[go: up one dir, main page]

PL204529B1 - Sposób wytwarzania papieru - Google Patents

Sposób wytwarzania papieru

Info

Publication number
PL204529B1
PL204529B1 PL360260A PL36026001A PL204529B1 PL 204529 B1 PL204529 B1 PL 204529B1 PL 360260 A PL360260 A PL 360260A PL 36026001 A PL36026001 A PL 36026001A PL 204529 B1 PL204529 B1 PL 204529B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
polymer
anionic
polymers
cationic
aromatic
Prior art date
Application number
PL360260A
Other languages
English (en)
Other versions
PL360260A1 (pl
Inventor
Sten Frölich
Fredrik Solhage
Erik Lindgren
Hans Johansson-Vestin
Original Assignee
Akzo Nobel Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Akzo Nobel Nv filed Critical Akzo Nobel Nv
Priority claimed from PCT/SE2001/001701 external-priority patent/WO2002012626A1/en
Publication of PL360260A1 publication Critical patent/PL360260A1/pl
Publication of PL204529B1 publication Critical patent/PL204529B1/pl

Links

Landscapes

  • Paper (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem niniejszego wynalazku jest papiernictwo, a dokładniej sposób wytwarzania papieru, w którym do wodnej zawiesiny papierniczej dodaje się polimery anionowe zawierające grupy aromatyczne, przy czym sposób zapewnia lepsze obciekanie i zatrzymywanie.
W papiernictwie wodną zawiesinę zawierając ą włókna celulozowe i ewentualnie wypełniacze i dodatki, nazywaną podstawow ą zawiesiną wodną, doprowadza się do skrzyni wlewowej, z której zawiesinę wodną wylewa się na sito formujące. Woda ścieka z zawiesiny wodnej przez sito formujące, tak że na sicie tworzy się mokra wstęga papieru, którą dalej odwadnia się i suszy w sekcji suszenia maszyny papierniczej. Otrzymana woda, nazywana zwykle wodą podsitową i zawierająca drobne cząstki, takie jak drobne włókna, wypełniacze i dodatki, jest zwykle zawracana do procesu papierniczego. W celu ułatwienia obciekania i zwiększenia adsorpcji drobnych cząstek na włóknach celulozowych, tak aby zatrzymywały się one wraz z włóknami, do podstawowej zawiesiny wodnej wprowadza się zwykle środki wspomagające obciekanie i zatrzymywanie. W tej dziedzinie jest znane wiele różnych środków wspomagających obciekanie i zatrzymywanie, na przykład anionowe, niejonowe, kationowe i amfoteryczne polimery organiczne, anionowe i kationowe materiały nieorganiczne i wiele ich połączeń.
Z międzynarodowych zgłoszeń patentowych nr WO 99/55964 i nr WO 99/55965 jest znane zastosowanie środków wspomagających obciekanie i zatrzymywanie, zawierających kationowe polimery organiczne, które mają grupy aromatyczne. Kationowe polimery organiczne można stosować samodzielnie albo w połączeniu z różnymi materiałami anionowymi, takimi jak na przykład anionowe organiczne i nieorganiczne polimery kondensacyjne, takie jak na przykład sulfonowana melamina-formaldehyd i cząstki oparte na krzemionce.
Korzystna byłaby możliwość opracowania sposobu wytwarzania papieru z lepszym obciekaniem i zatrzymywaniem. Korzystna byłaby także możliwość opracowania środków wspomagających obciekanie i zatrzymywanie, zawierających kationowe polimery organiczne i polimery anionowe o lepszej skutecznoś ci przy obciekaniu i zatrzymywaniu.
Zgodnie z niniejszym wynalazkiem ustalono, że lepsze obciekanie i ewentualnie zatrzymywanie można uzyskać stosując środki wspomagające obciekanie i zatrzymywanie, zawierające kationowy polimer organiczny, który ma grupę aromatyczną, i polimer anionowy, który ma grupę aromatyczną. Dokładniej przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania papieru z zawiesiny wodnej zawierającej włókna celulozowe i ewentualnie wypełniacze, który polega na oddzielnym dodawaniu do zawiesiny kationowego polimeru organicznego zawierającego grupę aromatyczną i polimeru anionowego zawierającego grupę aromatyczną, przy czym polimer anionowy wybiera się spośród polimerów ze stopniowym wzrostem, polisacharydów i naturalnie występujących polimerów aromatycznych i ich modyfikacji, formowaniu i obciekaniu zawiesiny na sicie, pod warunkiem, że jeżeli polimer anionowy wybiera się spośród polimerów ze stopniowym wzrostem, to nie jest on anionowym polimerem kondensacyjnym typu melamina-kwas sulfonowy. Przedmiotem wynalazku jest ponadto sposób wytwarzania papieru z wodnej zawiesiny zawierają cej wł ókna celulozowe i ewentualnie wypeł niacze, który polega na oddzielnym dodawaniu do zawiesiny kationowego polimeru organicznego zawierającego grupę aromatyczną i anionowego polimeru zawierającego grupę aromatyczną, formowaniu i obciekaniu zawiesiny na sicie, pod warunkiem, że polimer anionowy nie jest anionowym polistyrenosulfonianem albo anionowym polimerem kondensacyjnym typu melamina-kwas sulfonowy. Przedmiotem wynalazku jest zatem sposób określony dalej w zastrzeżeniach.
Stosowane tu określenie „środki wspomagające obciekanie i zatrzymywanie dotyczy dwóch albo więcej składników, które, gdy dodaje się je do wodnej zawiesiny celulozowej, zapewniają lepsze obciekanie i zatrzymywanie niż uzyskuje się je wtedy, gdy nie dodaje się wymienionych dwóch albo więcej składników.
Zgodnie z niniejszym wynalazkiem w wyniku tego uzyskuje się lepsze obciekanie i ewentualnie zatrzymywanie przy wytwarzaniu papieru ze wszystkich rodzajów podstawowych wodnych zawiesin, a zwł aszcza z podstawowych wodnych zawiesin o wysokiej zawartoś ci soli (wysoka przewodność) i substancji koloidowych, i ewentualnie w procesach papierniczych o wysokim stopniu zamknięcia wody podsitowej w obiegu, to jest przy znacznym stopniu zawracania wody podsitowej i ograniczonym doprowadzaniu wody świeżej. Zatem zgodnie z wynalazkiem możliwe jest zwiększenie szybkości maszyny papierniczej i zastosowanie niższych dawek dodatków z uzyskaniem odpowiedniego efektu obPL 204 529 B1 ciekania i ewentualnie zatrzymywania, co prowadzi do lepszego procesu papierniczego i korzyści ekonomicznych. Zgodnie z wynalazkiem otrzymuje się także papier o większej wytrzymałości na sucho.
Kationowy polimer organiczny zawierający grupę aromatyczną według niniejszego wynalazku może pochodzić z naturalnych albo syntetycznych źródeł i może być polimerem liniowym, rozgałęzionym albo usieciowanym. Polimer kationowy jest korzystnie polimerem rozpuszczalnym albo dyspergującym w wodzie. Przykłady odpowiednich polimerów kationowych obejmują polisacharydy kationowe, na przykład skrobie, gumy guar, celulozy, chityny, chitosany, glikany, galaktany, glukany, gumy ksantanowe, pektyny, mannany, dekstryny, a zwłaszcza skrobie i gumy guar, przy czym odpowiednie skrobie obejmują skrobie pochodzące z ziemniaka, kukurydzy, pszenicy, tapioki, ryżu, woskowatej kukurydzy, jęczmienia, itp., kationowe syntetyczne polimery organiczne, takie jak kationowe polimery ze wzrostem łańcuchowym, na przykład kationowe winylowe polimery addycyjne, takie jak polimery oparte na akrylanach, akrylamidach, winyloaminach i winyloamidach, i polimery ze stopniowym wzrostem, na przykład poliuretany kationowe. Szczególnie korzystnymi polimerami kationowymi są skrobie kationowe i oparte na akrylamidach, kationowe polimery zawierające grupę aromatyczną.
Kationowy polimer organiczny według wynalazku ma jedną albo więcej grup aromatycznych, które mogą być tego samego albo różnego rodzaju. Grupa aromatyczna kationowego polimeru organicznego może znajdować się w szkielecie polimeru (w łańcuchu głównym) albo w grupie podstawnikowej, która jest przyłączona do szkieletu polimeru, a zwłaszcza w grupie podstawnikowej. Przykłady odpowiednich grup aromatycznych obejmują grupy arylowe, aryloalkilowe i alkiloarylowe, na przykład grupę fenylową, fenylenową, naftylową, fenylenową, ksylilenową, benzylową i fenyloetylową, grupy aromatyczne (arylowe) zawierające azot, na przykład grupę pirydyniową i chinoliniową, jak również pochodne tych grup, a zwłaszcza benzyl. Przykłady kationowo naładowanych grup, które mogą być obecne w polimerze kationowym, jak również w monomerach stosowanych do otrzymywania polimeru kationowego, obejmują czwartorzędowe grupy amoniowe, trzeciorzędowe grupy aminowe i ich sole addycyjne z kwasami.
Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem niniejszego wynalazku kationowy polimer organiczny zawierający grupę aromatyczną jest polisacharydem przedstawionym ogólnym wzorem strukturalnym (I):
R1
I
P-(-A1-N+-Q)nX- (I) I
R2 w którym P oznacza resztę polisacharydu, A1 oznacza grupę łączą c ą N z resztą polisacharydową, korzystnie łańcuchem składającym się z atomów C i H i ewentualnie z atomów O i ewentualnie N, zwykle grupę alkilenową zawierającą od 2 do 18, a zwłaszcza od 2 do 8 atomów węgla, ewentualnie przerwaną albo podstawioną przez jeden albo więcej heteroatomów, na przykład 0 albo N, na przykład grupę alkilenooksy albo grupę hydroksypropylenową (-CH2-CH(OH)-CH2-), każdy R1 i R2 oznacza H albo korzystnie grupę węglowodorową, korzystnie alkil zawierający od 1 do 3 atomów węgla, a zwł aszcza od 1 do 2 atomów wę gla, Q oznacza podstawnik zawierający grupę aromatyczną , korzystnie fenyl albo podstawioną grupę fenylową, która może być przyłączona do azotu poprzez grupę alkilenową zawierającą zwykle od 1 do 3 atomów węgla, a zwłaszcza od 1 do 2 atomów węgla, przy czym Q oznacza korzystnie grupę benzylową (-CH2-C6H5), n jest liczbą całkowitą zwykle od około 2 do około 300000, korzystnie od około 5 do około 200000, a zwłaszcza od 6 do 125000, R1 i R2 oraz Q tworzą z N alternatywnie grupę aromatyczną zawierającą od 5 do 12 atomów węgla, a X- jest przeciwjonem anionowym, zwykle halogenkiem, takim jak jon chlorkowy. Odpowiednie polisacharydy przedstawione wzorem ogólnym (I) obejmują polisacharydy wspomniane wyżej. Polisacharydy kationowe według wynalazku mogą zawierać także grupy anionowe, korzystnie w mniejszych ilościach. Takie grupy anionowe można wprowadzać do polisacharydu drogą obróbki chemicznej albo mogą one już być obecne w naturalnym polisacharydzie.
Zgodnie z innym korzystnym rozwiązaniem niniejszego wynalazku kationowy polimer organiczny zawierający grupę aromatyczną jest polimerem ze wzrostem łańcuchowym. Stosowane tu określenie „polimer ze wzrostem łańcuchowym odnosi się do polimeru otrzymanego drogą polimeryzacji łańcuchowej, nazywanych odpowiednio także polimerem ze wzrostem łańcuchowym i łańcuchową
PL 204 529 B1 reakcją polimeryzacji. Przykłady odpowiednich polimerów ze wzrostem łańcuchowym obejmują winylowe polimery addycyjne otrzymywane drogą polimeryzacji jednego albo więcej monomerów zawierających grupę winylową albo etylenowo nienasycone wiązanie, na przykład polimer otrzymany drogą polimeryzacji monomeru kationowego albo mieszaniny monomerów zawierającej monomer kationowy przedstawiony ogólnym wzorem strukturalnym (II):
CH2=C-R3 R1
I I
O=C-A2-B2-N+-Q X- (II) 2 2 I
R2 w którym R3 oznacza H albo CH3, każdy R1 i R2 oznacza H albo korzystnie grupę węglowodorową, korzystnie alkil zawierający od 1 do 3 atomów węgla, a zwłaszcza od 1 do 2 atomów węgla, A2 oznacza O albo NH, B2 oznacza grupę alkilową albo alkilenową zawierającą od 2 do 8 atomów węgla, a zwł aszcza od 2 do 4 atomów wę gla albo grupę hydroksypropylenową , Q oznacza podstawnik zawierający grupę aromatyczną, korzystnie fenyl albo podstawioną grupę fenylową, która może być przyłączona do azotu poprzez grupę alkilenową zawierającą zwykle od 1 do 3 atomów węgla, korzystnie od 1 do 2 atomów węgla, przy czym Q oznacza korzystnie grupę benzylową (-CH2-C6H5), a X- jest przeciwjonem anionowym, zwykle halogenkiem, takim jak jon chlorkowy.
Przykłady odpowiednich monomerów przedstawionych wzorem ogólnym (II) obejmują czwartorzędowe monomery otrzymywane drogą traktowania chlorkiem benzoilu (met)akrylanów dwualkiloaminoalkilu, na przykład (met)akrylanu dwumetyloaminoetylu, (met)akrylanu dwuetylo-aminoetylu i (met)akrylanu dwumetyloaminohydroksypropylu, i dwualkiloaminoalkilo(met)akrylamidów, na przykład dwumetyloaminoetylo(met)akrylamidu, dwuetyloaminoetylo(met)-akrylamidu, dwumetyloaminopropylo(met)akrylamidu i dwuetyloaminopropylo(met)akrylamidu. Korzystne monomery o wzorze ogólnym (I) obejmują sól czwartorzędową akrylan dwumetyloaminoetylu-chlorek benzylu i sól czwartorzędową metakrylan dwumetyloaminoetylu-chlorek benzylu. Monomer o wzorze (II) można kopolimeryzować z jednym albo więcej niejonowych, kationowych i ewentualnie anionowych monomerów. Do odpowiednich kopolimeryzujących niejonowych monomerów należy (met)akrylaraid, monomery na bazie akrylamidu, takie jak N-alkilo-(met)akrylamidy, N,N-dwualkilo(met)akrylamidy, i dwualkiloaminoalkilo(met)akrylamidy, monomery oparte na akrylanach, takie jak (met)akrylany dwualkiloaminoalkilu, i winyloamidy. Do odpowiednich kopolimeryzujących monomerów kationowych należą sole addycyjne z kwasami i czwartorzędowe sole (met)akrylanu dwumetyloaminoetylu i chlorek dwuallilodwumetyloamoniowy. Kationowy polimer organiczny może zawierać także grupy anionowe, korzystnie w mniejszych ilościach. Do odpowiednich kopolimeryzujących monomerów anionowych należy kwas akrylowy, kwas metakrylowy i różne sulfonowane monomery winylowe, takie jak styrenosulfonian. Do korzystnych kopolimeryzujących monomerów należy akrylamid i metakrylamid, to jest (met)akrylamid, a kationowy albo amfoteryczny polimer organiczny jest korzystnie polimerem opartym na akrylamidzie.
Kationowe winylowe polimery addycyjne według niniejszego wynalazku można otrzymywać z mieszaniny monomerów zawierającej na ogół od 1 do 99% molowo, korzystnie od 2 do 50% molowo, a zwłaszcza od 5 do 20% molowo monomeru kationowego zawierającego grupę aromatyczną i od 99 do 1% molowo, korzystnie od 98 do 50% molowo, a zwłaszcza od 95 do 80% molowo innych kopolimeryzujących monomerów, która zawiera korzystnie akrylamid albo metakrylamid ((met)akrylamid, przy czym mieszanina monomerów zawiera korzystnie od 98 do 50% molowo, a zwłaszcza od 95 do 80% molowo (met)akrylamidu, a suma procentów wynosi 100.
Przykłady odpowiednich kationowych polimerów ze stopniowym wzrostem według wynalazku obejmują poliuretany kationowe, które można otrzymywać z mieszaniny monomerów zawierającej aromatyczne izocyjaniany i ewentualnie alkohole aromatyczne. Przykłady odpowiednich aromatycznych izocyjanianów obejmują dwuizocyjaniany, na przykład tolueno-2,4- i -2,6-dwuizocyjaniany i dwufenylometano-4,4'-dwuizocyjanian. Przykłady odpowiednich aromatycznych alkoholi obejmują alkohole dwuwodorotlenowe, to jest diole, na przykład bisfenol A, fenylodwuetanoloaminę, jednotereftalan gliceryny i jednotereftalan trójmetylolopropanu. Stosować można także jednowodorotlenowe aromatyczne alkohole, takie jak fenol i jego pochodne. Mieszanina monomerów może zawierać także niearomatyczne izocyjaniany i ewentualnie alkohole, zwykle dwuizocyjaniany i diole, na przykład każde znane jako użyteczne przy wytwarzaniu poliuretanów. Przykłady odpowiednich monomerów zawierających grupy kationowe obejmują diole kationowe, takie jak sole addycyjne z kwasami i produkty przemiany
PL 204 529 B1 w sól czwartorzę dową N-alkanodiolodwualkiloamin i N-alkilodwualkanoloamin, takich jak 1,2-propanodiolo-3-dwumetyloamina, N-metylodwuetanoloamina, N-etylodwuetanoloamina, N-propylodwuetanoloamina, N-n-butylodwuetanoloamina i N-t-butylodwuetanoloamina, N-stearylodwuetanoloamina i N-metylodwupropanoloamina. Produkty przemiany w sól czwartorzę dową mogą pochodzić ze środków alkilujących, takich jak chlorek metylu, siarczan dwumetylu, chlorek benzylu i epichlorohydryna.
