Склад для виготовлення паперу, що містить комплекс крохмалю-латексу, суспензія наповнювача та спосіб її одержання, композиція пульпи для виготовлення паперу, папір та спосіб його одержання

1. Склад, що застосовується при виготовленні паперу, який містить комплекс з гранул іонного незруйнованого набряклого крохмалю та іонного латексу у водному розчиннику, причому вказаний склад містить від 60 до 95 % за масою вказаних гранул і від 40 до 5 % за масою латексу від загальної кількості 100 % за масою на основі загального вмісту твердих речовин вказаних гранул і латексу, причому вказані гранули є носіями для частинок латексу у вказаному комплексі. 2. Склад за п. 1, в якому вказаний латекс має хімічні групи, які взаємодіють з вказаними гранулами, для того, щоб вказані частинки латексу були зв’язані з вказаними гранулами. 3. Склад за п. 2, в якому вказаними хімічними групами є карбоксильні групи, катіонні групи або амфотерні групи. 4. Склад за п. 1, в якому вказані гранули набряклого крохмалю мають розмір від 5 до 90 мкм. 5. Склад за будь-яким з пп. 1-4, в якому вказані гранули виготовлено з катіонного крохмалю, і вказаний латекс є аніонним. 6. Склад за будь-яким з пп. 1-4, в якому вказані гранули крохмалю виготовлено з аніонного або амфотерного крохмалю, і вказаний латекс є катіонним або аніонним. 7. Склад за будь-яким з пп. 1-4, в якому вказані гранули є по суті незруйнованими, і 80 % гранул мають розмір у діапазоні від 30 до 70 мкм. 8. Склад за будь-яким з пп. 1-4, що додатково містить від 0,5 до 5 % за масою домішки спільної 2 (19) 1 3 80701 4 14. Суспензія наповнювача за п. 13, в якій латексу присутні у кількості від 1 до 10 % за масою вказаний латекс має хімічні групи, абсорбовані на твердих речовин на основі ваги наповнювача. вказаних гранулах; і вказані гранули виготовлено з 23. Спосіб одержання суспензії для виготовлення катіонного крохмалю, і вказаний латекс є аніонним паперу, що включає контактування наповнювача у або катіонним. вигляді частинок з комплексом з гранул іонного 15. Суспензія наповнювача за п. 13, в якій незруйнованого набряклого крохмалю та іонного вказаний латекс має хімічні групи, що взаємодіють латексу у водному розчиннику, причому вказані з вказаними гранулами; і вказані гранули гранули присутні у кількості від 60 до 95 % за виготовлено з аніонного або амфотерного масою, і вказаний латекс присутній у кількості від крохмалю, і вказаний латекс є катіонним. 40 до 5 % за масою від загальної кількості 100 % 16. Суспензія наповнювача за п. 12, в якій вказані за масою на основі загального вмісту твердих частинки наповнювача є частинками неорганічного речовин вказаних гранул і латексу, причому наповнювача для виготовлення паперу, що мають вказані гранули є носіями для частинок вказаного розмір від 0,5 до 30 мікрон, і вказані гранули латексу у вказаному комплексі. набряклого крохмалю мають розмір від 5 до 90 24. Спосіб за п. 23, в якому вказаний комплекс мікрон; причому вказані гранули крохмалю і латекс утворюють шляхом змішування дисперсії присутні у кількості від 1 до 10 % за масою крохмалю з латексом у воді, і набрякання твердих речовин на основі ваги наповнювача, і крохмалю здійснюють при температурі, нижче така, що містить від 60 до 95 % за масою вказаних точки гелеутворення крохмалю, щоб утворити гранул і від 40 до 5 % за масою латексу від вказані гранули незруйнованого набряклого загальної кількості 100 % за масою на основі крохмалю. загального вмісту твердих речовин вказаних 25. Спосіб за п. 23 або 24, в якому вказані гранул і латексу. частинки наповнювача є частинками неорганічного 17. Композиція пульпи для виготовлення паперу, наповнювача для виготовлення паперу, що мають яка містить волокна пульпи, частинки розмір від 1 до 10 мікрон, і вказані гранули наповнювача і склад комплексу з гранул іонного набряклого крохмалю мають розмір від 5 до 90 незруйнованого набряклого крохмалю та іонного мікрон; причому вказані гранули крохмалю і латекс латексу у водному розчиннику, причому вказаний присутні у кількості від 1 до 10 % за масою склад містить від 60 до 95 % за масою вказаних твердих речовин на основі ваги наповнювача. гранул і від 40 до 5 % за масою латексу від 26. Спосіб за пп. 23 або 24, в якому вказані загальної кількості 100 % за масою на основі частинки наповнювача є частинками неорганічного загального вмісту твердих речовин вказаних наповнювача для виготовлення паперу, що мають гранул і латексу, причому вказані гранули є розмір від 0,5 до 30 мікрон, і вказані гранули носіями для частинок латексу у вказаному набряклого крохмалю мають розмір від 5 до 90 комплексі. мікрон; причому вказані гранули крохмалю і латекс 18. Композиція пульпи за п. 17, яка містить вказані присутні у кількості від 1 до 10 % за масою частинки наповнювача, гранули набряклого твердих речовин на основі ваги наповнювача. крохмалю і латекс у кількості від 1 % до 60 % за 27. Спосіб одержання паперу, що включає: масою твердих речовин на основі сухої ваги a) утворення водної композиції для одержання волокон пульпи. паперу, яка містить волокна пульпи, частинки 19. Композиція пульпи за п. 18, в якій вказані наповнювача, гранули набряклого крохмалю і частинки наповнювача є частинками неорганічного латекс, у водному розчиннику; наповнювача для виготовлення паперу, що мають b) зневоднення композиції через сито, щоб розмір від 1 до 10 мікрон, і вказані гранули утворити аркуш; і набряклого крохмалю мають розмір від 5 до 90 c) сушіння аркуша. мікрон; причому вказані склади з гранул крохмалю 28. Спосіб за п. 27, в якому вказана композиція і латексу присутні у кількості від 1 до 10 % за додатково містить речовину для одержання масою твердих речовин на основі ваги паперу, вибрану з групи, яка складається з наповнювача. проклеювальних речовин і речовин, що 20. Композиція пульпи за п. 18, в якій вказаний забезпечують міцність у мокрому стані. латекс має хімічні групи, абсорбовані на вказаних 29. Спосіб за п. 27 або 28, в якому вказана гранулах; і вказані гранули виготовлено з композиція містить вказані частинки наповнювача, катіонного крохмалю, і вказаний латекс є аніонним гранули набряклого крохмалю і латекс у кількості або катіонним. від 1 % до 60 % за масою твердих речовин на 21. Композиція пульпи за п. 17, в якій вказаний основі сухої ваги волокон пульпи. латекс має хімічні групи, абсорбовані на вказаних 30. Спосіб за п. 29, в якому вказані частинки гранулах; і вказані гранули виготовлено з наповнювача є частинками неорганічного аніонного або амфотерного крохмалю, і вказаний наповнювача для виготовлення паперу, що мають латекс є катіонним або аніонним. розмір від 1 до 10 мікрон, і вказані гранули 22. Композиція пульпи за п. 18, в якій вказані набряклого крохмалю мають розмір від 5 до 90 частинки наповнювача є частинками неорганічного мікрон; наповнювача для виготовлення паперу, що мають причому вказані гранули крохмалю і латекс розмір від 0,5 до 30 мікрон, і вказані гранули присутні у кількості від 1 до 10 % за масою набряклого крохмалю мають розмір від 5 до 90 твердих речовин на основі ваги наповнювача, і мікрон; причому вказані склади гранул крохмалю і містять від 60 до 95 % за масою вказаних гранул і від 40 до 5 % за масою латексу від загальної 5 80701 6 кількості 100 % за масою на основі загального кількості 100 % за масою на основі загального вмісту твердих речовин вказаних гранул і латексу. вмісту твердих речовин вказаних гранул і латексу. 