NO129920B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av et mineralsk

fyllstoff til bruk ved papirfremstilling.

Den foreliggende oppfinnelse angår forbedrede fyllstoffer som

er egnet til bruk ved fremstilling av papir eller andre fiberformede baner. Nærmere bestemt angår oppfinnelsen en fremgangsmåte til fremstilling av et mineralsk fyllstoff med et syrebeskyttende stivelsesbelegg.

Mineralske fyllstoffer blir vanligvis anvendt ved fremstilling av papir og lignende produkter som f.eks. papp og ikke-vevde stoffer. Kaolin anvendes ofte som fyllstoff, men det billigere og lettere til-gjengelige kalsiumkarbonat, f.eks. slemmekritt, ville være et brukbart alternativ hvis det ikke hadde vært for kalsiumkarbonatets tilbøyelighet til å reagere med det papiralun som anvendes sammen med kollofonium-

såpe i vanlig lim for papir.

Den foreliggende oppfinnelse skaffer belagte mineralske fyllstoffpartikler som holdes bedre på plass i fiberbanen, og som når det gjelder kalsiumkarbonat, har redusert kjemisk reaktivitet med alun.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved at vandige oppløsninger av anionisk og kationisk stivelse blandes med fyllstoffpar-tikler eller at en tørr blanding av anionisk og kationisk stivelse og fyllstoffpartikler røres ut i vann.

Stivelsene utfelles på partiklene for å gi fnokker. De fnokker som oppnås fra slike polymerbehandlede fyllstoffer, kan videre gis en ytterligere behandling med en forbindelse som gjør dem uopp-løselige.

Ved en foretrukket utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fremstilles der en vandig dispersjon av fyllstoffet som får tilsatt kationisk og anionisk stivelse i en hvilken som helst rekkefølge eller samtidig. Stivelsene kan tilsettes som tørre pulvere, som dispersjoner eller i oppløsning. En blanding av tørt fyllstoff med de tørre stivelser kan fremstilles, og denne blanding kan deretter blandes med vann under omrøring til der fås en glatt suspensjon. Ved samvirkning mellom de to stivelser fås der organiske fnokker eller fnugg som inneholder fyllstoffpartiklene, og fnokkdannelsen påskyndes ved tilsetning av et utfellingsmiddel som f.eks. papiralun.

Ennskjønt de behandlede fyllstoffer fremstilt i henhold til oppfinnelsen kan fremstilles som tørre pulvere, er det, når de behandlede partikler vanligvis foreligger i form av aggregater, også mulig å anvende dem i form av en suspensjon av koagulerte fyllstoff/ polymer-partikler eller -fnokker som kan settes direkte til papirmasse. Videre kan stivelsen blandes med det mineralske fyllstoff som et tørt pulver og selges som sådant klart til å fortynnes med vann, hvorunder koaguleringen og belegningen av partiklene finner sted. Bestanddelene kan også leveres i form av et tørt, fuktig eller oppslemmet fyllstoff i forbindelse med en separat pakket og riktig utmålt mengde av det polymere materiale.

Med en anionisk stivelse menes her en stivelse eller et stivelsesderivat som inneholder substituenter i form av syregrupper, f.eks. karboksyl-,- fosfat-, sulfat- eller sulfonatgrupper. Kationiske stivelser kan inneholde primære, sekundære eller tertiære aminogrupper eller en kvaternær ammoniumgruppe. Stivelsene kan foreligge i en forgelert form, d.v.s. dispergerbare eller oppløselige i kaldt vann, eller i sin opprinnelige kornform, hvorfra dispersjonen oppnås ved oppvarmning i nærvær av vann for å gelatinere stivelsen. Foruten at stivelsene kan modifiseres ved nærvær av de ovennevnte substituent-grupper, kan de være dekstrinert, oksydert, hydrolysert, foretret eller forestret, og de kan også være tverrbundet.

Det er funnet at substitusjonsgraden av anioniske og kationiske stivelser ikke er kritisk innenfor de vanlige grenser for slike . produkter, men det foretrekkes å anvende en mengde anionisk stivelse som ikke er mindre enn mengden av kationisk stivelse. Fortrinnsvis er vektforholdet mellom anionisk og kationisk stivelse på mellom 1:1 og 2:1. Det foretrekkes videre å anvende minst tilsammen 4 vektprosent anionisk og kationisk stivelse, regnet på vekten av fyllstoffpartiklene. 5% foretrekkes, men der oppnås ikke ytterligere fordeler ved anvendelse av mengder over 5%, skjønt der ikke er noen kritisk øvre grense.