Średni wagowo ciężar cząsteczkowy polimeru kationowego może zmieniać się w szerokich granicach w zależności między innymi od rodzaju zastosowanego polimeru i wynosi on zwykle co najmniej około 5000, a często co najmniej 10000. Jeszcze częściej wynosi on powyżej 150000, normalnie powyżej 500000, korzystnie powyżej około 700000, jeszcze korzystniej powyżej około 1000000, a zwłaszcza powyż ej około 2000000. Górna granica nie jest punktem krytycznym i może wynosić około 200000000, zwykle 150000000, a zwłaszcza 100000000.
Kationowy polimer organiczny może mieć stopień podstawienia kationowego (DSC) zmieniający się w szerokim zakresie w zależności między innymi od rodzaju zastosowanego polimeru. DSC może wynosić od 0,005 do 1,0, zwykle od 0,01 do 0,5, korzystnie od 0,02 do 0,3, a zwłaszcza od 0,025 do 0,2, a stopień podstawienia aromatycznego (DSQ) może wynosić od 0,001 do 0,5, zwykle od 0,01 do 0,5, korzystnie od 0,02 do 0,3, a zwłaszcza od 0,025 do 0,2. W przypadku, gdy kationowy polimer organiczny zawiera grupy anionowe, to stopień podstawienia anionowego (DSA) może wynosić od 0 do 0,2, korzystnie od 0 do 0,1, a zwłaszcza od 0 do 0,05, przy czym polimer kationowy ma ogólny ładunek kationowy. Gęstość ładunku polimeru kationowego wynosi zwykle od 0,1 do 6,0 meqv/g suchego polimeru, korzystnie od 0,2 do 5,0, a zwłaszcza od 5,0 do 4,0.
Przykłady odpowiednich kationowych polimerów organicznych zawierających grupę aromatyczną, które mogą być stosowane według niniejszego wynalazku, obejmują polimery znane z międzynarodowych zgłoszeń patentowych nr WO 99/55964, nr WO 99/55965 i nr WO 99/67310, które są tu włączone tytułem referencji.
Polimery anionowe zawierające grupę aromatyczną według wynalazku można wybierać spośród polimerów ze stopniowym wzrostem, polisacharydów, naturalnie występujących polimerów aromatycznych i ich modyfikacji. Stosowane tu określenie „polimer ze stopniowym wzrostem odnosi się do polimeru otrzymanego drogą polimeryzacji ze stopniowym wzrostem, nazywanych także odpowiednio polimerem ze stopniowym wzrostem i polimeryzacją stopniową. Polimer anionowy wybiera się korzystnie spośród polimerów ze stopniowym wzrostem, polisacharydów i naturalnie występujących polimerów aromatycznych i ich modyfikacji, a zwłaszcza spośród polimerów ze stopniowym wzrostem. Polimery anionowe według wynalazku mogą być polimerami liniowymi, rozgałęzionymi i usieciowanymi. Polimer anionowy jest korzystnie polimerem rozpuszczalnym albo dyspergującym w wodzie. Polimer anionowy jest korzystnie polimerem organicznym.
Polimer anionowy według wynalazku ma jedną albo więcej grup aromatycznych, które mogą być tego samego albo różnego rodzaju. Grupa aromatyczna polimeru anionowego może znajdować się w szkielecie polimeru (w łańcuchu głównym). Przykłady odpowiednich grup aromatycznych obejmują grupy arylowe, aryloalkilowe i alkiloarylowe i ich pochodne, na przykład fenyl, naftyl, fenylen, ksylilen, benzyl, fenyloetyl i pochodne tych grup. Przykłady grup naładowanych anionowo, które mogą znajdować się w polimerze anionowym oraz w monomerach stosowanych do wytwarzania polimeru anionowego, obejmują grupy zawierające ładunek anionowy i grupy kwasowe zawierające ładunek anionowy, gdy są rozpuszczone albo zdyspergowane w wodzie, przy czym grupy są tu nazywane zbiorowo grupami anionowymi, takimi jak fosforan, fosfonian, siarczan, kwas sulfonowy, sulfonian, kwas karboksylowy, karboksylan, alkoksyd i grupy fenolowe, to jest podstawione hydroksylem fenyle i naftyle. Grupy zawierające ł adunek anionowy są zwykle solami metalu alkalicznego, metalu ziem alkalicznych albo amoniaku.
Przykłady odpowiednich anionowych polimerów ze stopniowym wzrostem według niniejszego wynalazku obejmują polimery kondensacyjne, to jest polimery otrzymywane drogą polimeryzacji kondensacyjnej ze stopniowym wzrostem, na przykład produkty kondensacji aldehydu, takiego jak formaldehyd, z jednym albo więcej związkami aromatycznymi zawierającymi jedną albo więcej grup anionowych, oraz ewentualnie inne komonomery użyteczne przy polimeryzacji kondensacyjnej, takie jak mocznik albo melamina. Przykłady odpowiednich związków aromatycznych zawierających grupy anionowe obejmują związki oparte na benzenie i naftalenie zawierające grupy anionowe, takie jak związki fenolowe i naftolowe, na przykład fenol, naftol, rezorcyna i ich pochodne, kwasy aromatyczne i ich sole, na przykład kwas fenylowy, fenolowy, naftylowy i naftolowy i ich sole, zwykle kwasy sulfonowe i sulfoniany, na przykład kwas benzenosulfonowy i sulfonian, kwas ksylenosulfonowy i sulfonia6
PL 204 529 B1 ny, kwas naftalenosulfonowy i sulfonian, kwas fenolosulfonowy i sulfonian. Przykłady odpowiednich anionowych polimerów ze stopniowym wzrostem według wynalazku obejmują anionowe polimery kondensacyjne oparte na benzenie i oparte na naftalenie, korzystnie polimery kondensacyjne oparte na kwasie naftalenosulfonowym i oparte na naftalenosulfonianie.
Przykłady dalszych odpowiednich anionowych polimerów ze stopniowym wzrostem według niniejszego wynalazku obejmują polimery addycyjne, to jest polimery otrzymywane drogą stopniowej polimeryzacji addycyjnej, na przykład poliuretany anionowe, które można wytwarzać z mieszaniny monomerów zawierającej aromatyczne izocyjaniany i ewentualnie alkohole aromatyczne. Przykłady odpowiednich aromatycznych izocyjanianów obejmują dwuizocyjaniany, na przykład tolueno-2,4- i -2, 6-dwuizocyjaniany i dwufenylometano-4,4'-dwuizocyjanian. Przykłady odpowiednich aromatycznych alkoholi obejmują alkohole dwuwodorotlenowe, to jest diole, na przykład bisfenol A, fenylodwuetanoloaminę, jednotereftalan gliceryny i jednotereftalan trójmetylolo-propanu. Stosować można także jednowodorotlenowe alkohole aromatyczne, takie jak fenol i jego pochodne. Mieszanina monomerów może zawierać także niearomatyczne izocyjaniany i ewentualnie alkohole, zwykle dwuizocyjaniany i diole, na przykł ad każ dy z nich znany jako uż yteczny przy wytwarzaniu poliuretanów. Przykł ady odpowiednich monomerów zawierających grupy anionowe obejmują jednoestrowe produkty trioli, takich jak na przykład trójmetyloloetan, trójmetylolopropan i gliceryna, z kwasami dwukarboksylowymi albo ich bezwodnikami, na przykład z kwasem bursztynowym i jego bezwodnikiem, kwasem tereftalowym i jego bezwodnikiem, takie jak jednobursztynian gliceryny, jednotereftalan gliceryny, jednobursztynian trójmetylolopropanu, jednotereftalan trójmetylolopropanu, N,N-bis(hydroksy-etylo)glicyna, kwas dwu(hydroksymetylo)propionowy, kwas N,N-bis(hydroksyetylo)-2-aminoetanosulfonowy, itp., ewentualnie i zwykle w połączeniu z reakcją z zasadą, taką jak wodorotlenki metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych, na przykład wodorotlenek sodowy, amoniak albo amina, na przykład trójetyloamina, tworząc w ten sposób przeciwjon z metalu alkalicznego, metalu ziem alkalicznych albo amoniaku.
Przykłady odpowiednich anionowych polimerów ze wzrostem łańcuchowym według wynalazku obejmują anionowe winylowe polimery addycyjne otrzymywane z mieszaniny winylowych i etylenowo nienasyconych monomerów, zawierającej co najmniej jeden monomer z grupą aromatyczną i co najmniej jeden monomer z grupą anionową, zwykle skopolimeryzowane z monomerami niejonowymi, takimi jak monomery oparte na akrylanach i akrylamidach. Przykłady odpowiednich monomerów anionowych obejmują kwas (met)akrylowy i para-winylofenol (hydroksystyren).