31. Спосіб за п. 29, в якому вказані частинки 35. Композиція для виготовлення паперу, що наповнювача є частинками неорганічного містить волокна пульпи, частинки наповнювача і наповнювача для виготовлення паперу, що мають гранули незруйнованого, набряклого крохмалю і розмір від 0,5 до 30 мікрон, і вказані гранули латексу у водному розчиннику. набряклого крохмалю мають розмір від 5 до 90 36. Композиція за п. 35, що містить вказані мікрон; частинки наповнювача і гранули набряклого причому вказані гранули крохмалю і латекс крохмалю у кількості від 1 % до 60 % за масою присутні у кількості від 1 до 10 % за масою твердих речовин у розрахунку на суху вагу твердих речовин на основі ваги наповнювача, і волокон пульпи, де вказані частинки наповнювача містять від 60 до 95 % за масою вказаних гранул і є частинками неорганічного наповнювача для від 40 до 5 % за масою латексу від загальної виготовлення паперу, що мають розмір від 1 до 10 кількості 100 % за масою на основі загального мікрон, і вказані гранули набряклого крохмалю вмісту твердих речовин вказаних гранул і латексу. мають розмір від 5 до 90 мікрон; причому вказані 32. Папір, що містить матрицю з волокон пульпи і гранули крохмалю і латекс присутні у кількості від частинок наповнювача і систему затримання для 1 до 10 % за масою твердих речовин на основі вказаного наповнювача, яка є похідною від вмісту ваги наповнювача. твердих речовин гранул набряклого крохмалю і 37. Композиція за п. 35 або 36, яка додатково латексу. містить від 0,5 до 5 % за масою домішки спільної 33. Папір за п. 32, в якому вказані частинки дії у розрахунку на загальну вагу вмісту твердих наповнювача є частинками неорганічного речовин вказаних гранул крохмалю і латексу, наповнювача для виготовлення паперу, що мають причому вказану домішку спільної дії вибирають з розмір від 1 до 10 мікрон, і вказані гранули групи, яка складається з катіонних речовин та набряклого крохмалю мають розмір від 5 до 90 аніонних речовин. мікрон; причому вказані гранули крохмалю і латекс 38. Композиція за п. 37, де вказаною домішкою присутні у кількості від 1 до 10 % за масою спільної дії є аніонна речовина, вибрана з групи, твердих речовин на основі ваги наповнювача і яка складається з карбоксиметилцелюлози, містять від 60 до 95 % за масою вказаних гранул і поліакрилової кислоти, альгінату, з колоїдної від 40 до 5 % за масою латексу від загальної кремнієвої кислоти, бентоніту і поліакриламіду. кількості 100 % за масою на основі загального 39. Композиція за п. 37, де вказаною домішкою вмісту твердих речовин вказаних гранул і латексу. спільної дії є катіонна речовина, вибрана з групи, 34. Папір за п. 32, в якому вказані частинки що складається з хітозану, полівініламіну, наповнювача є частинками неорганічного поліетиленіміну і полідіалілдиметиламонійхлориду наповнювача для виготовлення паперу, що мають і галунів. розмір від 0,5 до 30 мікрон, і вказані гранули 40. Композиція за пп. 35-39, що додатково містить набряклого крохмалю мають розмір від 5 до 90 домішку для виготовлення паперу, вибрану з мікрон; причому вказані гранули крохмалю і латекс групи, яка складається з проклеювальних речовин присутні у кількості від 1 до 10 % за масою і речовин, що додають міцності у мокрому стані. твердих речовин на основі ваги наповнювача, і 41. Композиція за п. 36, де вказані гранули містять від 60 до 95 % за масою вказаних гранул і набряклого крохмалю мають розмір від 25 до 90 від 40 до 5 % за масою латексу від загальної мікрон. Даний винахід відноситься до обробки наповнювача складами набряклого крохмалюлатексу, одержаними у присутності спільно діючих домішок або за їх відсутності, для використання при виготовленні сортів паперу, які містять наповнювач, що не містять деревини і що містять деревину. Винахід також відноситься до комбінації набряклого крохмалю і латексу для використання як домішок до композиції паперу у сортах, які не містять наповнювач, таких як паперові мішки і вироби з картону. При виготовленні паперу, що містить наповнювач, шлам наповнювача додається до суспензії пульпи перед тим, як вона перекачується у секцію формування папероробної машини. Затримувальна домішка або система затримувальних домішок, що містить декілька компонентів, завжди додається до суспензії пульпа/наповнювач (також відомої, як композиція паперу), щоб затримувати в аркуші стільки наповнювача, скільки можливо. Додавання наповнювача до паперу створює для виробника паперу численні поліпшення в якостях аркуша, включаючи поліпшені непрозорість, яскравість, сприйняття на дотик і чіткість друку. Крім того, коли наповнювач дешевше, ніж пульпа, додавання наповнювача в аркуш приводить у результаті до зниження витрат завдяки заміні волокон на наповнювач. Ці зниження можуть бути істотними, коли наповнювачі низької вартості, такі як осаджений карбонат кальцію (ОКК), використовуються для заміни дорогих волокон целюлози. Більш того папір, що містить наповнювач, набагато легше сушиться, ніж папір без наповнювача, і у результаті папероробна машина може працювати швидше з меншою витратою пари, що зменшує вартість і підвищує продуктивність. Тому додавання великих 7 80701 8 кількостей ОКК в аркуш значно знижує вартість скаленоедру, який широко використовується при виготовлення тонкого паперу. виготовленні тонкого паперу, має надзвичайно Однак для даної ваги аркуша є межі кількості негативні впливи на міцність і ріст потреби у наповнювача, яка може бути додана. Міцність хімічних домішках, що використовуються для паперу звичайно є найбільш важливим фактором, зміцнення, проклеювання і затримання. У зв'язку з що обмежує вміст наповнювача, хоча інші його формою, вузьким розподілом розмірів фактори, такі як затримання, збезводнення і частинок і високою площею поверхні, ОКК має потреба у хімікатах для затримання і тенденцію знижувати зв'язування в аркуші більше, проклеювання, також є значними. ніж інші звичайні наповнювачі для виготовлення Виготовлення паперу з високим вмістом паперу, такі як крейда, ПКК і глина, і також додає наповнювача потребує ефективної системи аркушу відкритої структури, що робить аркуш затримувальних домішок. Потрібно, щоб надзвичайно проникним або пористим. Висока затримувальна домішка створювала хороше пористість аркуша є шкідливою для якості друку і затримання наповнювача при високих величинах абсорбції рідини. Коли вміст ОКК у композиції зсуву і турбулентності, які виявляються у збільшується, потреба у хімікатах, що папероробній машині, і щоб вона поліпшувала проклеюють, таких як димер алкілкетену (АКД) і збезводнення, але без погіршення формування. алкеніловий бурштиновий ангідрид (АСА) Хімікати затримувальних домішок додають у збільшується для того, щоб зберегти необхідний композицію для виготовлення паперу у місці перед ступінь проклеювання або водовідштовхування. входом у напірний ящик папероробної машини або Це відбувається тому, що непропорційна фракція біля нього. Затримувальні домішки складаються з хімікату, що проклеює, адсорбується на великій одиничних або подвійних хімічних домішок, які площі поверхні ОКК. Низька ефективність поліпшують затримання наповнювача і тонких проклеювання і втрата водовідштовхування з частинок за допомогою механізму місточкового плином часу (оборотність проклеювання) є зв'язку і/або флокуляції. Хімікати допомагають звичайними проблемами, пов'язаними з прикріплювати частинки наповнювача і тонкі використанням ОКК у паперах з високим вмістом частинки (маленькі фрагменти волокон) до довгих наповнювача, без деревної маси, проклеєних з волокон або викликають їх агрегацію у великі АКД і АС А. В останні роки багато папероробних флокульовані частинки, які більш легко заводів, що виробляють сорти паперу, які містять утримуються на ситі. Для того, щоб створити деревну масу, були переведені на нейтральне прикріплення і флокуляцію, хімікати повинні виготовлення паперу, щоб дати можливість адсорбуватися на поверхнях наповнювачів, тонких використовува ти яскраві наповнювачі з карбонату частинок і волокон. На ступінь адсорбції хімікатів і кальцію, такі як ПКК і ОКК, і основними сили прикріплення впливає багато показників, проблемами, пов'язаними з використанням ОКК у включаючи чистоту композиції і хімічний склад цих сортах, залишаються затримання, міцність композиції, властивості доданих хімікатів, аркуша і операції друкування. величину зсуву у процесі приготування паперу і Провідна тенденція у промисловості полягає у час контакту між затримувальними домішками і пониженні маси аркуша, щоб зменшити вартість. компонентами композиції. На жаль, коли маса знижується, майже всі Міцність паперу неминуче знижується при властивості паперу погіршуються, включаючи заміні волокон наповнювачем не тільки тому, що в обмежувальні фактори - непрозорість, міцність на аркуші є менше волокон, що знижує число зв'язків вигин і проникність. Зменшення маси може також між волокнами в аркуші, але також тому, що знизити затримання наповнювача під час присутність наповнювача знижує площу контакту виготовлення паперу, і підвищити частоту розривів між волокнами, що залишилися. Частинки аркуша як у папероробній машині, так і під час наповнювача не зв'язуються між собою, і їх переробки і друкування. Щоб подолати втрати