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JPH06508185A - Manufacture of paper and paper products - Google Patents

Manufacture of paper and paper products

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Publication number
JPH06508185A
JPH06508185A JP5500213A JP50021393A JPH06508185A JP H06508185 A JPH06508185 A JP H06508185A JP 5500213 A JP5500213 A JP 5500213A JP 50021393 A JP50021393 A JP 50021393A JP H06508185 A JPH06508185 A JP H06508185A
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JP
Japan
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polymer
paper
starch
furnish
amorphous metal
Prior art date
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Pending
Application number
JP5500213A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ピーツ,スティーブン
ビクスラー,ハリス ジェイ.
Original Assignee
デルタ ケミカルズ,インコーポレイティド
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Filing date
Publication date
Application filed by デルタ ケミカルズ,インコーポレイティド filed Critical デルタ ケミカルズ,インコーポレイティド
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 紙および紙製品の製造 発明の分野 本開示は、バルブスラリーから紙を製造する際に歩留り、排水、生成および他の 品質を増加する方法に関する。[Detailed description of the invention] Manufacture of paper and paper products field of invention The present disclosure provides information on yield, drainage, production and other issues in producing paper from valve slurry. Concerning how to increase quality.

発明の背景 歩留り、排水、生成および乾燥を最善化する製造の改良が常に要求されている。Background of the invention Manufacturing improvements that optimize yield, drainage, production, and drying are constantly being sought.

閉ループの導入により、これらの紙製造システムが複雑になった。全ての操作因 子を同時に最善化し、作られる紙の性能を化学添加物により最善化しようと望む ことは困難となった。The introduction of closed loops has added complexity to these paper manufacturing systems. all operating factors At the same time, we hope to optimize the performance of the paper produced by using chemical additives. Things became difficult.

現状、多くの製紙メーカーは填料およびパルプ微粉の歩留りを高分子量の水溶性 ポリマー、例えばポリアクリルアミド誘導体の添加により最善化することを試み ている。ポリアクリルアミド誘導体は、本質的にカチオンまたはアニオンとして 用いられてもよい。一般に、より高分子量の材料が用いられると、歩留りはより 高くなることが分かっている。一方、ポリアクリルアミドの分子量が増加すると 、シート生成は減少する。用いられるポリアクリルアミド量を増加する場合も同 様のことが言え、つまり、歩留りは増加するがシート生成は困難になる。Currently, many paper manufacturers reduce the yield of fillers and pulp fines to high-molecular-weight, water-soluble Attempts to optimize by adding polymers, e.g. polyacrylamide derivatives ing. Polyacrylamide derivatives can be used as cations or anions in nature. may be used. In general, the higher the molecular weight material used, the higher the yield. I know it's going to be expensive. On the other hand, when the molecular weight of polyacrylamide increases , sheet generation is reduced. The same applies when increasing the amount of polyacrylamide used. In other words, the yield increases, but sheet production becomes difficult.

Br1tt(Tappi(1980)63.5,105〜108)はポリマーの 添加の結果として形成される繊維の凝集塊が重大な問題であり、望ましくない場 合、過度の凝集が起こることを認識した。Br1ttはまた、しかしながら、与 えられたポリマーのタイプまたは量が過度の凝集を引き起こすかどうかはポリマ ー添加の間および後の乱流の広がりに依存することを述べている。Pum5er (Papier (1973)27.10417〜422)は、ポリアクリルア ミドが微粉粒子の過度の凝集を引き起こし、この結果、紙の光学的性質を低める ということを以前に示している。Br1tt (Tappi (1980) 63.5, 105-108) is a polymer Fiber agglomerates formed as a result of addition are a serious problem and may be undesirable. It was recognized that excessive agglomeration occurs when Brltt, however, also Whether the type or amount of polymer obtained causes excessive agglomeration - states that it depends on the extent of turbulence during and after addition. Pum5er (Papier (1973) 27.10417-422) is a polyacrylic Mido causes excessive agglomeration of fine particles, thus reducing the optical properties of the paper. This has been shown before.