Przykłady odpowiednich polisacharydów anionowych obejmują skrobie, gumy guar, celulozy, chityny, chitosany, glikany, galaktany, glukany, gumy ksantanowe, pektyny, mannany, dekstryny, korzystnie skrobie, gumy guar i pochodne celulozy, przy czym odpowiednie skrobie obejmują skrobię pochodzącą z ziemniaka, kukurydzy, pszenicy, tapioki, ryżu, kukurydzy woskowatej i jęczmienia, a zwł aszcza z ziemniaka. Grupy anionowe w polisacharydzie mogą być pochodzenia naturalnego i ewentualnie mogą być wprowadzone drogą traktowania chemicznego. Grupy aromatyczne w polisacharydzie można wprowadzać znanymi w tej dziedzinie sposobami chemicznymi.
Naturalnie występujące aromatyczne anionowe polimery i ich modyfikacje, to jest modyfikowane naturalnie występujące aromatyczne polimery anionowe, według wynalazku obejmują naturalnie występujące substancje polifenolowe, które są obecne w drewnie i organicznych wyciągach z kory niektórych gatunków drewna, oraz ich modyfikacje, zwykle ich sulfonowane odmiany. Modyfikowane polimery można otrzymywać drogą procesów chemicznych, takich jak na przykład roztwarzanie siarczynowe i roztwarzanie siarczanowe. Przykłady odpowiednich polimerów anionowych tego rodzaju obejmują polimery oparte na ligninie, korzystnie sulfonowane ligniny, na przykład ligninosulfoniany, lignina siarczanowa, sulfonowana lignina siarczanowa i wyciągi garbnikowe.
Średni wagowo ciężar cząsteczkowy polimeru anionowego może zmieniać się w szerokich granicach między innymi w zależności od rodzaju stosowanego polimeru i wynosi on zwykle co najmniej około 500, korzystnie powyżej około 2000, a zwłaszcza powyżej około 5000. Górna granica nie jest punktem krytycznym i może wynosić około 200000000, zwykle 150000000, korzystnie 100000000, a zwł aszcza 10000000.
Polimer anionowy może mieć stopień podstawienia anionowego (DSA) zmieniający się w szerokich granicach między innymi w zależności od rodzaju stosowanego polimeru. DSA wynosi zwykle od 0,01 do 2,0, korzystnie od 0,02 do 1,8, a zwłaszcza od 0,025 do 1,5, a stopień podstawienia aromatycznego (DSQ) może wynosić od 0,001 do 1,0, zwykle od 0,01 do 0,8, korzystnie od 0,02 do 0,7, a zwłaszcza od 0,025 do 0,5. W przypadku, gdy polimer anionowy zawiera grupy kationowe, stopień podstawienia kationowego (DSC) może wynosić na przykład od 0 do 0,2, korzystnie od 0 do 0,1,
PL 204 529 B1 a zwł aszcza od 0 do 0,05, przy czym polimer anionowy ma ogólny ł adunek anionowy. Gę stość ł adunku anionowego polimeru anionowego wynosi zwykle od 0,1 do 6,0 meqv/g suchego polimeru, korzystnie od 0,5 do 5,0, a zwłaszcza od 1,0 do 4,0.
Przykłady odpowiednich anionowych polimerów aromatycznych, które można stosować według niniejszego wynalazku, obejmują polimery znane z amerykańskich opisów patentowych nr US 4070236 i nr US 5755930 i z międzynarodowych zgłoszeń patentowych nr WO 95/21295, nr WO 95/21296, nr WO 99/67310 i nr WO 00/49227, które są tu włączone tytułem referencji.
Przykłady szczególnie korzystnych połączeń anionowych i kationowych polimerów zawierających grupy aromatyczne według niniejszego wynalazku obejmują, jak określono wyżej, (i) polisacharydy kationowe, korzystnie skrobię kationową, i anionowe polimery ze stopniowym wzrostem, korzystnie anionowe polimery kondensacyjne oparte na benzenie i oparte na naftalenie, i poliuretany anionowe, a zwłaszcza anionowe polimery kondensacyjne oparte na naftalenie, (ii) polisacharydy kationowe, korzystnie skrobię kationową, i naturalnie występujące aromatyczne polimery anionowe i ich modyfikacje, korzystnie anionowe polimery oparte na ligninie, a zwłaszcza sulfonowane ligniny, (iii) polimery kationowe ze wzrostem łańcucha, korzystnie kationowe winylowe polimery addycyjne, korzystnie kationowe polimery oparte na akrylamidach, i anionowe polimery ze stopniowym wzrostem, korzystnie anionowe polimery kondensacyjne oparte na benzenie i oparte na naftalenie, i poliuretany anionowe, a zwłaszcza anionowe polimery kondensacyjne oparte na naftalenie, i (iv) kationowe polimery ze wzrostem łańcuchowym, korzystnie kationowe winylowe polimery addycyjne, korzystnie kationowe polimery oparte na akrylamidach, i naturalnie występujące aromatyczne polimery anionowe i ich modyfikacje, korzystnie anionowe polimery oparte na ligninie, a zwł aszcza sulfonowane ligniny.
Polimery kationowe i anionowe według wynalazku dodaje się korzystnie oddzielnie do wodnej zawiesiny zawierającej włókna celulozowe albo do podstawowej zawiesiny wodnej, a nie w postaci mieszaniny zawierającej wymienione polimery. Polimery kationowe i anionowe dodaje się korzystnie do podstawowej zawiesiny wodnej w różnych miejscach i można je dodawać w jakiejkolwiek kolejności. Zwykle do zawiesiny wodnej dodaje się najpierw polimer kationowy, a następnie polimer anionowy, chociaż można stosować także i odwrotną kolejność dodawania. Polimery można dodawać do odwadnianej zawiesiny wodnej w ilościach, które mogą zmieniać się w szerokich granicach w zależności między innymi od rodzaju zawiesiny wodnej, zawartości soli, rodzaju soli, zawartości wypełniaczy, rodzaju wypełniaczy, miejsca dodawania, itp. Na ogół polimery dodaje się w ilości, która zapewnia lepsze obciekanie i ewentualnie zatrzymywanie niż uzyskuje się wtedy, gdy ich się nie dodaje, przy czym zwykle polimer kationowy dodaje się do zawiesiny wodnej przed dodaniem polimeru anionowego. Polimer kationowy dodaje się zwykle w ilości co najmniej 0,001%, często co najmniej 0,005% wagowo, w stosunku do suchej substancji zawiesiny wodnej, natomiast górna granica wynosi zwykle 3%, a zwłaszcza 2,0% wagowo. Polimer anionowy dodaje się zwykle w ilości co najmniej 0,001%, często co najmniej 0,005% wagowo w stosunku do suchej substancji zawiesiny wodnej, natomiast górna granica wynosi zwykle 3%, a zwłaszcza 1,5% wagowo.
Polimery z grupami aromatycznymi według wynalazku można stosować w połączeniu z dodatkowym dodatkiem (dodatkami), który jest korzystny dla ogólnej skuteczności obciekania i ewentualnie zatrzymywania, tworząc przez to środki wspomagające obciekanie i zatrzymywanie, zawierające trzy albo więcej składników. Przykłady odpowiednich dodatków tego rodzaju do zawiesiny wodnej obejmują anionowe materiały w postaci mikrocząstek, na przykład cząstek opartych na krzemionce i glince typu smektytu, niskocząsteczkowe kationowe polimery organiczne, związki glinu, anionowe winylowe polimery addycyjne i ich połączenia, włącznie ze związkami i ich zastosowaniem, znanymi z międzynarodowych zgłoszeń patentowych nr WO 99/55964 i nr WO 99/55965, które są tu włączone tytułem referencji.
Niskocząsteczkowe (nazywane tu LMW) kationowe polimery organiczne, które można stosować według wynalazku, obejmują polimery nazywane powszechnie jako anionowe wychwytywacze zanieczyszczeń (ATC). Kationowy polimer organiczny LMW może pochodzić z naturalnych albo syntetycznych źródeł, a zwłaszcza jest syntetycznym polimerem LMW. Odpowiednie polimery organiczne tego rodzaju obejmują wysoko naładowane kationowe polimery organiczne LMW, takie jak poliaminy, poliamidoaminy, polietylenoiminy, homo- i kopolimery oparte na chlorku dwu-allilodwumetyloamoniowym, (met)akrylamidach i (met)akrylanach. Co się tyczy ciężaru cząsteczkowego kationowego polimeru organicznego z grupą aromatyczną według niniejszego wynalazku, to ciężar cząsteczkowy kationo8
PL 204 529 B1 wego polimeru organicznego jest korzystnie mniejszy i wynosi korzystnie co najmniej około 2000, a zwłaszcza co najmniej 10000. Górna granica ciężaru czą steczkowego wynosi zwykle około 700000, korzystnie około 500000, a zwłaszcza około 200000.