у розміщення на площі зв'язаних між собою волокон непрозорості аркуша, виробник паперу може запобігає виникненню водневих зв'язків між додати більше наповнювачів з високою волокнами пульпи. У результаті високі кількості непрозорістю, але це, у свою чергу, може наповнювача, що залишаються, виробляють більш спричинити додаткове погіршення міцності слабкий аркуш, який може порватися більш легко у аркуша. Промисловості потрібна ефективна за папероробній машині, клеїльному пресі, пристрої вартістю те хнологія для виготовлення сортів для нанесення покриттів, моталках і друкувальних паперу з легкою вагою, з хорошим затриманням пресах. Більш слабкі зв'язки між волокнами також наповнювача і збезводненням, і прийнятними знижують поверхневу міцність паперу, викликаючи міцністю, формуванням, оптичними і друкарськими зменшення опору на відрив і збільшення характеристиками. пуховідділення. Поганий зв'язок між частинками Розчинні у воді природні і синтетичні полімери наповнювача у волокнистій структурі може також звичайно використовуються для підвищення збільшити утворення пилу у пресовому цеху. міцності при виготовленні сортів паперу, що Загалом відомо, що всі звичайні неорганічні містять наповнювач і що не містять його. наповнювачі (наприклад, глина, подрібнений Крохмаль є найстарішою і найбільш широко карбонат кальцію (ПКК), ОКК, крейда, тальк, використовуваною домішкою для підвищення двоокис титану, осаджений сульфат кальцію) міцності паперу. Для того, щоб підвищити міцність, погіршують міцність і підвищують потребу у макромолекули крохмалю повинні адсорбуватися хімікатах. Зокрема, наповнювачі з високою на довгих волокнах і зміцнювати площадки зв'язків площею поверхні, такі як ОКК у вигляді між волокнами. Катіонні і амфотерні крохмалі 9 80701 10 додаються у мокрий кінець папероробної машини картону, дисперговані гранули крохмалю також при виготовленні тонких паперів, що мають наносяться безпосередньо на відформований покриття і не мають їх, без деревної маси, аркуш шляхом напилення не провареного шламу вибілених картонів і множини сортів, що містять крохмалю на мокре полотно паперу. наповнювач і що не містять його. Оскільки Припускається, що гелеутворення гранул крохмаль є недорогим у порівнянні з синтетичними крохмалю має місце під час операції сушіння полімерами, величина його дозування може бути аркуша. Вдосконалення процесу варення такою високою, як 40кг на тонну, або більше. крохмалю для використання при виготовленні Катіонний крохмаль також використовується при паперу було описане більш ніж сорок років тому у приготуванні дисперсій АКД, АС А і каніфольних [патенті США 2805966], в якому описане варення проклейок, і як затримувальна домішка у шламу крохмалю у варильному котлі з інжекцією поєднанні з мікрочастинками кремнезему, такими пари. Зазначалося, що це дозволяє регулювати як аніонна колоїдна кремнієва кислота. Катіонний нагрівання так, щоб велика частина гранул крохмаль або катіонні дисперсії крохмалькрохмалю була набряклою, але не зруйнованою. проклейка звичайно легко адсорбуються на Два інших способи виробництва набряклого волокнах і тонких частинках з негативним зарядом крохмалю, гранули якого не руйнувалися під час і затримуються в аркуші під час процесу змішування, були описані у [патенті США 2113034 і формування. На жаль, коли катіонний крохмаль патенті США 2328537]. У [патенті США 2113034] це використовується у композиціях з целюлозою, було виконано шляхом реакції крохмалю з поліпшення міцності паперу часто є невеликим, і формальдегідом. У [патенті США 2328537] це було додавання великих кількостей крохмалю не виконано шляхом реакції крохмалю з визначеними підвищує міцність. Це явище відноситься до хлоридами сурми або фосфору, або обмеженої кількості крохмалю, яка може бути оксихлоридами. У патенті припускалося, що ці адсорбована на волокнах. Виявилося, що якщо продукти можуть бути корисні при виготовленні негативний заряд на поверхні волокон паперу. Однак оскільки ці продукти мають нейтралізується катіонним зарядом макромолекул обмежені характеристики набрякання навіть у крохмалю, крохмаль більше не адсорбується, гарячій воді, і тільки частково затримуються в навіть при високих, швидкостях дозування. У аркуші паперу, їх ніколи не вважали прийнятними композиціях з механічною деревною масою у промисловості виготовлення паперу. У [патенті експлуатаційні якості крохмалю звичайно США 5620510] також описаний спосіб знижуються за рахунок високих величин, тонких приготування набряклого крохмалю для волокон і аніонних колоїдних твердих частинок. використання як домішки для підвищення міцності Аніонні колоїдні тверді частинки, також відомі, як у сухому стані у процесі виготовлення паперу. У аніонні відходи або розчинені і колоїдні речовини даному винаході набряклі гранули крохмалю (РКР), можуть нейтралізувати велику частину вироблялися при контрольованих умовах за катіонного заряду крохмалю, роблячи його температурою і рН, які запобігали їх руйнуванню неефективним для поліпшення зв'язків між під час перемішування. Альтернативний спосіб волокнами. Застосування крохмалю при виробництва набряклого модифікованого виготовленні сортів, що містять наповнювач без крохмалю для підвищення міцності паперу був деревної маси, і деяких сортів, що містить деревну описаний у [патенті WO 97/46591]. Модифікований масу, часто обмежене максимумом від 4 до 10кг/т крохмаль готувався за допомогою процесу, що паперу. При більш високих швидкостях дозування містить стадію набрякання катіонізованого крохмаль може погіршити збезводнення та інші крохмалю з поперечними зв'язками в умовах, якості аркуша, такі як формування, пористість і вибраних таким чином, що речовина з яскравість, і поліпшення міцності на розтягування поперечними зв'язками, триметафосфат натрію, звичайно малі. У наш час немає економічно підтримує в'язкість набряклого продукту на рівні ефективних полімерів, здатних створювати нижче, ніж 400спз. Промитий набряклий продукт адекватну міцність при додаванні до композицій, повинен бути доданий у композицію паперу біля що містять великі кількості тонких частинок і РКР, напірного ящика папероробної машини або перед таких, які виявляються у композиціях з механічною ним. Набряклий крохмаль з усіх зазначених вище деревною масою. патентів був запропонований для додавання до Катіонний крохмаль звичайно композиції пульпи папероробної машини. використовується як домішка у виробництві паперу Загальновідомо у папероробній після того, як він буде повністю проварений. промисловості, що додавання аніонного латексу у Звичайно порошок крохмалю диспергується у композицію для виготовлення паперу у поєднанні з холодній воді при концентрації приблизно 2%-6%, галунами (хлоридом алюмінію) викликає потім він вариться або відбувається осадження латексу і за допомогою цього підвищує гелеутворення або у варильних казанах міцність картону. Ряд патентів, зокрема [патент періодичної дії при 96°С-100°С на період США 4178205, патент США 4189345 і патент США приблизно півгодини, або у варильних котлах, 4187142] розкривають загальну ідею, що катіонний обладнаних соплом, при 120-140°С протягом латекс може бути доданий у композицію для декількох хвилин. Ці процеси варення приводять виготовлення паперу. У зв'язку з аніонною до повного гелеутворення гранул крохмалю, за властивістю композиції пульпи, катіонний латекс яким йде їх розчинення на макромолекули амілози легко адсорбується на поверхнях пульпи і і амілопектину. У спеціальних застосуваннях, забезпечує додатковий зв'язок між волокнами і наприклад, при виготовленні виробів з важкого міцність на розтягування виробу з паперу. Дані 11 80701 12 патенти відносяться насамперед до так званих кальцію, особливо вибілювання крейдою, з цим «високоміцних» паперів, які у більшості випадків латексом, використовується для виробництва виготовляються без додавання наповнювачів. захищених частинок наповнювача, які потім Композиції цих сортів паперу містять багато інших додаються у виготовлення паперу для поліпшення домішок, включаючи крохмаль, проклейку, галуни і міцності аркуша, що містить наповнювач. Цей затримувальні домішки. Тому переваги зміцнення патент також описує, що наповнювач - карбонат від додавання латексу можуть бути приписані його кальцію має позитивний дзета-потенціал, взаємодії з цими домішками. У наших