原料がシート生成される前に受けるエネルギー(例えば、乱流または剪断)およ び必要な添加側が導入される位置の相互関係を理解することがより注目の的とな った。 LunerおよびKei taaniew+t (TappiPape r Maker Conference+ (1984) 95〜106)は、 試験されたポリアクリルアミドに対して、第一透過歩留りは増加し、最大に達し 、その後、エネルギー印加を増加するとともに減少するということを述べている 。The energy (e.g. turbulence or shear) and Understanding the interrelationships between It was. Lunar and Kei taaniew+t (TappiPape r Maker Conference+ (1984) 95-106) For the polyacrylamide tested, the first permeation yield increased and reached a maximum. , then states that it decreases with increasing energy application. .

5tratton(Tappi(1983)3月141〜144)は同様の結論 を導きだし、ポリマーは吸収の前に均一に分配されなければならないので妥協が 必要であるが、一度吸収されたら、極度の乱流は避けることが重要であると述べ ている。5trattonにより提案された妥協とは、高剪断要素(例えば、フ ァンポンプまたは圧力スクリーン)の出口でポリマーを導入することであった。5 Tratton (Tappi (1983) March 141-144) came to a similar conclusion. and the polymer must be evenly distributed before absorption, so there is no compromise. However, once absorbed, it is important to avoid extreme turbulence. ing. 5 The compromise proposed by Tratton is that high shear elements (e.g. The solution was to introduce the polymer at the outlet of the fan pump or pressure screen).

ここで、ポリマーの分散のための乱流はなおも十分であるが、歩留りを落とすほ ど極端ではない。Here, the turbulence for polymer dispersion is still sufficient, but not enough to reduce the yield. It's not extreme.

一連の紙は、紙製造工程における種々の要因および歩留りシステムに対する影響 に関連する剪断作用の課題に指示を与える。van deVenおよびMaso n(Tal)Gli(1981)64,9,171〜175)は、支配する力は コロイド的な力ではなく、流体力学的な力であると結論づけた。A series of papers is characterized by various factors in the paper manufacturing process and their influence on the yield system. gives instructions on the shear action issues associated with. van deVen and Maso n(Tal) Gli (1981) 64, 9, 171-175), the controlling power is It was concluded that this was not a colloidal force, but a hydrodynamic force.

Tam Dooら(J、Pu1p and paper 5cience(19 83) 7月、J80〜J83)は紙製造システムの種々の成分で繊維壁におけ る流体の剪断速度および最大剪断応力を評価し、実験装置(即ち、Dynami c Drainage Jar)の標準片から得られた値と比較した。この比較 は、ポリマーのタイプおよび添加点の両方のシミュレーションに関するポリマー 歩留りシステムのより現実的な評価を可能にする。Tam Doo et al. (J, Pu1p and paper 5 science (19 83) July, J80-J83) in the fiber wall with various components of the paper manufacturing system. The shear rate and maximum shear stress of the fluid in the experimental setup (i.e., Dynami c Drainage Jar) was compared with the value obtained from a standard piece. This comparison Polymer for simulation of both polymer type and addition point Enables a more realistic evaluation of yield systems.

剪断および歩留りの間の関係はさらにHubbe(Tappi (1986)8 月116〜117)により調べられ、Br1tt 、 5trattonおよび Masonの教示とはいくぶん異なるが、ポリアクリロニトリルは、十分な混合 を確保するためにファンポンプの上流に添加されるべきであると結論付けた。The relationship between shear and yield is further described by Hubbe (Tappi (1986) 8 116-117), Br1tt, 5tratton and Although somewhat different from the teachings of Mason, polyacrylonitrile can be concluded that it should be added upstream of the fan pump to ensure

Waech(Tappi Engineering Conference ( 1982);Tappi(1983)、3月137〜139)はHubbeに同 意し、ポリマーをファンポンプの下流に添加する場合に比べ、ファンポンプの上 流に添加することは同様の歩留りを与え、生成を改善することを示した。これら の実験は、ポリマーの後、全ての填料を添加し、実際の紙製造には幾分非現実的 なモデルであるシステムで行われた。Waech (Tappi Engineering Conference ( 1982); Tappi (1983), March 137-139) is similar to Hubbe. compared to adding the polymer downstream of the fan pump. Addition to the stream gave similar yields and was shown to improve production. these The experiment involved adding all the fillers after the polymer, which is somewhat unrealistic for actual paper production. It was carried out using a system that is a model.

Booth(米国特許第2,368,635号)は歩留り助荊としてベントナイ トを用いた最初の人で、ベントナイトは微小に分割された粒子の凝固剤および汚 染物質の吸収剤の両方として働くということを提案した。Booth (U.S. Patent No. 2,368,635) uses bentonite as a yield aid. He was the first to use bentonite as a coagulant and a contaminant for finely divided particles. It was proposed that it acts both as an absorbent for dyeing substances.