Związki glinu, które można stosować według wynalazku, obejmują ałun, gliniany, chlorek glinowy, azotan glinowy i związki poliglinowe, takie jak chlorki poliglinowe, siarczany poliglinowe, związki poliglinowe zawierające jony zarówno chlorkowe, jak i siarczanowe, krzemiano-siarczany poliglinowe i ich mieszaniny. Zwią zki poliglinowe mogą zawierać takż e aniony inne niż jony chlorkowe, na przykł ad aniony z kwasu siarkowego, kwasu fosforowego i kwasów organicznych, takich jak kwas cytrynowy i kwas szczawiowy.
Sposób według niniejszego wynalazku stosuje się do wszystkich procesów papierniczych i zawiesin celulozowych, a zwłaszcza sposób jest użyteczny przy wytwarzaniu papieru z podstawowej zawiesiny wodnej, która ma wysoką przewodność. W takich przypadkach przewodność podstawowej zawiesiny wodnej, którą odwadnia się na sicie, wynosi zwykle co najmniej 2,0 mS/cm, korzystnie co najmniej 3,5 mS/cm, a zwłaszcza co najmniej 5,0 mS/cm. Przewodność można mierzyć za pomocą standardowego sprzętu, takiego jak na przykład przyrząd WTW LF 539 dostarczany przez firmę Christian Berner. Wymienione wyżej wartości oznacza się korzystnie drogą pomiaru przewodności zawiesiny celulozowej, którą doprowadza się albo która znajduje się w skrzyni wlewowej maszyny papierniczej albo, alternatywnie, drogą pomiaru przewodności wody podsitowej otrzymywanej z odwadniania zawiesiny. Wysokie poziomy przewodności oznaczają wysokie zawartości soli (elektrolitów), które mogą pochodzić z materiałów stosowanych do wytwarzania podstawowej zawiesiny wodnej, z różnych dodatków wprowadzonych do zawiesiny wodnej, ze świeżej wody wprowadzonej do procesu, itd. Zawartość soli jest ponadto zwykle wyższa w tych procesach, w których wodę podsitową zawraca się w wysokim stopniu, co może prowadzić do znacznego nagromadzenia się soli w wodzie krążącej w obiegu.
Niniejszy wynalazek obejmuje dalej sposoby wytwarzania papieru, w których wodę podsitową zawraca się albo poddaje w znacznym stopniu cyrkulacji, to jest z wysokim stopniem zamknięcia wody podsitowej, na przykład tam, gdzie zużywa się od 0 do 30 ton świeżej wody na tonę suchego wyprodukowanego papieru, zwykle mniej niż 20, korzystnie mniej niż 15, jeszcze korzystniej mniej niż 10, zwłaszcza mniej niż 5 ton świeżej wody na tonę papieru. Zawracanie wody podsitowej w procesie polega korzystnie na mieszaniu wody podsitowej z włóknami celulozowymi i ewentualnie z wypełniaczami z utworzeniem odwadnianej zawiesiny, a zwłaszcza zawracanie polega na mieszaniu wody podsitowej z zawiesiną zawierającą włókna celulozowe i ewentualnie wypełniacze zanim zawiesina zostanie wprowadzona na sito formujące w celu odwodnienia. Wodę podsitową można mieszać z zawiesiną przed, pomiędzy, jednocześnie albo po wprowadzeniu środków wspomagających obciekanie i zatrzymywanie według niniejszego wynalazku. Świeżą wodę można wprowadzać do procesu w każdym etapie. Na przykład można ją mieszać z włóknami celulozowymi z utworzeniem zawiesiny, którą można mieszać z gęstą zawiesiną zawierającą włókna celulozowe w celu jej rozcieńczenia tworząc rzadką odwadnianą zawiesinę, przed, jednocześnie albo po zmieszaniu zawiesiny z wodą podsitową. Dalsze dodatki, które są w papiernictwie dodatkami konwencjonalnymi, można oczywiście stosować w połączeniu z polimerami według wynalazku, takimi jak na przykład środki zwiększające wytrzymałość na sucho, środki zwiększające wytrzymałość na mokro, rozjaśniacze optyczne, barwniki, środki zaklejające, takie jak środki zaklejające na bazie kalafonii i środki zaklejające reaktywne z celulozą, na przykład alkilowe i alkenylowe dimery ketenowe, alkilowe i alkenylowe multimery ketenowe, bezwodniki bursztynowe, itp. Zawiesina celulozowa albo podstawowa zawiesina wodna może zawierać także konwencjonalne wypełniacze mineralne, takie jak na przykład kaolin, biała glinka, dwutlenek tytanu, gips, talk i naturalne i syntetyczne węglany wapniowe, takie jak kreda, zmielony marmur i strącony węglan wapniowy.
Sposób według niniejszego wynalazku stosuje się do wytwarzania papieru. Stosowane tu określenie papier obejmuje oczywiście nie tylko papier i jego wytwarzanie, lecz także i inne arkusze zawierające włókna celulozowe albo wyroby typu wstęgi, takie jak na przykład płyta i tektura, i ich wytwarzanie. Sposób można stosować do wytwarzania papieru z różnego rodzaju zawiesin włókien zawierających celulozę, a zawiesiny powinny zawierać korzystnie co najmniej 25% wagowo, a zwłaszcza co najmniej 50% wagowo takich włókien w stosunku do suchej substancji. Zawiesina może być oparta na włóknach z miazgi chemicznej, takiej jak miazga siarczanowa, siarczynowa i miazga typu organosolv, miazgi mechanicznej, takiej jak miazga termo-chemiczna, miazgi chemotermomechanicznej, miazgi
PL 204 529 B1 rafinacyjnej i miazgi ze ścieru drzewnego, zarówno z drewna twardego, jak i miękkiego, i może być także oparta na włóknach zawróconych, ewentualnie z miazg odbarwionych, i ich mieszanin.
Wynalazek będzie dalej zilustrowany w następujących przykładach, które jednak nie mają na celu jego ograniczenia. Jeżeli nie stwierdzono inaczej, to części i % odnoszą się odpowiednio do części wagowo i % wagowo.
P r z y k ł a d 1
Stosowane w próbach polimery kationowe nabywano na rynku albo wytwarzano ogólnie znanymi sposobami. Stosowane w próbach polisacharydy kationowe wytwarzano drogą reakcji naturalnej skrobi ziemniaczanej ze środkiem przeprowadzającym w sól czwartorzędową zgodnie z ogólnym sposobem postępowania znanym z EP-A 0 189 935 i WO 99/55964. Stosowane w próbach polimery kationowe, nazywane dalej zbiorowo jako polimer kationowy C1 do C3 według wynalazku i polimery C1-ref do C3-ref przeznaczone do celów porównawczych, były polimerami następującymi:
C1: Skrobia kationowa otrzymana drogą przemiany naturalnej skrobi ziemniaczanej w sól czwartorzędową za pomocą chlorku 3-chloro-2-hydroksypropylodwumetylobenzyloamoniowego do zawartości 0,5% N.
C2: Skrobia kationowa otrzymana drogą przemiany naturalnej skrobi ziemniaczanej w sól czwartorzędową za pomocą chlorku 3-chloro-2-hydroksypropylodwumetylobenzyloamoniowego do zawartości 0,7% N.
C3: Kationowy winylowy polimer addycyjny otrzymany drogą polimeryzacji akrylamidu (90% molowo) i chlorku akryloksyetylodwumetyloetyloamoniowego (10% molowo), o ciężarze cząsteczkowym około 6000000.
C1-ref: Skrobia kationowa otrzymana drogą przemiany naturalnej skrobi ziemniaczanej w sól czwartorzędową za pomocą chlorku 2,3-epoksypropylotrójmetyloamoniowego do zawartości 0,8% N.
C2-ref: Skrobia kationowa otrzymana drogą przemiany naturalnej skrobi ziemniaczanej w sól czwartorzędową za pomocą chlorku 2,3-epoksypropylotrójmetyloamoniowego do zawartości 0,5% N.
C3-ref: Kationowy winylowy polimer addycyjny otrzymany drogą polimeryzacji akrylamidu (90% molowo) i chlorku akryloksyetylotrójmetyloamoniowego (10% molowo), o ciężarze cząsteczkowym około 6000000.
Stosowane w próbach polimery anionowe nabywano na rynku albo wytwarzano ogólnie znanymi sposobami. Stosowane w próbach polimery anionowe, nazywane dalej zbiorowo także polimerem anionowym, A1 do A8 według wynalazku i A1-ref do A2-ref przeznaczone dla celów porównawczych, były polimerami następującymi:
A1: Anionowy produkt polikondensacji formaldehydu i naftalenosulfonianu, o ciężarze cząsteczkowym około 20000.
A2: Anionowy produkt polikondensacji formaldehydu i naftalenosulfonianu, o ciężarze cząsteczkowym około 110000.
A3: Anionowy produkt polikondensacji formaldehydu i naftalenosulfonianu, o ciężarze cząsteczkowym około 40000.
A4: Anionowy produkt polikondensacji formaldehydu i naftalenosulfonianu, o ciężarze cząsteczkowym około 210000.