одержаний шляхом попередньої обробки лабораторних дослідженнях виливків з суспензій наповнювача малою кількістю повністю пульпи, що не містять інших домішок, було провареного катіонного крохмалю. Частинки виявлено, що при рівних величинах дозування наповнювача робляться катіонними за допомогою катіонні латекси були приблизно у 10 разів менш додавання крохмалю для того, щоб стимулюва ти ефективними, ніж проварений катіонний крохмаль адсорбцію аніонного латексу на поверхнях при підвищенні міцності. Наприклад, додавання у частинок наповнювача. Суспензія обробленого пульпу катіонного крохмалю у кількості 1% латексом наповнювача, що містить аж до 20 виробляє більшу міцність внутрішнього зв'язку і частин латексу на 100 частин крейди, додається міцність на розтягування, ніж дозування 10% перед напірним ящиком папероробної машини, катіонного латексу, незалежно від великої кількості наприклад, у рол або подрібнювач, і має менший латексу, затриманої в аркуші. Подібні низькі негативний вплив на міцність у порівнянні з результати по міцності були також одержані, коли необробленим наповнювачем. Аналогічно, у аніонні латекси були додані у суспензії пульпи, в [патенті США 4445970] описаний спосіб яких волокна були заздалегідь зроблені виготовлення паперу, що містить суміш катіонними для стимулювання адсорбції латексу. наповнювачів - глини і тальку, і аніонний латекс, Інший підхід для поліпшення затримання щоб стимулювати міцність. Латекс переважно наповнювача, міцності і характеристик додається в ящик машини, найбільш переважно у проклеювання полягає в обробці суспензії кількостях в діапазоні між 3 і 7% на основі сухої наповнювача домішками перед змішуванням з композиції. вихідною пульпою. Наприклад, декілька патентів, Ні в одному з зазначених вище патентів не включаючи [патент США 4225383, патент США розкривається, що крохмаль може бути набряклим 4115187, патент США 4445970, патент США у присутності латексу, або аніонного або 5514212, патент Великобританії 2016498, патент катіонного, з використанням спільно діючих США 4710270 і патент Великобританії 1505641] домішок або без них для підвищення місточкових розкривають вигоди від обробки наповнювача зв'язків між гранулами набряклого крохмалю і домішками для затримання і властивостей аркуша. латексом. Також тут немає посилань або пунктів Відомо, що оскільки частинки найбільш звичайних формули винаходу, що відносяться до поєднання неорганічних наповнювачів у суспензії несуть набряклого крохмалю і латексу в обробці негативний заряд, катіонні домішки адсорбуються наповнювача для використання при виготовленні на їх поверхнях за допомогою електростатичної паперу, або як домішки до композиції, що взаємодії, що викликається їх агломерацією або використовується при виготовленні паперу. флокуляцією. При аніонних домішках для Задачею даного винаходу є створення складу, стимуляції флокуляції частинок наповнювача що застосовується при виготовленні паперу. потрібний позитивний заряд, щоб дати можливість Ще однією задачею винаходу є створення адсорбції аніонної домішки. Флокуляція частинок суспензії наповнювача, що застосовується при наповнювача звичайно поліпшує затримання під виготовленні паперу. час виготовлення аркуша, і також підвищує Ще однією задачею винаходу є створення міцність аркуша, але надмірна флокуляція композиції пульпи для виготовлення паперу. наповнювача може також зменшити вигоду в Ще однією задачею винаходу є створення оптичних властивостя х, очікуван у від додавання способу одержання суспензії наповнювача для наповнювача. У [патенті Великобританії 2016498] виготовлення паперу. описується флокуляція наповнювачів за Ще однією задачею винаходу є створення допомогою складу, що містить проварений способу одержання паперу. крохмаль, органічний поліелектроліт і речовину Ще однією задачею винаходу є створення для контролю ступеня флокуляції і в'язкості нового паперу. дисперсії. Одержаний у результаті заздалегідь Відповідно до одного аспекту винаходу флокульований наповнювач описаний, як такий, передбачений склад, що застосовується при що забезпечує підвищен у міцність на розтягування виготовленні паперу, який містить гранули у папері, забезпеченому наповнювачем. У [патенті набряклого крохмалю і латекс у водному США 4710270 описані частинки попередньо розчиннику. флокульованого наповнювача, покриті дисперсією Відповідно до ще одного аспекту винаходу з катіонного крохмалю і карбоксиметилцелюлози, передбачена суспензія наповнювача, що або альгінату, що приводить у результаті до застосовується при виготовленні паперу, яка поліпшення міцності і затримання. містить частинки наповнювача, гранули У [патенті Великобританії 1505641] описана набряклого крохмалю і латекс у водному обробка наповнювача - карбонату кальцію, розчиннику. аніонним бутадієнстирольним латексом. Відповідно до ще одного аспекту винаходу Попередня обробка наповнювача - карбонату передбачена композиція пульпи для виготовлення 13 80701 14 паперу, що містить волокна пульпи, частинки набрякання відбувається у регульованих умовах наповнювача, гранули набряклого крохмалю і температури, рН змішування і часу змішування латекс у водному розчиннику. для того, щоб уникнути руйнування гранул Відповідно до ще одного аспекту винаходу набряклого крохмалю. Склад швидко додається у передбачений спосіб одержання суспензії суспензію наповнювача, яка потім вводиться у наповнювача для виготовлення паперу, що композицію паперу, у місці перед напірним ящиком включає контактування частинок наповнювача з папероробної машини або біля нього. Під час набряклим крохмалем і латексом у водному операції сушіння затримані гранули набряклого розчиннику. крохмалю з частинками наповнювача будуть Відповідно до ще одного аспекту винаходу руйнува тися, за допомогою цього вивільняються передбачений спосіб виготовлення паперу, що макромолекули амілопектину і амілози, щоб містить стадії: а) утворення водної композиції для зв'язувати тверді компоненти аркуша. одержання паперу, який містить волокна пульпи, Поєднання набряклого крохмалю і латексу частинки наповнювача, гранули набряклого може бути використане при обробці наповнювача і крохмалю і латекс у водному розчиннику; b) при виготовленні паперу в умовах кислого, збезводнення композиції через сито, щоб утворити нейтрального або лужного навколишнього аркуш; і с) сушіння аркуша. середовища. Склади призначені для використання Відповідно до ще одного аспекту винаходу при обробці наповнювача так, щоб оброблений передбачений папір, що містить матрицю з наповнювач добре затримувався в аркуші і мав волокон пульпи і частинок наповнювача, систему мінімальний негативний вплив на міцність аркуша. затримання для вказаного наповнювача, похідну Використання складів набряклого крохмалювід вмісту твердих частинок гранул набряклого латексу для обробки наповнювача з спільно крохмалю і латексу. діючими домішками або без них створює більші В одному втіленні винаходу передбачена вигоди щодо затримання і міцності, ніж при суспензія наповнювача, що застосовується з використанні одного набряклого крохмалю, або волокнами пульпи при виготовленні паперу, яка одного латексу, або при стандартному підході до містить частинки наповнювача у рідкому додавання повністю провареного крохмалю. Також розчиннику, типово водному, і набряклий крохмаль було виявлено, що додавання набряклого і латекс у вказаному розчиннику; суспензія може крохмалю до шламу наповнювача, що також містити спільно діючі домішки для крохмалю супроводжується додаванням латексу, дозволяє і латексу, і речовини для виготовлення паперу. одержати корисні суспензії обробленого У ще одному втіленні винаходу передбачений наповнювача, що застосовуються при склад для обробки наповнювачів у виробництві виготовленні паперу, що містить наповнювач. паперу, що містить набряклий крохмаль і латекс; Поєднання набряклого крохмалю і латексу було склад може також містити спільно діючі домішки також визначене корисним для використання як для крохмалю і латексу, і речовини для домішки до композицій, що містять наповнювач виготовлення паперу. або не містять його, для удосконалення міцності. У ще одному втіленні винаходу передбачена Коли наповнювач оброблений складом композиція паперу, що містить водну композицію набряклого крохмалю-латексу, виготовленим зі розчинника, волокна пульпи, частинки