Pye (米国特許第3,052,595号)は、実験室規模の紙製造装置の白 水中でより低い乱流性を達成するためにベントナイトおよびアニオンまたは中性 のポリアクリルアミドの組み合わせを用いた。添加の好ましい方法はポリアクリ ルアミドの前にベントナイトを加えることである。Pye (U.S. Patent No. 3,052,595) is a white lab-scale paper manufacturing equipment Bentonite and anionic or neutral to achieve lower turbulence in water A combination of polyacrylamide was used. The preferred method of addition is polyacrylic Bentonite is added before Ruamide.

ベントナイトの使用は、Pusmer (ドイツ特許第2262906号)によ っても調べられており、ポリエチレンイミン、ポリアミド−ポリアミンまたはポ リエーテルアミンの添加の前に硫酸アルミニウムおよびベントナイトを原料に添 加することはポリマーの性能を向上することになると主張している。The use of bentonite was described by Pusmer (German Patent No. 2262906). Polyethyleneimine, polyamide-polyamine or polymers have also been investigated. Aluminum sulfate and bentonite are added to the feedstock prior to addition of the ether amine. They claim that adding it will improve the performance of the polymer.

Auhorn(Wochenblatt Fur Papierfabrika tion (1979) 13.498〜502)は紙中の酸化性物質の量を減 少させ、また、紙製造原料に続いて加えるポリエチレンイミンの効果を向上させ るためポリエチレンイミンの添加の前に、添加剤としてベントナイトを用いた。Auhorn (Wochenblatt Fur Papierfabrika (1979) 13.498-502) reduces the amount of oxidizing substances in paper. It also improves the effectiveness of polyethyleneimine that is subsequently added to the paper manufacturing raw material. Bentonite was used as an additive before the addition of polyethyleneimine.

Auhornは、後の仕事(Wet end Paper Technolog y Symposium (1981)3月Mun 1ch)で、以前の仕事に 加えて、ポリエチレンイミンおよびポリアクリルアミドの両方を含めた。これら の改善は紙製造機械での試行では十分に実現しなかったが、実験室規模での結論 は以前の仕事と同様であった。Auhorn is a later work (Wet end Paper Technology y Symposium (1981) March Mun 1ch), to my previous job. In addition, both polyethyleneimine and polyacrylamide were included. these The improvement was not fully realized in trials on paper-making machines, but the conclusion was drawn on a laboratory scale. was similar to previous work.

LangleyおよびLitchfield(米国特許第4.305,781号 )は、ベントナイトおよび広く非イオン性の高分子量ポリマーを実質的に充填物 が存在しないセルロース懸濁液に用いることを利用したシステムを提案した。ベ ントナイトを濃い原料、ハイドロパルパーまたは再循環の白水に加えることを提 案している。このポリマーは、理想的には高剪断作用の最終点の後に加えられ、 典型的にはセントリースクリーンの後およびヘッドボックスの前に加えられる。Langley and Litchfield (U.S. Pat. No. 4,305,781) ) substantially filled with bentonite and widely nonionic high molecular weight polymers We proposed a system that utilizes cellulose suspensions that do not contain . Be It is suggested that tonite be added to the thick feedstock, hydropulper or recirculated white water. I'm making plans. This polymer is ideally added after the final point of high shear action and Typically added after the sentry screen and before the headbox.

ベントナイト−ポリマーシステムは「多成分または微粒子歩留りシステム」とし て知られる唯一の例ではなかったし、いまもない。Bentonite-polymer systems are considered “multicomponent or particulate retention systems.” It was not, and is not, the only known example.

1975年にAr1edter(Papier 29+ 10a、 32〜43 )は、ポリエチレンオキシドおよびメラミンホルムアルデヒド樹脂の組み合わせ を歩留りを向上させるために用いた。ポリエチレンオキシドをマシンチェストま たはヘッドボックスのいずれかに添加することはかなりの歩留りを与えた。In 1975, Ar1edter (Papier 29+ 10a, 32-43 ) is a combination of polyethylene oxide and melamine formaldehyde resin was used to improve yield. Machine chest or polyethylene oxide Addition to either the headbox or the headbox gave significant yields.