A5: Anionowy poliuretan otrzymany drogą reakcji jedno-stearynianu gliceryny z toluenodwuizocyjanianem z utworzeniem prepolimeru zawierającego końcowe grupy izocyjanianowe, które następnie poddaje się reakcji z kwasem dwumetylolopropionowym.
A6: Anionowy poliuretan otrzymany drogą reakcji fenylodwuetanoloaminy z toluenodwuizocyjanianem z utworzeniem prepolimeru zawierającego końcowe grupy izocyjanianowe, które następnie poddaje się reakcji z kwasem dwumetylolopropionowym i N-metylo-dwuetanoloaminą.
A7: Anionowa sulfonowana lignina siarczanowa.
A8: Anionowy ligninosulfonian.
A1-ref: Anionowy produkt polikondensacji melamina-formaldehyd-sulfonian.
A2-ref: Anionowy nieorganiczny polimer kondensacyjny kwasu krzemowego w postaci koloidalnych cząstek krzemionki o wielkości 5 nm.
Niskocząsteczkowy kationowy polimer organiczny, nazywany także polimerem ATC, który stosowano w niektórych próbach, był dostępny na rynku i wytwarzany ogólnie znanymi sposobami. Polimer ATC był polimerem następującym: ATC: Kationowy kopolimer dwumetyloaminy, epichlorohydryny i etylenodwuaminy, o ciężarze cząsteczkowym około 50000.
PL 204 529 B1
Wszystkie polimery stosowano w postaci rozcieńczonych wodnych roztworów polimerycznych.
P r z y k ł a d 2
Skuteczność obciekania oceniano za pomocą analizatora Dynamie Drainage Analyser (DDA), dostępnego w firmie Akribi, Szwecja, który mierzy czas obciekania przez sito danej objętości wodnej zawiesiny, po usunięciu korka i przyłożeniu zmniejszonego ciśnienia do tej strony sita, która jest przeciwna względem strony, na której znajduje się wodna zawiesina.
Standardową wodną zawiesinę przygotowywano z partii opartej na 56% wagowo bielonej nadtlenkami miazgi TMP/SGW (80/20), 14% wagowo bielonej miazgi siarczanowej z drewna brzozowego/sosnowego (60/40) rafinowanej do 200° CSF i 30% wagowo białej glinki. Do zawiesiny wodnej dodawano 25 g/l frakcji koloidowej, wody bielącej z maszyny papierniczej. Objętość zawiesiny wodnej wynosiła 800 ml, a pH około 7. Do zawiesiny wodnej dodawano chlorek wapniowy w celu nastawienia przewodności na 0,5 mS/cm. Otrzymaną zawiesinę wodną nazywa się standardową zawiesiną wodną. W celu przygotowania zawiesiny wodnej o ś redniej przewodno ś ci (2,0 mS/cm) i zawiesiny wodnej o wysokiej przewodnoś ci (5,0 mS/cm) do standardowej zawiesiny wodnej dodawano dodatkowe ilości chlorku wapniowego.
W czasie próby zawiesinę wodną mieszano mechanicznie w słoju wyposażonym w przegrody z prę dkoś cią 1500 obrotów na minutę , a dodawanie chemikaliów prowadzono w sposób nastę pują cy: i) po mieszaniu w ciągu 30 sekund dodawanie do zawiesiny wodnej polimeru kationowego, ii) po mieszaniu w ciągu 15 sekund dodawanie do zawiesiny wodnej polimeru anionowego, iii) obciekanie zawiesiny wodnej z jednoczesnym automatycznym zapisywaniem czasu obciekania. Jeżeli jest stosowany, to polimer ATC dodawano do zawiesiny wodnej po 30-sekundowym mieszaniu przed i) dodawaniem polimeru kationowego i przed ii) dodawaniem polimeru anionowego zgodnie z opisanym wyżej sposobem postępowania.
W Tabeli 1 przedstawiono efekt odwadniania (obciekania) przy różnych dawkach kationowego polimeru C1, przeliczonych na suchy polimer w układzie wysuszonej wodnej zawiesiny oraz przy różnych dawkach anionowych polimerów A1-ref, A1 i A2, przeliczonych na suchy polimer w układzie wysuszonej wodnej zawiesiny. Standardową zawiesinę wodną stosowano w Próbach nr 1-5, a zawiesinę wodną o wysokiej przewodności stosowano w próbach nr 6-9.
T a b e l a 1
Nr próby Dawka C1 (kg/t) Dawka A (kg/t) Czas odwadniania (sek)
A1-ref A1 A2
1 30 0 19,0 19,0 19,0
2 30 0,5 17,5 17,0 15,5
3 30 1,0 14,6 12,6 12,1
4 30 2,0 12,8 9,0 8,4
5 30 3,0 9,8 8,7 7,2
6 20 0 26,4 26,4 26,4
7 20 2,0 21,5 15,7 15,6
8 20 3,0 17,6 14,6 13,7
9 20 4,0 15,7 14,5 13,4
P r z y k ł a d 3
Zatrzymywanie pierwszego przejścia oceniano za pomocą nefelometru drogą pomiaru zmętnienia filtratu z analizatora Dynamic Drainage Analyser (DDA), wody podsitowej otrzymanej przez obciekanie zawiesiny wodnej otrzymanej w Przykładzie 2, a wyniki są przedstawione w Tabeli 2.
PL 204 529 B1
T a b e l a 2
Nr próby Dawka C1 (kg/t) Dawka A (kg/t) Zmętnienie (NTU)
A1-ref A1 A2
1 30 0,5 56 49 55
2 30 1,0 55 50 50
3 30 2,0 52 47 48
4 30 3,0 50 43 45
P r z y k ł a d 4
Skuteczność obciekania oceniano stosując polimery kationowe i anionowe według Przykładu 1 i standardową zawiesinę wodną i sposób postę powania wedł ug Przykładu 2.
Wyniki są przedstawione w Tabeli 3.
T a b e l a 3
Nr próby Dawka C1 (kg/t) Dawka A (kg/t) Czas odwadniania (s)
A1-ref A1 A2
1 0 0 18,0 18,0 18,0
2 20 0 12,5 12,5 12,5
3 20 1,0 10,9 10,0 10,2
4 20 2,0 10,3 9,0 8,9
5 20 4,0 10,0 8,7 8,0
P r z y k ł a d 5
Skuteczność obciekania oceniano stosując polimery kationowe i anionowe według Przykładu 1 i zawiesinę wodną o średnim przewodnictwie i sposób postępowania według Przykładu 2. Wyniki są przedstawione w Tabeli 4.
T a b e l a 4
Nr próby Dawka C (kg/t) Dawka A1 (kg/t) Czas odwadniania (sek)
C1-ref C1 C2
1 10 0 13,8 14,6 11,5
2 10 0,75 12,6 10,6 7,4
3 10 1/ 5 12,8 9,5 6,6
4 10 3,0 14,1 10,1 7,2
P r z y k ł a d 6
Skuteczność obciekania oceniano stosując polimery kationowe i anionowe według Przykładu 1 i zawiesinę wodną o wysokim przewodnictwie i sposób postępowania według Przykładu 2. Wyniki są przedstawione w Tabeli 5.
PL 204 529 B1
T a b e l a 5
Nr próby Dawka C1 (kg/t) Dawka A (kg/t) Czas odwadniania (sek)
A2-ref A5 A6
1 20 0 31,8 31,8 31,8
2 20 1,0 31,0 27,5 28,8
3 20 2,0 28,0 22,0 24,4
4 20 4,0 23,8 16,5 19,5
5 20 6,0 23,0 14,0 18,3
P r z y k ł a d 7
Skuteczność obciekania oceniano stosując polimery kationowe i anionowe zgodnie z Przykładem 1 i zawiesinę wodną o wysokim przewodnictwie i sposób postępowania według Przykładu 2. Wyniki są przedstawione w Tabeli 6.
T a b e l a 6
Nr próby Dawka C3 (kg/t) Dawka A (kg/t) Czas odwadniania (sek)
A5 A6
1 2 0 15,8 15,8
2 2 0,25 13,8 13,3
3 2 0,5 13,2 12,9
4 2 0,75 13,4 13,1
5 2 1,0 13,5 13,3
P r z y k ł a d 8
Skuteczność obciekania i zatrzymywania oceniano stosując polimery kationowe i anionowe według Przykładu 1 i zawiesinę wodną o standardowym przewodnictwie i sposoby postępowania według Przykładów 2 i 3. Wyniki są przedstawione w Tabeli 7.
T a b e l a 7
Nr próby Dawka C (kg/t) Dawka A7 (kg/t) Czas odwadniania/-zmętnienie (sek)/NTU
C2-ref C1
1 25 0 22,0/49 23,4/43
2 25 2 22,1/50 16,3/40
3 25 4 21,2/46 14,3/40
P r z y k ł a d 9
Skuteczność obciekania oceniano stosując polimery kationowe i anionowe i polimer ATC zgodnie z Przykładem 1 i zawiesinę wodną o średnim przewodnictwie i sposób postępowania według Przykładu 2. Wyniki są przedstawione w Tabeli 8.
PL 204 529 B1
T a b e l a 8
Nr próby Dawka ATC (kg/t) Dawka C (kg/t) Dawka A7 (kg/t) Czas odwadniania (sek)
C3-ref C3
1 3 3 1 20,8 11,0
2 3 3 1,5 17,9 9,3
3 3 3 2 14,7 7,9
P r z y k ł a d 10
Skuteczność obciekania i zatrzymywania oceniano stosując polimery kationowe i anionowe i polimer ATC zgodnie z Przykładem 1 i zawiesinę wodną o średnim przewodnictwie i sposoby postępowania według Przykładu 2 i 3. Wyniki są przedstawione w Tabeli 9.
T a b e l a 9
Nr próby Dawka ATC (kg/t) Dawka C (kg/t) Dawka A8 (kg/t) Czas odwadniania (sek)
C3-ref C3
1 3 3 2 21,4/49 11,1/40
2 3 3 3 17,4/46 9,3/40
3 3 3 4 15,6/48 8,9/45
P r z y k ł a d 11
Skuteczność obciekania oceniano stosując polimery kationowe i anionowe zgodnie z Przykładem 1 i zawiesinę wodną o przewodnictwie standardowym i sposoby postępowania według Przykładu 2. Wyniki są przedstawione w Tabeli 10.
T a b e l a 10
Nr próby Dawka C (kg/t) Dawka A8 (kg/t) Czas odwadniania/zmętnienie (sek) /NTU
C2-ref C1
1 25 1 23,0/47 20,8/44
2 25 2 22,6/50 19,0/43
3 25 4 22,8/49 18,8/45
4 25 6 22,6/49 16,3/40
5 25 8 22,1/50 15,5/42
Zastrzeżenia patentowe

