstellungsverfahren die konzentrierte fluide Dispersion direkt in das endgültige wäßrige Medium eingemischt werden, in dem sie verwendet werden soll, aber im allgemeinen wird vor der Zugabe der verdünnten Suspension zum wäßrigen Medium, in dem sie verwendet werden soll, diese in eine verdünnte wäßrige Suspension von gequollenem Bentonit umgewandelt.
Derartige Verfahren schließen andere erfindungsgemäße Verfahren ein, die einschließen Viskosifizierungsverfahren, wie beispielsweise Verfahren, in denen der Bentonit (entweder als fluides Konzentrat, das ausreichend Elektrolyt enthält, oder als verdünnte Dispersion, die durch Verdünnung des Konzentrats erhalten wurde) einem wäßrigen Medium zugesetzt wird, um dessen Viskosität oder andere rheologische Eigenschaften zu modifizieren. Derartige fluide Medien schließen Fluide zum Hinunterleiten in ein Loch, wie beispielsweise Bohrfluide, ein.
Es folgen einige Beispiele.

BEISPIEL 1

Verschiedene fluide Konzentrate in Form von beweglichen Aufschlämmungen von im wesentlichen nicht gequollenem Bentonit werden hergestellt durch Einrühren von Bentonit, der 2 bis 10% Aktivator (im allgemeinen 7% Natriumcarbonat) enthält, in eine vorher hergestellte wäßrige Lösung eines ausgewählten zugesetzten Elektrolyten. In jedem Fall war die Bentonit-Menge, die zugesetzt wurde, die Menge, die ausreichte, um die Zusammensetzung selbst nach längerem Stehenlassen stabil zu machen, und zeigte eine Viskosität unter 100 Poise bei 20ºC, wenn unter Verwendung eines Brookfield RVT Viskometers, Spindel 6 bei 20 UpM gemessen, und die 10-Minuten-Gelfestigkeit beträgt weniger als 10 lb/100 sq.ft, wie unter Verwendung eines Fann-Viskometers bei 3 UpM gemessen.
Der ausgewählte Bentonit, ausgewählte Elektrolyt, die ausgewählte Dosierung des Elektrolyten und die maximale Bentonitmenge, die eingeschlossen werden konnte, während die Zusammensetzung noch fluid blieb, wie oben definiert, sind in der folgenden Tabelle angegeben. Bentonit zugesetzter Elektrolyt zugesetzte Elektrolyt-Dosierung (Gew./Vol.) % Aufschlämmungs-Feststoffe (Gew./Gew.) English Brown American White English Grey English White Imported White English Pale Brown New Zealand Brown Imported Pale Grey * Natriumpolyacrylat * Die Daten in dieser Tabelle zeigen, daß die Natriumpolyacrylat- Zusammensetzungen denjenigen der Erfindung unterlegen sind.

BEISPIEL 2

Es wird ein Laborverfahren durchgeführt, um das Verhalten zu simulieren, das in einem kommerziellen Verfahren erhalten wird, das breit in US-4753710 beschrieben ist. Somit wurde ein Labor-Abfallfaser-Beschickung mit 0,5% hergestellt. Es wird 1 kg/Tonne (trocken auf trocken) kationisches Polyacrylamid 1000 ml der Masse zugesetzt. Diese wird dann 1 Minute bei 1500 UpM einer Scherung unterzogen. Daran schließt sich die Zugabe von 2 kg/Tonne (trocken auf trocken) Bentonit an. Nach der Bentonit-Zugabe wird die Entwässerungsrate der Masse unter Verwendung einer modifizierten Schopper-Riegler-Apparatur beurteilt.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein fluides Konzentrat durch Mischen von 27 Gew.-% Bentonit (der bezogen auf den Bentonit 7 Gew.-% Natriumcarbonat enthält) mit einer wäßrigen Lösung von 30 g/l Natriumchlorid gebildet. Dieses Konzentrat wird im Verhältnis 270:1 verdünnt, um eine verdünnte wäßrige gequollene Bentonit-Zusammensetzung zu erhalten, die 0,1% Bentonit und etwa 0,1 g/l Natriumchlorid enthält.
Es wird eine Anzahl von Vergleichsversuchen ohne Verwendung von Additiv durchgeführt, wobei man Polymer allein verwendet und Bentonit verwendet, der als Pulver bereitgestellt wurde und der 2 Stunden Freifall-gemischt wurde, um eine 5%-ige Bentonit-Aufschlämmung herzustellen, die dann vor der Zugabe zur Cellulosesuspension auf 0,1% herunterverdünnt wurde. In jedem Fall wird die Entwässerungszeit in Sekunden aufgezeichnet. Die folgenden Ergebnisse werden erhalten: Bentonit-Typ bereitgestellt als Entwässerungszeit (Sekunden) English Brown American White English Brown English White (Polymer allein) (ohne Additiv) Wasser keiner
Daraus ist ersichtlich, daß das Verhalten des Bentonits praktisch unverändert ist, wenn er anstelle eines Pulvers als Fluid der Erfindung bereitgestellt wird, aber daß das Verfahren der Erfindung den großen Vorteil der leichteren Handhabung des Bentonits aufweist.