спільно діючими домішками або без них за даним наповнювача, набряклий крохмаль і латекс; винаходом, і доданий у шлам пульпи, частинки композиція може також містити спільно діючі наповнювача агломеруються, і агломеровані домішки для крохмалю і латексу, і речовини для частинки наповнювача адсорбуються на виготовлення паперу. поверхнях тонких частинок і волокон, викликаючи У ще одному втіленні винаходу передбачений швидку флокуляцію у композиції. Це приводить у спосіб одержання паперу шляхом додавання результаті до хорошого затримання наповнювача і суспензії наповнювача, що містить частинки тонких частинок і поліпшує збезводнення полотна наповнювача, набряклий крохмаль і латекс у паперу, навіть без додавання затримувальної водному розчиннику у ви хідну волокнисту пульпу домішки. Однак при високих значеннях зсуву, для утворення композиції паперу і виробництва турбулентності і вакууму, затримання паперу з композиції. Аніонні і катіонні речовини наповнювача може бути зменшене у зв'язку з можуть бути додані у композицію, яка містить дефлокуляцією і відділенням наповнювача від оброблений наповнювач для того, щоб підвищити поверхонь волокон. Додавання аніонних затримання і поліпшити збезводнення. Композиція мікрочастинок, таких як колоїдна кремнієва може також містити спільно діючі домішки для кислота, у композицію для виготовлення паперу, крохмалю і латексу, і речовини для виготовлення яка містить оброблений наповнювач, біля паперу. напірного ящика або перед ним, і переважно на Винахід також відноситься до способу пресувальну сітку папероробної машини, істотно одержання складів з набряклого крохмалюпідвищує затримання і збезводнення. латексу і їх введення у суспензії наповнювачів. Зі здивуванням було виявлено, що додавання Склад набряклого крохмалю-латексу, у латексу до не провареного крохмалю, після чого присутності спільно діючих домішок або за їх йде часткове проварювання при температурах відсутності, відповідним чином готується у трохи нижчих за точку гелеутворення для варильних котлах періодичної дії або з соплом, виробництва набряклого крохмалю, дозволяє або шляхом змішування суспензії крохмалю і одержати поліпшену систему додавання, ніж латексу з гарячою водою. Для даного крохмалю 15 80701 16 додавання або одного набряклого крохмалю, або збільшення в'язкості. Поза цією стадією в'язкість одного латексу. зменшується знову у зв'язку з руйнуванням Було виявлено, що виготовлення частинок набряклих гранул. Кожний різновид крохмалю має наповнювача катіонними шляхом обробки їх різний діапазон температур утворення пасти. водорозчинними катіонними полімерами, Гранули набряклого крохмалю, використані у включаючи проварений катіонний крохмаль, винаході, відрізняються від провареного поліетиленімін, полідіалілдиметиламонійхлорид крохмалю. Проварений крохмаль одержують у або полівініламін, допомагало адсорбції аніонного результаті, коли гранули набряклого крохмалю латексу на їх поверхнях. Однак поліпшення у руйнуються вище точки гелеутворення крохмалю, міцності паперу, що містить наповнювач, були після чого утворюється амілоза і амілопектин, значно нижчими, ніж одержані за даним розчинні у водному середовищі. винаходом з використанням складів набряклого В залежності від джерела крохмалю розмір крохмалю-латексу. Приготування складів частинок гранул набряклого крохмалю набряклого крохмалю-латексу або комплексів знаходиться у діапазоні між 5 мкм і 90мкм або провареного крохмалю-латексу, або для вище. Найкраща характеристика досягається, коли використання при обробці наповнювача перед гранули набряклого крохмалю ретельно тим, як додати їх у суспензію пульпи при контролюються, щоб запобігти їх руйнуванню. виготовленні паперів, які містять наповнювач, або Переважний діапазон гранул є таким, що 80% для використання як домішки у вихідну п ульпу при набряклих частинок знаходяться у діапазоні від 30 виготовленні сортів паперу і картону, які не містять до 70мкм. наповнювач, не було раніше описане. с) Латекс а) Наповнювачі Важливим аспектом даного винаходу є Наповнювачі відповідно до винаходу являють використання придатного латексу. Латекс може собою типові неорганічні матеріали, що мають бути аніонним, катіонним або амфотерним. середній розмір частинок у діапазоні від 0,5 до Придатні латекси включають акриловий 30мкм, більш звичайно від 1 до 10 мікрон, такі як латекс, катіонну дисперсію звичайні наповнювачі для виготовлення паперу стиролу/бутилакрилату, карбоксильовану тину глини, подрібненого карбонату кальцію (ПКК), дисперсію стиролу/бутадієну, дисперсію крейди, осадженого карбонату кальцію (ОКК), полівінілацетату, катіонну дисперсію тальку і осадженого сульфату кальцію (ОСК) та їх стиролу/бутадієну, співполімер н-бутилу акрилатусумішей. Шлам пульпи для виготовлення паперу, в акрилонітрилу-стиролу. Середній розмір частинок який повинен бути доданий оброблений латексів може знаходитися у діапазоні між 800 і наповнювач відповідно до винаходу, може 1300нм. складатися з механічної деревної маси, целюлози d) Склад набряклого крохмалю-латексу або рециркулюючої п ульпи та їх сумішей. Гранули набряклого крохмалю і латекс У той час як наповнювач в основному може взаємодіють так, що гранули стають носіями для містити частинки, що мають розміри в основному латексу. Зокрема, аніонні хімічні групи, наприклад, діапазоні від 0,5 до 30мкм, в основному частинки карбоксильні групи на частинках латексу, можуть знаходяться всередині нижнього діапазону взаємодіяти з катіонними ділянками на гранулах розмірів від 1 до 10 мікрон, і частинки набряклого крохмалю, щоб зв'язати частинки наповнювача в основному значно менше, ніж латексу з гранулами, Частинки латексу можуть гранули набряклого крохмалю. бути абсорбовані на набряклих гранулах. b) Гранули набряклого крохмалю Загалом, склади містять від 60 до 95% за Крохмаль, придатний для використання за вагою гранул і від 40 до 5% за вагою латексу від даним винаходом, включає крохмаль, одержаний з загальної кількості 100% за вагою, на основі кукурудзи, воскової кукур удзи, картоплі, пшениці, загального вмісту твердих частинок гранул і тапіоки, сорго, воскового сорго, рису. Крохмаль латексу. Приготування крохмалю і латексу у складі може бути катіонним (з позитивним зарядом), залежить від наповнювача, який повинен бути аніонним (з негативним зарядом), амфотерним оброблений, і сорту паперу, який повинен бути (поєднання позитивного і негативного зарядів), виготовлений. перетвореним або не модифікованим. Середній Необхідно зрозуміти, що склад містить розмір частинок більшості не набряклих гранул комплекси латексу, зв'язаного з гранулами знаходиться у діапазоні між 5 і 35мкм. набряклого крохмалю, а також вільні гранули Гранули крохмалю є не розчинними у холодній набряклого крохмалю і вільні частинки латексу. воді у зв'язку з організацією їх стр уктури з Склад гранул набряклого крохмалю і латексу водневими зв'язками. Щоб диспергувати відповідним чином використовується у кількості від «проварений» крохмаль, необхідно підвести 1 до 10% за вагою сухих твердих частинок на досить енергії, щоб зруйнувати водневий зв'язок і основі ваги частинок наповнювача. ввести молекули води. Коли водні суспензії e) Спільно діючі домішки крохмалю нагріваються, гранули проходять Склади за винаходом можуть за вибором спершу через стадію легкого, оборотного включати спільно діючі домішки для гранул набрякання доти, доки буде досягнута критична набряклого крохмалю і латексу, причому ці спільно температура. При цій температурі, відомій як діючі домішки підвищують ефективність складу температура утворення пасти або гелеутворення, гранул крохмалю і латексу. Типово, спільно діючі структура гранул «розплавляється». Відбувається домішки є аніонними, наприклад, набрякання всієї маси, що викликає велике карбоксиметилцелюлоза, поліакрилова кислота, 17 80701 18 альгінат, колоїдна кремнієва кислота, залежності від заряду латексу (аніонного або поліакриламід бентоніту і розчинне мило, або катіонного) спільно діюча домішка може бути катіонними, наприклад, поліетиленімін, хітозан, катіонною або аніонною. полівініламін, поліалюмінійхлорид, Загалом, частинки обробленого наповнювача полідіалілдиметиламонійхлорид, галуни, за винаходом, що містять частинки наповнювача у тривалентні і чотиривалентні катіони. гранулах набряклого крохмалю і