Claims (24)

1. Sposób wytwarzania papieru z zawiesiny wodnej zawierającej włókna celulozowe i ewentualnie wypełniacze, obejmujący wytworzenie zawiesiny wodnej, formowanie i obciekanie zawiesiny na sicie, znamienny tym, że do zawiesiny dodaje się osobno kationowy polimer organiczny, zawierający jedną albo więcej grup aromatycznych i polimer anionowy, zawierający jedną albo więcej grup aromatycznych, przy czym polimer kationowy wybiera się spośród polimerów kationowych, zawierających co najmniej jedną grupę aromatyczną w swojej strukturze, szczególnie polisacharydów; a polimer anionowy wybiera się spośród polimerów zawierających jedną albo więcej grup aromatycznych; polimerów ze stopniowym wzrostem, szczególnie poliuretanów; polisacharydów i naturalnie występujących polimerów aromatycznych; i polimerów otrzymanych w wyniku modyfikacji wyżej wymienionych polimerów, pod warunkiem, że jeżeli polimer anionowy jest polimerem ze stopniowym wzrostem, to nie jest to anionowy polimer kondensacyjny melamina-kwas sulfonowy, ani polimer typu poli(styrenosulfonianu).
2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że polimer anionowy zawierający jedną albo więcej grup aromatycznych wybiera się spośród polimerów anionowych otrzymanych w wyniku
PL 204 529 B1 kondensacji aldehydów, poliuretanów anionowych, i naturalnie występujących polisacharydów aromatycznych, i modyfikacji wyżej wymienionych polimerów.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że polimer anionowy zawierający jedną albo więcej grup aromatycznych wybiera się spośród polimerów otrzymanych w wyniku kondensacji aldehydów i pochodnych naftalenu, poliuretanów otrzymywanych z mieszaniny polimerów zawierającej izocyjaniany aromatyczne i/lub alkohole aromatyczne, i polimerów opartych na ligninie.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że polimer anionowy zawierający jedną albo więcej grup aromatycznych wybiera się spośród polimerów ze stopniowym wzrostem opartych na benzenie i naftalenie.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że polimer anionowy wytwarza się z jednego albo więcej związków aromatycznych wybranych spośród fenylu, fenolu, naftalenu, naftolu i ich pochodnych i mieszanin.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że polimer anionowy wybiera się spośród wyciągów garbnikowych, sulfonowanych lignin, polimerów kondensacyjnych opartych na kwasie benzenosulfonowym i jego solach, polimerów kondensacyjnych opartych na kwasie ksylenosulfonowym i jego solach, polimerów kondensacyjnych opartych na kwasie naftalenosulfonowym i jego solach, polimerów kondensacyjnych opartych na kwasie fenolosulfonowym i jego solach, i ich mieszanin.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że polimer kationowy jest skrobią kationową.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że polimer kationowy jest winylowym polimerem addycyjnym.
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że polimer kationowy jest polimerem opartym na akrylamidzie.
10. Sposób według jednego z zastrz. 1-9, znamienny tym, że polimer kationowy ma średni wagowo ciężar cząsteczkowy powyżej 1000000.
11. Sposób według zastrz. 1-10, znamienny tym, że polimer kationowy zawiera w swojej strukturze grupę benzylową.
12. Sposób według zastrz. 1 albo jednego z zastrzeżeń 7-11, znamienny tym, że anionowy polimer zawierający jedną albo więcej grup aromatycznych wybiera się spośród poliuretanów anionowych, naturalnie występujących polisacharydów aromatycznych, i modyfikacji wyżej wymienionych polimerów.
13. Sposób według zastrz. 1 albo jednego z zastrzeżeń 7-12, znamienny tym, że poliuretan anionowy jest otrzymywany z mieszaniny polimerów zawierającej izocyjaniany aromatyczne i/lub alkohole aromatyczne, i polimery oparte na ligninie.
14. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że polimerem anionowym jest poliuretan anionowy.
15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że poliuretan anionowy jest otrzymywany z mieszaniny polimerów zawierają cej izocyjaniany aromatyczne i/lub alkohole aromatyczne.
16. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że polimer anionowy jest oparty na ligninie.
17. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że polimer anionowy jest polimerem otrzymanym w wyniku kondensacji formaldehydu i kwasu naftalenosulfonowego lub jego soli.
18. Sposób według jednego z zastrz. 1-17, znamienny tym, że polimer anionowy ma średni wagowo ciężar cząsteczkowy od 500 do 1000000.
19. Sposób według jednego z zastrz. 1-18, znamienny tym, że polimer kationowy dodaje się w iloś ci od 0,005 do 2% wagowo w stosunku do suchej zawiesiny.
20. Sposób według jednego z zastrz. 1-19, znamienny tym, że polimer anionowy dodaje się w iloś ci od 0, 005 do 1,5% wagowo w stosunku do suchej zawiesiny.
21. Sposób według jednego z zastrz. 1-20, znamienny tym, że sposób polega dodatkowo na dodawaniu do zawiesiny niskocząsteczkowego kationowego polimeru organicznego.
22. Sposób według jednego z zastrz. 1-21, znamienny tym, że zawiera dodatkowo dodawanie materiałów anionowych materiały w postaci mikrocząstek, na przykład cząstek opartych na krzemionce i glince typu smektytu.
23. Sposób według jednego z zastrz. 1-22, znamienny tym, że zawiesina ma przewodność co najmniej 2,0 mS/cm.
24. Sposób według jednego z zastrz. 1-23, znamienny tym, że sposób polega dodatkowo na zawracaniu wody podsitowej i wprowadzaniu od 0 do 30 ton świeżej wody na tonę wytworzonego papieru.
PL360260A 2000-11-16 2001-08-02 Sposób wytwarzania papieru PL204529B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP00850195 2000-11-16
PCT/SE2001/001701 WO2002012626A1 (en) 2000-08-07 2001-08-02 A process for the production of paper