Svending(米国特許第4,385.961号および4,388.150 号)は、ある程度、付随して生成が減少することなく歩留りおよび排水の両方を 増加する歩留りシステムを記載している。このシステムは、カチオン性の芋の澱 粉およびコロイド状の珪酸を含む。最善の結果を得るためには、シリカの添加の 前に澱粉を原料に加える、または混合するべきであるということ以外には種々の 剪断作用の点に関するこれらの添加点についての記述はほとんどない、このシス テムは、Proco+wpによるGo+aps i 1の名前で販売されたが、 EKAおよびduPont。Svending (U.S. Pat. Nos. 4,385.961 and 4,388.150 (No. 1) can, to some extent, reduce both yield and drainage without a concomitant reduction in production. Describes an increasing yield system. This system uses cationic potato lees. Contains powdered and colloidal silicic acid. For best results, the addition of silica Other than the fact that starch should be added to or mixed with the ingredients beforehand, there are various There is little description of these addition points in terms of shear action, The system was sold under the name Go+aps i1 by Proco+wp, EKA and duPont.

Marittaのジヨイントベンチャーである。しかしながら、このシステムは の利用性は限定される。というのは、酸性の紙製造システムではあまり効果がな いからである。また、澱粉およびシリカの両方の価格がかなり高価であり、この 両方のかなりの量を必要とするので、高価なシステムである。This is Maritta's joint venture. However, this system has limited availability. This is because acidic paper manufacturing systems are not very effective. It is the body. Also, the prices of both starch and silica are quite high, and this It is an expensive system as it requires significant amounts of both.

Andersonは一086105826中でシリカの表面をアルミニウムイオ ンで改質し、紙製造業者に使用される全pH4i域、つまりpH4〜8でその効 率を維持するコロイド状のシリカ粒子を製造することを記載している。このアル ミニウム改質珪酸溶液をカチオン性ポリアクリルアミドとの組み合わせで用いる 0歩留りおよび排水の多くの改善の例が標準の実験室の試験を用いて与えられて いる。与えられた全ての例において、ポリマーはアルミニウム改質珪酸溶液の前 に加えられている。Anderson coated the surface of silica with aluminum ion in 1086105826 It has been modified with describes the production of colloidal silica particles that maintain the This Al Using a modified silicic acid solution in combination with cationic polyacrylamide Examples of many improvements in zero yield and drainage are given using standard laboratory tests. There is. In all examples given, the polymer was added before the aluminum-modified silica solution. has been added to.

二つの刊行物は、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、ポリアミン、ポリ アミドアミンまたはメラミンホルムアルデヒドを含むカチオン性ポリマーおよび コロイド状珪酸、ベントナイト、カルボキシメチルセルロースまたはアニオン性 ポリアクリルアミドを含むアニオン性ポリマー結合剤を用いた紙のサイジングに おける向上(フィンランド特許第67735号および67736号)に関してい た。これらの紙はサイジングに対する効果のみに注目しているが、填料および微 小粒子の歩留りも改善することが確認される。The two publications refer to polyacrylamides, polyethyleneimines, polyamines, poly Cationic polymers containing amidoamine or melamine formaldehyde and Colloidal silicic acid, bentonite, carboxymethylcellulose or anionic For paper sizing using anionic polymer binders containing polyacrylamide (Finland Patent Nos. 67735 and 67736) Ta. These papers focus only on the effect on sizing, but fillers and It is confirmed that the yield of small particles is also improved.

フィンランド特許第67735号および67736号は同様の化学添加物の使用 を支持するが、ただし、67735号において、サイズ剤は既に形成された紙の シートに適用され、67736号において、紙のシートの形成の前に水の懸濁液 に適用される。混合物の歩留りの定義および適用の方法はこれらの特許の間で変 わらない。特許第67735号の請求項のカチオン性化合物は、0.2〜401 bg、/lonの間に存在でき、アニオン性化合物は、0.2〜121bs、/ lonの間に存在できる。Finnish patents 67735 and 67736 describe the use of similar chemical additives. However, in No. 67735, the sizing agent is added to the already formed paper. No. 67736, a suspension of water prior to formation of a sheet of paper Applies to. The definition of mixture yield and methods of application vary among these patents. It doesn't hurt. The cationic compound claimed in Patent No. 67735 is 0.2 to 401 bg, /lon, and anionic compounds can exist between 0.2 and 121bs, /lon. Can exist between lon.