латексі, Загалом, там, де використовується спільно використовуються у кількості від 5% до 60%, як діюча домішка, вона присутня у кількості від 1% до тверді частинки на основі сухої ваги п ульпи у 10% за вагою, відповідним чином від 0,5% до 5% композиції. за вагою, на основі загальної ваги твердих Було виявлено, що виливки, виготовлені з частинок гранул набряклого крохмалю і латексу. наповнювачами з ОКК або глини, обробленими f) Речовини для виготовлення паперу складами набряклого крохмалю і латексу, навіть Склади, суспензії і композиції за винаходом при вмісті наповнювача 40%, мають більшу можуть додатково включати традиційні речовини міцність внутрішнього зв'язку, як виміряно за для виготовлення паперу, наприклад, допомогою технології зв'язку Скота, ніж проклеювальні речовини, такі як димер контрольний аркуш, виго товлений без алкілкетену, алкеніловий бурштиновий ангідрид і наповнювача. При рівному вмісті наповнювача каніфоль; речовини для забезпечення міцності у властивості щодо міцності на розтягування і мокрому стані і катіонні або аніонні полімерні повітростійкості аркушів, виготовлених з затримувальні домішки. Склад може включати обробленим наповнювачем, були всі поліпшені, і затримувальну домішку, яка може бути одиничним були набагато більше, ніж для тих аркушів, які хімікатом, таким як аніонні мікрочастинки (колоїдна були виго товлені з не обробленим наповнювачем. кремнієва кислота, бентоніт), аніонний Використання поєднань набряклого крохмалю поліакриламід, катіонний полімер (катіонний і латексу за даним винаходом дає можливість поліакриламід, катіонний крохмаль), або подвійна одержання паперу, що містить наповнювач, такого система хімікатів (катіонний полімер/аніонні як тонкий папір з покриттям або без нього, мікрочастинки, катіонний полімер/аніонний суперкаландрований папір і газетний папір, з полімер). Вибір хімікатів затримуваної домішки і мінімальною втратою міцності, поліпшеним місць їх введення у систему підходу до опором повітрю і хорошими оптичними якостями. папероробної машини буде залежати від Наповнювачі, оброблені відповідно до винаходу, властивостей іонного заряду шламу обробленого можуть таким чином дати можливість виробникам наповнювача і композиції для виготовлення паперу, які одержують папір, що містить паперу. наповнювач, збільшити вміст наповнювача в g) Компоненти складу аркуші без втрати властивості міцності у сухому Вибір переважних крохмалю, латексу і за стані або підвищення вартості затримувальних вибором спільно діючих домішок для приготування домішок. Загалом, потенційні вигоди від складів з набряклого крохмалю-латексу, та їх використання суспензій обробленого наповнювача додавання до шламу наповнювача, залежить від за даним винаходом включають поліпшене властивості іонного заряду використаних затримання, збезводнення, міцність, непрозорість і крохмалю і латексу, так само, як від властивості якість друку, і знижують використання дорогих поверхневого заряду наповнювача, який повинен зміцнювальних волокон целюлози і використання бути оброблений. Наприклад, при катіонному затримувальної домішки. крохмалі переважно використовувати аніонний У визначених умовах поєднання набряклого латекс, у той час як при аніонному або крохмалю і латексу може також бути використане амфотерному крохмалі переважно для ефективного зміцнення інших сортів, які не використовува ти катіонний латекс. Коли катіонний містять наповнювача, наприклад, паперових латекс використовується з катіонним крохмалем, мішків і виробів з картону. після чого йде обробка наповнювача, аніонний Конкретні способи відповідно до винаходу полімер, такий як КМЦ, поліакрилат або алігнат, включають обробку наповнювачів системами або аніонні мікрочастинки, такі як кремнезем або домішок, що містять набряклий крохмаль, латекс і бентоніт, можуть бути додані для того, щоб спільно діючі домішки. Гранули крохмалю у шламі стимулювати місточкові зв'язки між частинками крохмалю при вмісті 2-10% твердих частинок і наповнювача і утворення мікропластівців. Якщо кімнатній температурі можуть набрякати при аніонний латекс повинен бути використаний з температурах нижче точки гелеутворення аніонним або амфотерним крохмалем, тоді крохмалю у варильному котлі періодичної дії, катіонна речовина, така як описані вище, потрібна варильному котлі, обладнаному соплом, або для утворення комплексу і стимулювання шляхом змішування з гарячою водою. місточкових зв'язків між частинками обробленого Переважним способом за даним винаходом є наповнювача. набрякання гранул шляхом змішування шламу Для того, щоб одержати найкраще поєднання крохмалю, приготованого у холодній воді, з крохмалю, латексу і за вибором спільно діючих гарячою водою. Температура використовуваної домішок для обробки наповнювача, важливо гарячої води залежить від консистенції вихідного розглянути властивості зарядів крохмалю і шламу крохмалю у холодній воді, температури латексу, так само як властивість заряду холодної води, рН і чару перебування для наповнювача, який повинен бути оброблений. Для приготування набряклих гранул. Величини катіонного крохмалю або амфотерного крохмалю в температури і час реакції для приготування складу 19 80701 20 набряклого крохмалю-латексу залежить від тину затримувальні домішки, такі як поліариламід, використаного крохмалю, рН шламу крохмалю і можуть бути додані у композицію (що містить часу нагрівання. пульпу і оброблений наповнювач) переважно у 1) Дисперсія крохмалю, змішаного з латексом місці перед напірним ящиком або притискною у холодній воді, набрякає, потім склад набряклого сіткою, або біля них. Після додавання кремнезему крохмалю-латексу додається у перемішувану або КМЦ у ви хідну п ульпу, що містить оброблений суспензію наповнювача. У даному способі наповнювач, затримання і збезводнення істотно порошок крохмалю спочатку диспергується у поліпшуються. холодній воді, потім латекс об'єднується з Мікроскопічний аналіз показує, що частинки дисперсією за допомогою зсуву. С уміш крохмальнаповнювача у формі маленьких агрегатів добре латекс перемішується з гарячою водою або розподіляються в аркуші. Міцність зв'язків, нагрівається при температурі нижче точки властивості міцності на розтягування і гелеутворення крохмалю протягом декількох повітростійкість аркушів, виготовлених з хвилин. Склад набряклого крохмалю-латексу потім обробленим наповнювачем, були всі поліпшені та швидко перемішується з суспензією наповнювача, були набагато більше, ніж властивості аркушів, звичайно при кімнатній температурі, при виготовлених з не обробленим наповнювачем. консистенції між 10%-60%, більш переважно між Оброблений наповнювач також поліпшує оптичні 20%-40%. якості аркуша. Також було виявлено, що 2) Дисперсія крохмалю спочатку набрякає, збільшення пропорції латексу у складах набряклий потім додається у перемішувану суспензію крохмаль-латекс, які використовуються при наповнювача, після чого йде введення латексу. У обробці дисперсії наповнювача, додатково даному способі порошок крохмалю диспергується підвищує міцнісні властивості аркуша, що містить у холодній воді, потім перемішується з гарячою наповнювач. водою або нагрівається при температурі нижче Фіг.1 і 2 схематично ілюструють процес точки гелеутворення крохмалю. Набряклий приготування складів, що містять гранули крохмаль потім швидко перемішується з набряклого крохмалю і латекс, з домішками суспензією наповнювача, звичайно при кімнатній спільної дії або без них, і для виготовлення температурі, при консистенціях між 10%-60%, суспензії обробленого наповнювача за даним більш переважно між 20%-40%, після чого йде винаходом і його додавання у вихідну п ульпу додавання латексу. папероробної машини. Зазначені вище два полімерних склади і Фіг.3 і 4 показують міцність внутрішнього способи обробки наповнювача були підготовлені у зв'язку (зв'язку Скота), тобто МЗС (Дж/м 2), і хороших умовах перемішування. Аніонні речовини довжину розриву, тобто ДР (км) для аркушів, що або катіонні речовини можуть бути додані під час містять наповнювач. ОКК, тобто ОКК %, що являє приготування складів набряклий крохмаль-латекс собою вміст ОКК в аркушах з використанням для утворення комплексу, або у суспензію традиційного процесу і процесу за винаходом. наповнювача, оброблену зсувом, для розвитку Фіг.1: 1) вихідна пульпа, 2) лопатевий насос, 3) місточкових зв'язків