BEISPIEL 3

Das Verfahren von Beispiel 2 wird wiederholt, aber unter Verwendung von unterschiedlichen Elektrolyten und Wasser von unterschiedlicher Härte als Verdünnungswasser. Die folgenden Ergebnisse werden erhalten: Bentonit Elektrolyt Elektrolyt- Dosierung (Gew./Vol.) Wasser-Harte (ppm) Entwasserungszeit (Sekunden) English Brown

BEISPIEL 4

Verschiedene fluide Zusammensetzungen in Form von beweglichen Aufschlämmungen von im wesentlichen nicht gequollenem Bentonit werden durch Einrühren von Bentonit in eine vorher gebildete wäßrige Lösung eines gewählten Elektrolyten hergestellt. Der ausgewählte Elektrolyt ist eine Mischung aus einfachem Elektrolyt, um die Hydratisierung des Bentonits zu unterdrücken, und Polyelektrolyten, um der wäßrigen Phase etwas Viskosität bereitzustellen und die physikalische Stabilität zu erhöhen, während die konzentrierte Bentonit-Aufschlämmung selbst nach längerem Stehenlassen fließfähig gehalten wird. In jedem Fall war die Menge an Bentonit, die zugesetzt wurde, die Menge, die ausreichte, um die Zusammensetzung selbst nach längerem Stehenlassen stabil zu machen, und zeigte eine Viskosität unter 50 Poise bei 20ºC, wenn unter Verwendung eines Brookfield RVT- Viskometers, Spindel 4 bei 100 UpM gemessen, und die 10-Minuten-Gelfestigkeit liegt unter 10 lb/100 sq.ft, wie mit Hilfe eines Fann-Viskometers bei 3 UpM gemessen.
Der ausgewählte Bentonit, Elektrolyt, Polyelektrolyt und die Dosierung von Elektrolyt und Polyelektrolyt und die maximale Menge an Bentonit, die eingeschlossen werden konnte, während die Zusammensetzung fließfähig wie oben definiert blieb, sind in der folgenden Tabelle angegeben: Bentonit zugesetzter Elektrolyt (Gew./Gew.) Polyelektrolyt (Gew./Gew.) % Aufschlämmungs-Feststoffe (Gew./Gew.) English Brown Rheovis NB Rheovis CR ist linear Rheovis CRX ist vernetzt
English Brown Bentonite enhält 7% Na&sub2;CO&sub3;, bezogen auf Bentonit. Rheovis CR ist ein Alkali-quellbares Copolymer eines Fettalkohol-Ethoxylats von Allylether mit Methacrylsäure und Ethylacrylat und Rheovis CRX ist eine vernetzte Version davon, alle in EP-A-216479 beschrieben. Rheovis ist ein Warenzeichen von Allied Colloids Ltd.
Die obigen Formulierungen lieferten glatte, fließfähige Suspensionen ohne Tendenz zur Gelierung beim Stehenlassen und ohne Tendenz des suspendierten Bentonits, sich abzusetzen. Bei Verdünnung mit Frischwasser ist das Verhalten des Bentonits das gleiche wie dasjenige von Bentonitsuspensionen, die auf normale Art und Weise hergestellt und in frischem Wasser mehrere Stunden zwecks Förderung der vollständigen Hydratation Freifall-gemischt wurden.