しorz (米国特許第4,749,444号)は、米国特許第4,305.7 81号および欧州特許第0017353号中でLangleyが、また、Pye  (米国特許第3.052,595号)が記載した方法は、両方とも同じ欠点、 即ちシートの過度の凝集に悩まされることを提案している。 1orzは、濃度 の高い原料(コンシスチンシー2.5〜5.0χ)にベントナイトを加える方法 について記載されており、次いで、攪拌および濃度の低い原料(コンシスチンシ ー0.3〜2χ)に希釈し、次いで、カチオン性の高分子電解質を添加し、完全 に混合した後、高分子量(100万〜2000万の平均分子量)のアニオン性ま たは陽イオンに荷電されたポリマーを加える。この方法は、排水を改善させるが 、生成についての記載がない。与えられている例は填料の存在しない原料懸濁液 である。sorz (U.S. Pat. No. 4,749,444) is U.S. Pat. Langley in No. 81 and European Patent No. 0017353, and Pye (U.S. Pat. No. 3,052,595) both have the same drawbacks, That is, it is proposed to suffer from excessive agglomeration of the sheets. 1orz is the concentration Method of adding bentonite to raw materials with high consistency (consistency 2.5-5.0χ) is described, followed by stirring and -0.3 to 2χ), then add a cationic polymer electrolyte to completely dilute After mixing with high molecular weight (average molecular weight of 1 million to 20 million) anionic or or add cationically charged polymers. This method improves drainage, but , there is no mention of generation. The example given is a feedstock suspension without filler. It is.

Lorzのこの仕事は、現在光は入れられている凝固−凝集理論(Coagul ation−flocculation theory)である。カチオン必要 量、ζ電位、易動度またはコロイド滴定法により測定される紙料(furnis h)の残留電荷は、凝固過程を最善化するために、ゼロに近づけるべきである。This work of Lorz was based on the coagulation-coagulation theory (Coagul ation-flocculation theory). cation required Paper stock (furnis) determined by quantity, ζ potential, mobility or colloid titration The residual charge in h) should be close to zero in order to optimize the coagulation process.

効果的な凝固は、細かい、非常に剪断作用に敏感な凝集物となるが、これらの細 かい凝集物は高分子量ポリマーの使用により凝集されうる。この凝集は、しばし ばLorzが記載したようにカチオン性高分子電解譬の使用により達成される。Effective coagulation results in fine, highly shear-sensitive aggregates; Agglomerates can be agglomerated by the use of high molecular weight polymers. This agglomeration is often This is accomplished by the use of cationic polymer electrolytes as described by Lorz.

これは、許容できる凝集の因子となり、十分な歩留りと排水を維持する一方、高 分子量ポリマーの使用を最小化する。This provides an acceptable agglomeration factor and maintains adequate yield and drainage while maintaining high Minimize the use of molecular weight polymers.

Langley(Tappi (1986) Paper makers Co nference)はベントナイトおよびポリアクリルアミドの組み合わせを利 用する別のシステムを描き、懸濁液を剪断する前に過剰の高分子量直鎖合成カチ オン性ポリマーを水性のセルロース懸濁液に加え、剪断の後にベントナイトを加 え、その後、純粋化された懸濁液を排水する。このうシステムは、(1)従来の ポリマーの歩留り助剤の使用量に比較して5倍の量の高分子量ポリマーを用いる ので、(2)ベントナイトの更なる消費があるので高価である。Langley (Tappi (1986) Paper makers Co nference) utilizes a combination of bentonite and polyacrylamide. Draw another system using excess high molecular weight linear synthetic catalyst before shearing the suspension. The onic polymer is added to an aqueous cellulose suspension and bentonite is added after shearing. Then drain the purified suspension. This system consists of (1) conventional Use 5 times the amount of high molecular weight polymer compared to the amount of polymer retention aid used Therefore, (2) bentonite is further consumed, so it is expensive.