між частинками наповнювача. напірний ящик, 4) секції формування, пресування і Шляхом використання належного змішувального сушіння, 5) вихідний наповнювач, 6) змішувач, 7) обладнання, дані концепції обробки можуть давати насос, 8) латекс, 9) домішка спільної дії, 10) гомогенні суспензії наповнювача, які є стабільними холодна вода, 11) порошок крохмалю, 12) під час зберігання протягом тривалого періоду. змішувальний бак, 13) затримувальна домішка, 14) В'язкість шламу ОКК при постійній концентрації, папір. Змішування може здійснюватися за перед обробкою набряклим крохмалем і латексом допомогою механічного перемішування з робочим і після неї, що вимірюється у широкому діапазоні колесом або за допомогою відцентрового насоса. зсуву, має тенденцію ставати нижче, ніж в'язкість У процесі за Фіг.1 холодна вода 10 і порошок шламу необробленого ОКК. Розмір агрегованих крохмалю 11 подаються у змішувальний бак 12, і частинок наповнювача можна контролювати домішка спільної дії 9 додається у змішувальний шляхом прикладення сил зсуву. бак 12. Ці компоненти змішуються у Суспензії обробленого наповнювача можуть змішувальному баку 12, і одержана у результаті безпосередньо вводитися у шлам пульпи або суміш подається з додаванням латексу 8 у розбавлятися, за необхідності, і додаватися у змішувач 7 для додаткового змішування і вихідну пульпу папероробної машини перед набрякання. Одержана у результаті суміш і процесом формування аркуша, тобто у вихідний наповнювач 5 подаються у змішувач 6 змішувальний бак, бак машини або на вхід для одержання суспензії обробленого лопатевого насоса. Введення обробленого наповнювача. Суспензія наповнювача додається у наповнювача у суспензію пульпи стимулює пульпу з вихідної пульпи 1 і закачується насосом 2 флокуляцію у шламі пульпи. На ступінь у потоку під напором у напірний ящик 3. флокуляції, однак, впливає величина зсуву і часу Затримувальна домішка 13 додається у потік під перебування. Загалом, суспензії оброблених напором. Композиція пульпи з напірного ящика 3 наповнювачів мають тенденцію зберігати їх подається у секції 4 формування, пресування і параметри флокуляції з плином часу, коли вони сушіння папероробної машини, з якої виходить додаються у шлами пульпи для виготовлення папір 14. паперу. Для підвищення затримання наповнювача Фіг.2: 1) вихідна пульпа, 2) лопатевий насос, 3) аніонні мікрочастинки, такі як кремнезем, аніонні напірний ящик, 4) секції формування, пресування і полімери, такі як КМЦ, або традиційні полімерні сушіння, 5) вихідний наповнювач, 6) змішувач, 7) 21 80701 22 змішувач, 8) латекс, 9) домішка спільної дії, 10) була швидко додана до холодного шламу холодна вода, 11) порошок крохмалю, 12) наповнювача при 20% твердих частинок при змішувальний бак, 13) затримувальна домішка, 14) переміщуванні робочим колесом. Інша суспензія папір. обробленого наповнювача була також Процес за Фіг.2 подібний до процесу за Фіг.1, приготована при тих самих умовах, за винятком за винятком того, що домішка спільної дії 8 того, що порошок катіонного крохмалю з воскового додається у суспензію наповнювача зі змішувача 6 маїсу був доданий в 0,1% розчину КМЦ. КМЦ, що і змішується із суспензією наповнювача. використовується у прикладах, була технічним Фіг.3 і 4: А) аркуші, що містять наповнювач з сортом, одержаним від Aldrich. Її середня ОКК без додавання полімеру, В) аркуші, що молекулярна вага складала 700000, і ступінь містять наповнювач з ОКК з додаванням 1,5% заміщення складав 0,9. Суміш набряклий крохмалю до композиції (пульпа+ОКК) традиційний крохмаль-КМЦ-латекс була потім додана до процес, С) аркуші, що містять наповнювач з ОКК, шламу наповнювача при 20% твердих частинок обробленим відповідно до винаходу (набряклий при перемішуванні робочим колесом. Наповнювачі крохмаль/латекс/спільно діюча домішка). з зазначених ви ще дво х обробок були потім додані Приклади до 1% суспензій пульпи при перемішуванні перед Спосіб за даним винаходом може бути тим, як проводити випробування по затриманню і найкращим чином описаний і зрозумілий за виготовлення виливка. У деяких випробуваннях допомогою наступних ілюстративних прикладів. У аніонний кремнезем з мікрочастинками (Eka цих прикладах результати були одержані з NP890, від Ека Nobel) був доданий у композицію зі використанням технологій у лабораторному зсувом під час випробування по затриманню і масштабі. виготовлення виливка. Кремнезем дає можливість Основна процедура складалася з додавання виготовити композицію з мікропластівцями і кількості суспензії обробленого наповнювача до поліпшені затримання і формування. Деякі зразки шламу пульпи при перемішуванні перед наповнювача були оброблені одним набряклим випробуванням на затримання і виготовлення крохмалем або одним латексом і аркуша. Випробування на затримання використовувалися для виготовлення аркушів, що наповнювача було проведене з використанням містять наповнювач, для порівняння. посудини для динамічного Три види пульпи були використані у наступних затримання/збезводнення (що також називається прикладах. Одна являла собою вибілену посудиною Бріта) при кімнатній температурі. Для пероксидом термомеханічну деревну масу випробувань по затриманню у посудині Бріта (ВТМДМ). Інша була відібрана зі змішаної консистенція композиції (пульпа/наповнювач) була сировини папероробної машини, що виготовляє 0,5% за вагою, і швидкість пропелера у посудині тонкий папір, і складалася з вибіленої з твердої була 750об./хв. Аркуші паперу (60г/м 2) були деревини крафт-целюлози (ВТДКЦ), вибіленої з приготовані при 50°С з використанням динамічної м'якої деревини крафт-целюлози (ВМДКЦ) і аркушевої машини. Вони були приготовані з рециркулюючої пульпи. Дана пульпа мала Ступінь перемішаних суспензій пульпи, що містять Помелу за Канадським Стандартом (СПКС), що необроблений або оброблений ОКК. ОКК мав дорівнює 540мл СПКС. Третя сировина пульпи середній розмір частинок 1,6мкм і був одержаний була приготована у лабораторії з 80% ВТДКЦ і від Specialty Minerals Inc. Безпосередньо перед 20% ВМДКЦ і мала ступінь помелу 560мл СПКС. виготовленням аркуша композиція розбавлялася у рН складав 5,5 для всіх композицій, що містять декельній рамі аркушевої машини від 1% до 0,1% наповнювач - глину, і 7,0 і 8,3 для ВТМДМ і при зсуві. Відформовані вологі аркуші пресувалися композицій для тонкого паперу, відповідно, на лабораторному родовому пресі до приблизно змішаних з наповнювачем осадженим 40% твердих частинок і висушувалися на сушарці карбонатом кальцію. для фотографій. Перед випробуваннями фізичних Приклад 1. Результати затримання ОКК були властивостей висушені аркуші піддавалися одержані у посудині Бріта при 750об./хв., кондиціонуванню у приміщенні при 50% ОВ і 22°С використовуючи ОКК, оброблений різними протягом 24 годин. поєднаннями полімерів. Композиції при 0,5% У наступних прикладах суспензії обробленого твердих частинок були приготовані шляхом наповнювача були приготовані таким чином. 2% змішування обробленого ОКК з набряклим дисперсія порошку катіонного крохмалю з катіонним крохмалем (Cato 232), виготовленим за воскового маїсу (торгова марка Cato 232, від відсутності КМЦ і ла тексу, та у їх присутності, з National Starch and Chemical Согроrаtіоn) була суспензіями ВТМДМ при 50°С і при зсуві. Кількість приготована у холодній воді, потім частина обробленого ОКК у композиції складала 40%. При аніонного акрилового співполімеру латексу таких самих величинах дозування затримання ОКК (торгова марка Acronal S866, від BASF) або було низьким (тобто менш, ніж 30%), коли ОКК був катіонного стиролбутилакрилату співполімеру оброблений набряклим крохмалем, аніонним латексу (Latex 8675 від BASF) була включена у латексом (Acronal S866) або катіонним латексом дисперсію при легкому перемішуванні. Гомогенна (Latex 8675). Затримання ОКК знаходилося-у суміш крохмаль-латекс потім перемішувалася у діапазоні між 75 і 80%, коли ОКК був оброблений нагрітій водяній ванні. Коли температура суміші складами набряклий крохмаль-латекс, крохмаль-латекс досягла 65°С, змішування могло виготовленими із спільно діючими домішками КМЦ продовжуватися протягом декількох хвилин. Після або без них. Воно складало вище 90%, коли цього періоду суміш набряклий крохмаль-латекс наповнювач, оброблений складами набряклий 23 80701 24 крохмаль-латекс, виготовленими у присутності