BEISPIEL 5

Eine bevorzugte Zusammensetzung zur Verwendung in einem Verfahren gemäß US-A-4753710 (und anderen Papierherstellungsverfahren) wird durch Mischen von etwa 70 Gew.-Teilen Wasser mit 5 Gew.-Teilen Natriumchlorid und 25 Gew.-Teilen eines handelsüblichen Bentonits gebildet, der aus ungefähr einem Teil anorganischem Elektrolyt-Aktivator, etwa 3 Teilen messbarem Wasser und etwa 21 Teilen (Trockengewicht) Bentonit-Ton gebildet ist.

Claims

1. Papierherstellungs-Verfahren, umfassend die Bereitstellung einer Cellulosesuspension bei einer Papiermühle, das Einmischen eines Bentonit-Quelltons in die Suspension, während der Ton in Form einer wäßrigen Dispersion vorliegt, und die Entwässerung des Cellulosehalbstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß der Bentonit-Quellton bei der Papiermühle als fluide konzentrierte Dispersion bereitgestellt wird und der Ton entweder in Porm dieser konzentrierten Dispersion oder in Form einer verdünnten Dispersion, die durch Verdünnen der konzentrierten Dispersion erhalten wird, in die Cellulosesuspension eingemischt wird, wobei die konzentrierte Dispersion mindestens 15% Trockengewicht des Bentonit-Quelltons in im wesentlichen nicht gequollener Form in einem wäßrigen Medium dispergiert umfaßt, das eine Menge an gelöstem monomerem Elektrolyt enthält, die ausreicht, um das merkliche Quellen des Bentonit-Quelltons zu verhindern und mindestens 20 g/l beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, in welchem die konzentrierte Dispersion 25 bis 100 g/l anorganischen monomeren Elektrolyt enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, in welchem der monomere Elektrolyt ein Salz von Ammonium- oder Alkalimetallkation mit Chlorid-, Sulfat- oder Carbonatanion ist.

4. Verfahren nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, in welchem die konzentrierte fluide Dispersion 20 bis 35% Trockengewicht Bentonit enthält und die Menge an Elektrolyt bezogen auf Bentonit 12 bis 50 Gew.-% beträgt.

5. Verfahren nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, in welchem die konzentrierte Dispersion eine Viskosität unter 50 Poise bei 20ºC, gemessen mit einem Brookfield- Rotations-Viskometer, Spindel 4 bei 20 UpM, aufweist.

6. Verfahren nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, in welchem die konzentrierte Dispersion eine 10-Minuten- Gelfestigkeit von unter 10 lbs pro 100 Quadratfuß, gemessen unter Verwendung eines Fann-Viskometers bei 3 UpM, aufweist.

7. Verfahren nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, in welchem kationisches polymeres Retentionshilfsmittel der Cellulosesuspension zugesetzt wird, die Cellulosesuspension einer Scherung unterzogen wird und die konzentrierte oder verdünnte Bentonit-Dispersion der Cellulosesuspension nach der Scherung zugesetzt wird und die Suspension dann entwässert wird.

8. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, in welchem die konzentrierte oder verdünnte Bentonit-Dispersion der Cellulosesuspension zugesetzt wird und dann nicht-ionisches, kationisches oder anionisches polymeres Retentionshilfsmittel der Suspension zugesetzt wird und die Suspension dann entwässert wird.

9. Verfahren nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, in welchem die konzentrierte Bentonit-Dispersion mit Wasser verdünnt wird, um eine verdünnte wäßrige Bentonit-Dispersion zu bilden, die unter 10% (Trockengewicht) Bentonit- Quellton enthält und in welcher der Ton in gequollener Form vorliegt, und die verdünnte wäßrige Dispersion dann in die Cellulosesuspension eingemischt wird.

10. Verfahren nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, welches die vorangehende Stufe der Bildung des Konzentrats bei der Mühle durch Mischen von im wesentlichen trockenem Bentonit mit zugesetztem Elektrolyt und Wasser umfaßt.