Stivelsene kan også være behandlet med et uoppløseliggjørende middel, f.eks. glyoksal.

Utfelling eller separering av fnokker eller fnugg kan observeres ved fortynning med vann eller ved blanding av fyllstoff/polymer-suspensjonen med en utfellingsoppløsning, idet suspensjonen kan tilsettes oppløsningen eller oppløsningen kan tilsettes suspensjonen. Utfellings-oppløsningen kan være en papirmasse som inneholder tidligere eller samtidig tilsatt utfellingsmiddel, f.eks. harpikslim og alun. Eventuelt kan alun tilsettes før den vandige suspensjon av de utfelte fnokker tilsettes et papirsystem, enten satsvis eller kontinuerlig. Det foretrekkes å tilsette alun raskt til en suspensjon av slemmekritt med anioniske og kationiske stivelsesderivater. På denne måte fås der en bedre beskyttelse av slemmekrittet mot syreangrep, muligens fordi alunet reagerer raskt med stivelsesfnokkene før kalsiumkarbonatet har tid til å bli angrepet. Hvis en suspensjon av slemmekritt og sti.velses-fnokker tilsettes en sur papirmasse, kan der finne sted en langsom re-aksjon av slemmekrittet.

I det følgende er der angitt eksempler på foretrukne utførelses-former av oppfinnelsen.

Eksempel 1

Oppløsninger ble fremstilt av 2,5 g i handelen tilgjengelig anionisk stivelse med en substitusjonsgrad på 0,05 av karboksymetyl-grupper og av 2,5 g i handelen tilgjengelig kationisk stivelse med en substitusjonsgrad på 0,035 av dietylaminetylgrupper. Hver av disse stivelser var på forhånd blitt oppløst i 33,3 ml kaldt vann fra springen. Disse oppløsninger ble blandet sammen, og 100 g naturlig slemmekritt

med handelsbetegnelsen BWF Grade 40 ble mekanisk innblandet. En tilsynelatende glatt dispersjon var resultatet. Ved tilsetning av vann eller ved innføring i en oppløsning av papiralun ble der.oppnådd fnokker som

var motstandsdyktige overfor syreangrep.

Eksempel 2

En suspensjon av stivelsesderivater som i eksempel 1 ble fremstilt, og en oppløsning av papiralun ble tilsatt i små mengder for å gi en pH-verdi på 7,0, hvorpå der dannet seg fnokker eller fnugg. Prøve-papirark ble fremstilt for hånd under anvendelse av bleket sulfittmasse med 2% alun i massen og varierende mengder fyllstoff i form av de ovennevnte fnokker. Tilbakeholdelsen av fyllstoffet og papirstyrken var god og arket var glatt.

Eksempel 3

Tørt slemmekritt ble blandet med 2,5% i handelen tilgjengelig anionisk stivelse med en substitusjonsgrad på 0,05 av karboksymetyl-grupper og 2,5% i handelen tilgjengelig kationisk stivelse med en substitusjonsgrad på 0,035 av dietylaminoetylgrupper, begge i tørr form. En tilsynelatende glatt suspensjon med 60% innhold av faste stoffer ble fremstilt ved blanding med vann fra springen. Ved fortynning eller behandling med et utfellingsmiddel ble der dannet fnokker som var motstandsdyktige mot syreangrep.

Det vil være klart at oppfinnelsen med fordel kan anvendes sammen med andre alunreaktive fyllstoffer enn slemmekritt, f.eks. dolomitt eller malt kalksten.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av et mineralsk fyllstoff med et syrebeskyttende stivelsesbelegg, karakterisert ved at vandige oppløsninger av anionisk og kationisk stivelse blandes med fyll-stof f partikler eller at en tørr blanding av anionisk og kationisk stivelse og fyllstoffpartikler røres ut i vann.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at stivelsene er behandlet med g'lyoksal for å gjøre dem uoppløselige.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at der anvendes en samlet mengde av anionisk stivelse og kationisk stivelse på minst 4 vektprosent av det mineralske fyllstoff.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert.ved at der anvendes anionisk stivelse og kationisk stivelse i et vekt-forhold på mellom 1:1 og 2:1.