Приклад 3. У таблиці 2 наведені властивості КМЦ або за її відсутності, були додані до суспензії аркушів без деревної маси, з додаванням 25% пульпи, потім йшло додавання аніонного ОКК і без нього (обробленого і необробленого) до кремнезему (від 0,1 до 0,2% на основі композиції). композиції пульпи #1 (відібраної зі змішаної Подібні результати затримання були одержані з сировини папероробної машини, що виготовляє каоліновою глиною. Подібні високі величини тонкий папір) при рН 8,3. Обробка ОКК набряклим затримання ОКК були також виміряні, коли ОКК, катіонним крохмалем, за яким йде аніонний оброблений набряклим крохмалем-латексом у латекс, істотно поліпшує міцність зв'язків і присутності КМЦ, або за її відсутності, був властивості розтягування. Аркуші, що мають 20% доданий до композицій тонкого паперу, потім йшло ОКК, мають більшу міцність зв'язків, ніж аркуші, додавання кремнезему. Дуже високе затримання виготовлені без ОКК (контрольний зразок). могло також бути досягнуте, коли кремнезем був Обробка ОКК цією сумішшю має дещо негативний замінений на КМЦ. вплив на досягнення яскравості і непрозорості Приклад 2. У таблиці 1 наведені властивості через мале зменшення коефіцієнта розсіювання аркушів ВТМДМ 60г/м 2, вигото влених з ОКК і без світла наповнювачем. нього (обробленого і необробленого) при рН 7,0. Всі аркуші були каландровані при тих же умовах (80кН/м і 50°С). Обробка ОКК не мала шкідливого впливу на непрозорість аркуша. Вміст ОКК в Аркуші з тонкого паперу - композиція подрібн аркушах 60г/м 2 змінювався між 23 і 39%. Аркуші, виготовлені з додаванням необробленого ОКК Властивості Без ОКК Без обробки 5% НКК н (27% в аркуші) мають високу повітропроникність ОКК (більш відкритий аркуш) і мають більш низьку Вміст ОКК в аркуші, % 0 20,9 19,1 міцність зв'язку (зв'язок Скотта) і опір Міцність внутрішні х зв'язків, Дж/м 225 91 145 продавлюванню. Обробка ОКК складами Довжина розриву, км 4,71 2,08 2,64 набряклого крохмалю-латексу у присутності КМЦ, Подовження, % 3,37 1,42 2,09 або за її відсутності, знижує повітропроникність Непрозорість, % 74,5 85,0 85,5 аркуша і значно поліпшує міцність зв'язків Скотта і Яскравість, % 89,3 92,0 90,1 опір продавлюванню. Обробка ОКК складами набряклого катіонного крохмалю-аніонного ОКК: осаджений карбонат кальцію, НКК: набряклий катіонни латексу підвищує міцність зв'язків в аркуші, що містить наповнювач, навіть при високому вмісті Приклад 4. У таблиці 3 наведені властивості наповнювача. Менш проникний аркуш є більш аркушів без деревної маси, виготовлені з бажаним через знижену абсорбцію рідин у додаванням 25% обробленого ОКК і без нього до чорнилах, нанесення покриттів і проклейки. Однак, композиції пульпи #2 (відібраної зі змішаної спільною проблемою, пов'язаною з агрегацією сировини папероробної машини, що виготовляє частинок наповнювача, є зниження здатності тонкий папір) при рН 8,3. ОКК був оброблений розсіювати світло, яка приводить до зниженої одним набряклим катіонним крохмалем (НКК) і непрозорості аркуша. Непрозорість аркушів, трьома сумішами НКК/АЛ при 90%/10%, 75%/25% і виготовлених з необробленим ОКК або 50%/50%. Загальна величина дозування НКК або обробленим ОКК, є дуже схожою, передбачаючи, сумішей НКК/АЛ складала 10% на основі сухої що обробка не значно погіршує здатність ОКК ваги ОКК. Обробка ОКК одним набряклим розсіювати світло. Подібні за тенденцією катіонним крохмалем поліпшує міцність зв'язків і результати були одержані, коли ОКК був властивості розтягування. Однак, обробка ОКК замінений на наповнювачі з каолінової глини. поєднанням НКК і АЛ істотно поліпшує ці властивості, причому властивості міцності були Таблиця 1 набагато вищими, ніж у тих аркуша х, які були виготовлені і 80кН/м Аркуш ВТМДМ. Каландрований при 50°Стільки з НКК. Найкраще поліпшення міцності було досягнуте при ОКК, обробленому сумішшю, що складається з 75% НКК і 25%АЛ. ОКК в Міцність Коефіцієнт опору виготовлені з 20% ОКК, оброблені Аркуші 60г/м 2, Опір проникненню Непрозорість, Умови додавання аркуші, внутрішніх зв'язків, продавлюванню, повітря за мають непрозорість за трьома складами НКК/АЛ, Герлей % 2 % Дж/м 2 кПа 85% МОС ·м /г і мають (с/100мл) міцність зв'язків і більшу Без ОКК 0 150 1,76 114 86 властивості розтягування, ніж аркуші, виготовлені Необроблений ОКК 27 39 10078 0,99 0,75 92 92 без ОКК (контрольний 82 58 з непрозорістю за зразок ОКК, оброблений 10% МОС 72%). Аркуші, виготовлені з обробленим 34 215 1,18 107 92 НКК/2,5%АЛ ОКК, мають більш високий опір розриву, ніж ОКК, оброблений 10% аркуші, виготовлені з необробленим ОКК. 92 Обробка 33 238 1,38 129 НКК/5% АЛ ОКК одним набряклим НКК робить аркуші більш ОКК;· оброблений 10% проникними, у той час 165 аркуші, виго товлені з як 36 242 1,34 91 НКК/0,1% КМЦ/2,5% АЛ ОКК, оброблені з використанням набряклого НКК/АЛ, мають тенденцію ставати менш ОКК: осаджений карбонат кальцію, НКК: набряклий катіонний крохмаль, АЛ: аніоннийлатексу у суміші проникними, коли кількість латекс. За винятком тих випадків, в яких вказано інакше, величини у % потрібно розуміти, як % за вагою. збільшується. 25 80701 26 Таблиця 3 Аркуші з тонкого паперу - композиція подрібненої пульпи #2 Аркуші з тонкого паперу - лабораторна комп Міцність Коефіцієнт Яскравість, Непрозорість, ОКК в Подовження, Умови додавання ДР, км внутрішніх розриву, ОКК в Міцність аркуші, % % % % ДР, Подовження 2 Умови додавання зв'язків, Дж/м мНм 2/г аркуші, внутрішніх км % 2 Без ОКК 0 309 5,65 3,52 6,64 90,8 зв'язків, Дж/м % 72,3 Без ОКК 0 107 3,65 1,53 ОКК, оброблений 19,9 212 2,69 1,69 5,52 92,1 85,8 одним НКК 13,0 6 2,62 1,10 Необроблений ОКК ОКК, оброблений 19,5 51 1,47 0,76 17,3 355 4,00 3,15 5,51 91,7 84,3НКК/АЛ (90/10) 1,5% провареного 17,4 80 2,06 1,18 ОКК, оброблений крохмалю, доданого до 20,8 413 4,59 3,52 5,61 31,6 91,3 59 84,4 1,19 0,72 НКК/АЛ (75/25) композиції (волокна+ОКК) ОКК, оброблений ОКК, оброблений одним 20,8 364 4,05 3,59 5,6 20,0 91,1 133 85,5 2,9 1,72 НКК/АЛ (50/50) НКК ОКК, оброблений 24,3 169 3,16 1,78 ОКК: осаджений карбонат кальцію, НКК: набряклийнабряклим крохмаль, АЛ: аніонний латекс, ДР катіонний НКК/АЛ довжина розриву. (75/25)у присутності 35,6 159 2,49 1,68 0,125% КМЦ Приклад 5. У таблиці 4 наведені властивості аркушів без деревної маси, виготовлених з ОКК: осаджений карбонат кальцію, НКК: набряклий катіонний додаванням від 20 до 40% ОКК і без нього, у довжина розриву. композицію пульпи (виготовленої у лабораторії) при рН 8,3. ОКК був або необробленим, або обробленим сумішшю набряклого НКК (75%) і АЛ (25%), у присутності 0,125% КМЦ, або за її відсутності. Загальна величина дозування суміші НКК/АЛ/КМЦ складала 10% по відношенню до ОКК на основі сухої ва ги. На Фіг.3 і 4 показано, що введення ОКК в аркуші тонкого паперу без додавання зміцнювальних полімерів істотно знижує міцність внутрішні х зв'язків (зв'язків Скотта) і довжину розриву. Додавання 1,5% (15 кг/тонну) провареного крохмалю у композицію, що містить ОКК (традиційний процес) тільки злегка поліпшує ці властивості. Обробка ОКК набряклим НКК/АЛ/КМЦ поліпшує їх міцнісні властивості краще, ніж обробка ОКК за допомогою НКК/АЛ. Для аркушів, що містять 19,5% необробленого ОКК, їх міцність зв'язків Скотта знизилася на 52% у порівнянні з аркушами, які не містять наповнювач, і довжина розриву знизилася на 60%. Аркуші, виготовлені з 23,7% ОКК, оброблені сумішшю набряклого НКК/АЛ мали міцність зв'язків Скотта, яка була на 36% більше, і їх довжина розриву знизилася тільки на 31%. Обробка ОКК у поєднанні з НКК/АЛ/КМЦ істотно поліпшує дані властивості навіть при високому вмісті наповнювача (Фіг.3 і 4). Наприклад, аркуші, виготовлені з 24,3% ОКК, обробленого сумішшю набряклого НКК/АЛ/КМЦ, мали міцність зв'язків Скотта, яка була на 58% більше, і їх довжина розриву знизилася тільки на 13%. Аркуші, виготовлені з 35,6% ОКК, обробленого сумішшю набряклого НКК/АЛ/КМЦ, мали міцність зв'язків Скотта, яка була на 49% більше, і їх довжина розриву знизилася тільки на 29%. Тому, з використанням даного винаходу, стало можливим виготовляти аркуші, що містять високі вмісти наповнювача, і з величинами зв'язків Скотта більшими, ніж для аркуша, що не містить наповнювач, і тільки з невеликою втратою властивостей розтягування. Крім того, оптичні якості аркуша не погіршилися від цієї обробки, і проникність аркуша була поліпшена. 27 80701 28