NO822573L - Fremgangsmaate for fremstilling av papir. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår fremstilling av papir og angår spesielt fremstilling av papir med forbedret tørrstyrke.

Ved fremstilling av papir blir cellulosefibre avsatt som et lag fra en vandig suspensjon, og laget blir deretter avvannet, konsolidert og tørket. For å forbedre våtstyrken av papirproduktet er det kjent å behandle cellulosefibrene med et melamin-syre-kolloid, som er en sur oppløsning av en aminoplast-harpiks med relativt høyt formaldehydinnhold, og denne behandling gir også en god forbedring av tørrstyrken. Anvendelse av en slik harpiks som vanligvis praktisert fører imidlertid til en konsentrasjon av fritt formaldehyd i arbeidsatmosfæren som må anses å være uakseptabelt høy.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte som kan anvendes for fremstilling av papir med. betydelig forbedret tørrstyrke uten å medføre et uakseptabelt innhold av fritt formaldehyd i arbeidsatmosfæren.

I henhold til oppfinnelsen tilveiebringes en fremgangsmåte til fremstilling av papir ved at cellulosefibre avsettes som et lag fra en vandig suspensjon, og laget av cellulosefibre avvannes, ved hvilken fremgangsmåte man for å forbedre tørrstyrken av papirproduktet behandler cellulosefibrene suksessivt med en kationisk polymer som ikke er avledet fra formaldehyd, og en anionisk polymer som er en aminoplast-harpiks hvis gjentatte enheter er anioniske.

Denne egenskap ved den gjentatte enhet at den er "anionisk" kommer av at enheten inneholder en sur gruppe i saltform, eksempelvis -O.S02- eller -SO3-. (Saltets kation er ikke av større betydning, forutsatt at det ikke er til hinder for at saltet lett oppløses eller dispergeres i vann. Det er derfor hensiktsmessig et alkalimetall-ion, for eksempel natrium-eller kalium-ion, eller et organisk kation, eksempelvis NfCH^)^ , som er lite sammenlignet med den gjentatte enhet.)

Behandlingen av cellulosefibrene utføres fortrinnsvis ved at man suksessivt tilsetter den kationiske ikke-formaldehyd-polymer og den anioniske polymer til den vandige suspensjon fra hvilken cellulosefibrene avsettes.Polymerene oppløses eller dispergeres i den vandige suspensjon og blir suksessivt avsatt på fibrene.

Uansett hvilken behandlingsprosess som anvendes, må den kationiske polymer gis tilstrékkelig tid etter tilsetningen (vanligvis er minst 0,5 minutt ønskelig) til å bli praktisk talt fullstendig adsorbert av de cellulosefibre som den er brakt i kontakt med. For tidlig tilsetning av den anioniske aminoplast-harpiks vil tillate denne å reagere med det bety-delige innhold av kationisk polymer som fremdeles foreligger i det omgivende vandige medium, og således bevirke dannelse av et.nøytralt vanhuoppløselig polymert kompleks, hvis utfel-ling på de cellulosefibre som behandles, ikke resulterer i utvikling av tørrstyrke hos det papir som skal dannes av disse fibre

Den anioniske aminoplast-harpiks er fortrinnsvis en harpiks fremstilt ved kondensasjon av (A) mélamin, (B) formaldehyd og (C) et alkalimetallsalt av svovelsyrling. Slike harpikser er i britisk patent 751501 angitt å være egnet for inkorporering i borevæsker for boring av dype brønner. Formaldehydet som anvendes ved kondensasjonen,'anvendes fortrinnsvis i en mengde på 1,75-4 mol pr. mol melamin.

Den anioniske aminoplast-harpiks anvendesthensiktsmessig i en mengde som utgjør 0,1-5 vekt% av cellulosefibrene.

Den kationiske ikke-formaldehyd-polymer som anvendes

ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er fortrinnsvis en polymer hvis gjentatte enhet er kationisk som følge av at enheten inneholder en aminogruppe i saltform bundet til alifa-tiske karbonatomer. Polymeren er fortrinnsvis et polyamid, hensiktsmessig ett av den type som er beskrevet i britisk patent 865727, d.v.s. et polyamid fremstilt ved kondensasjon av en mettet alifatisk tobasisk syre med 3-10 karbonatomer (eksempelvis malonsyre, ravsyre, adipinsyre, azelainsyre) og et polyalkylen-polyamin inneholdende 2-8 alkylengrupper (eksempelvis dietylentriamin, trietylentetramin, tetraetylen-pentamin, dipropylentriamin), med påfølgende omsetning av kondensatet med epiklorhydrin. Slike kationiske polymerer anvendes konvensjonelt for å gi papir våtstyrke.