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL360260A1 PL360260A1 (pl) 2004-09-06
PL204529B1 true PL204529B1 (pl) 2010-01-29

Family

ID=33305643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL360260A PL204529B1 (pl) 2000-11-16 2001-08-02 Sposób wytwarzania papieru

Country Status (2)

Country Link
PL (1) PL204529B1 (pl)
RU (1) RU2244776C2 (pl)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2011002762A (es) * 2008-09-22 2011-09-06 Hercules Inc Composiciones de mezclas copolimericas para su uso para aumentar el contenido del rellenador de papel.
AR086593A1 (es) * 2011-06-08 2014-01-08 Akzo Nobel Chemicals Int Bv Proceso para la produccion de papel y carton

Also Published As

Publication number Publication date
RU2244776C2 (ru) 2005-01-20
PL360260A1 (pl) 2004-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2001280361B2 (en) A process for the production of paper
US6918995B2 (en) Process for the production of paper
AU2001280361A1 (en) A process for the production of paper
RU2281994C2 (ru) Способ получения бумаги
AU2003238688A1 (en) Process for manufacturing paper
PL215499B1 (pl) Wodna kompozycja zawierajaca krzemionke, sposób wytwarzania wodnej kompozycji zawierajacej krzemionke i sposób wytwarzania papieru
EP1546455A1 (en) Cationised polysaccharide product
US20050061462A1 (en) Aqueous silica-containing composition
PL204529B1 (pl) Sposób wytwarzania papieru
CZ304557B6 (cs) Způsob výroby papíru
RU2245408C2 (ru) Способ шлихтования бумаги
RU2243306C2 (ru) Способ изготовления шлихтованной бумаги
TW583378B (en) Process for the production of paper