Ved utførelse av oppfinnelsen anvendes den kationiske polymer hensiktsmessig i en mengde som utgjør 0,1-5 vekt%

av cellulosefibrene.

Det følgende eksempel vil ytterligere belyse oppfinnelsen.

Eksempel

Bleket sul f ittcellulosemasse (Modocrpwn).ble malt til en frihet på 32° Schopper-Riegler og deretter fortynnet

til en cellulosefiber-konsentrasjon på 1,5 vekt%.

Denne vandige suspensjon av cellulosefibre ble deretter innstilt på pH 6 med fortynnet svovelsyre, og kationisk polymer og anionisk polymer ble suksessivt tilsatt under omrøring, idet hver polymer ble anvendt oppløst i vann og ble tilsatt i en mengde på 2 vekt% (harpiks-faststoffer) av cellulose-fiberinnholdet i suspensjonen.

Den kationiske polymer var et polyamid-kondensat fremstilt av dietylentriamin (2,1 mol), adipinsyre (2 mol) og epiklorhydrin (2,5 mol), idet man generelt sett fulgte fremgangsmåten i Eksempel 1 i britisk patent 86 5727, og inneholdende en.gjentatt enhet som overveiende var

Den anioniske aminoplast-harpiks var et kondensat fremstilt av melamin (1 mol), formaldehyd (3 mol) og natrium-metabisulfitt (tilstrekkelig til å gi 1 mol av sulfittradi-kalet, SO^ 2-), idet man generelt sett fulgte fremgangsmåten i Eksempel 1 i britisk patent 751501, og inneholdende en gjentatt enhet som overveiende var

Det gikk to minutter mellom tilsetningen av den kat- - ioniske polymer og tilsetningen av den anioniske aminoplast-harpiks .

Etter tilsetningen av den anioniske polymer ble den vandige suspensjon hensatt i 1/2 time og deretter fortynnet til en cellulosefiberkonsentrasjon på.0,3 vekt%. ' Denne fortyn-nede suspensjon ble så anvendt for fremstilling av prøveark med en flatevekt på 60 g/m 2under anvendelse av et fullstendig konvensjonelt apparat (Papermakers Association Standard Apparatus for Pulp Evaluation), og prøvearkene ble lufttør-ket og deretter oppvarmet ved 127°C i 10 minutter, for fullstendig utvikling av tørrstyrken.

For sammenligningsformål ble fremgangsmåten gjentatt:

(i) Uten anvendelse av polymerer

(ii) Anvendelse av, istedenfor den suksessive anvendelse av kationisk polymer og anionisk polymer, et melamin-formaldehyd-syre-kolloid av den art som konvensjonelt anvendes for4oppnåelse av våtstyrke og tørrstyrke, hvis anvendelse er forbundet med et høyt innhold av formaldehyd (5-10 deler pr. million på volumbasis) i arbeidsatmosfæren.

De forskjellige prøvearkenes slitlengde ble så målt.

Resultatene var:

Ved anvendelse av kationisk/anionisk-fremgangsmåten i en papirfabrikk har.vi funnet at den atmosfæriske konsentra-, sjon av formaldehyd i nærheten av fabrikkens tørkeseksjon ikke er høyere enn ca. 0,5 del pr. million på volumbasis.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av papir ved avsetning av cellulosefibre som et lag fra en vandig suspensjon og avvanning av laget av cellulosefibre, ved hvilken fremgangsmåte man for å forbedre papirproduktets tørrstyrke behandler cellulosefibrene suksessivt med en kationisk ikke-formaldehyd-polymer og en anionisk polymer som er en aminoplast-harpiks hvis gjentatte enhet er anionisk.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor behandlingen av fibrene utføres ved at man suksessivt tilsetter kationisk polymer og anionisk polymer til den vandige suspensjon fra hvilken cellusefibrene avsettes.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, hvor aminoplast-harpiksen er en harpiks fremstilt ved kondensasjon av (A) melamin, (B) formaldehyd, (C) et alkalimetallsalt av svovelsyrling.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, hvor formaldehydet anvendes i en mengde på 1,75-4 mol pr. mol melamin.

5. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, hvor den anioniske polymer anvendes i en mengde som utgjør 0,1-5 vekt% av cellulosefibrene.

6. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, hvor den kationiske polymer er et polyamid.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, hvor den kationiske polymer er en polymer fremstilt ved kondensasjon av en mettet alifatisk tobasisk. karboksylsyre med 3-10 karbonatomer og et polyalkylen-polyamin inneholdende 2-8 alkylengrupper, fulgt av reaksjon mellom kondensatet og epiklorhydrin.

8. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, hvor den kationiske polymer anvendes i en mengde som utgjør 0,1-5 vekt% av cellulosefibrene.

9. Fremgangsmåte til fremstilling av papir i det vesentlige som beskrevet i det foreliggende.