欧州出願第0373306号は、低分子量の水溶性の高電荷密度の有機ポリマー 、例えば、ポリアクリル酸またはポリアミンと密に会合した水分散性のコロイド 状珪質材料を含む歩留り助剤組成物を開示しており、この珪質材料のイオン結合 度はポリマー上の電荷によって実質的に変更される。この組成物は、珪質材料お よび有機ポリマーを水相の系にて反応させることにより製造される。この組成物 は紙の製造において歩留り/排水薬剤としての使用に適すると言われ、好ましく は従来の高分子量の凝集剤の添加の後に加えられる。European Application No. 0373306 discloses low molecular weight, water-soluble, high charge density organic polymers. , for example, water-dispersible colloids tightly associated with polyacrylic acids or polyamines Discloses a retention aid composition comprising a siliceous material in which the ionic bonds of the siliceous material are The degree is substantially altered by the charge on the polymer. This composition is composed of siliceous materials and and an organic polymer in an aqueous phase system. This composition is said to be suitable for use as a retention/drainage agent in paper manufacturing and is preferably is added after the addition of a conventional high molecular weight flocculant.

発明の要旨 紙の製造において向上された歩留りを与えるために、本発明は合成の(即ち、天 然に発生しない)大まかに非晶性であるコロイド状の金属珪酸塩材料を利用する 。合成の経路は、製品の効果を最大化するように製品の特性を制御しうる。Summary of the invention To provide improved yields in paper manufacturing, the present invention utilizes synthetic (i.e. synthetic) Utilizing colloidal metal silicate materials that are largely amorphous (not naturally occurring) . Synthetic routes can control product properties to maximize product efficacy.

これらの非晶性の金属珪酸塩材料は異物または汚染材料の存在しない純粋な形で 製造されることができ、さらさらした白色粉末として製造される。これらの材料 は、水中に完全に分散させると極端に微小の粒子を形成し、一度分散させるとア ニオン性粒子の透明なコロイド状の分散液を形成する。このアニオン性の電荷の 大きさは、大まかにpH4〜8において、pHに独立である。These amorphous metal silicate materials are available in pure form without any foreign matter or contaminant materials. It can be manufactured as a free-flowing white powder. these materials When completely dispersed in water, it forms extremely small particles, and once dispersed, Forms a clear colloidal dispersion of ionic particles. This anionic charge The size is pH independent, roughly between pH 4 and 8.

これらにユニークな特性は、他の製品に比べて優れている。同様の用途に好まし いコロイド状の珪酸は15χの分散液までしか作らない。それは、決して乾燥さ せられず、pHに依存するアニオン性の電荷を有する。乾燥された形のベントナ イトは褐色から淡褐色であり、不透明で淡褐色の懸濁液を形成する。ベントナイ トを用いる場合、この色は製造される紙の鮮度を減じる。These unique properties make them superior compared to other products. Preferred for similar applications Colloidal silicic acid can only be made into a dispersion of up to 15χ. it never gets dry It has an anionic charge that depends on pH. bentona in dried form It is brown to light brown in color and forms an opaque, light brown suspension. bentonai When paper is used, this color reduces the freshness of the paper produced.

向上された祇および紙製品の製造は、本発明によりカチオン性ポリマーおよび非 晶性金属珪酸塩を別々に添加し、添加の際に十分な混合をさせることにより達成 される。最後の高剪断要素の前にポリマーを添加し、続いて、得られる混合物を 紙製造装置のヘッドボックスにフィードする前に、この混合物がさらにいかなる 実質的な剪断作用を受けないように添加する方法が望ましいが、これらの成分の 添加の順序は重要ではない。Improved paper and paper product production is achieved by using cationic polymers and non-containing polymers according to the present invention. Achieved by adding crystalline metal silicate separately and mixing thoroughly during addition. be done. The polymer is added before the last high shear element, and the resulting mixture is then This mixture undergoes any further processing before feeding into the headbox of paper making equipment. It is preferable to add the ingredients so that they are not subjected to substantial shearing action, but The order of addition is not important.

この成分の組み合わせは、幾つかの利点があり、ポリマーおよび非晶性金属珪酸 塩の必要量を減する一方、改善された歩留り、排水および生成を与え、結合剤組 成物の総費用を減することを含む。This combination of components has several advantages, including polymer and amorphous metal silicates. Provides improved yield, drainage and production while reducing salt requirements, binder composition Including reducing the total cost of the product.

詳細な説明 結晶性金属珪酸塩において、均一なサイズおよび形状の金属イオンおよび珪酸イ オンは固体の格子に規則正しく配列される。しかしながら、可溶性の珪酸のほと んどの溶液は、均一なサイズの珪酸イオンを含まないが、代わりにポリ珪酸イオ ンの混合物を含む、このように、ポリ珪酸イオンが金属イオンと化合すると、得 られる不溶性の沈殿物は、はとんどいつも非晶性である。一方、天然に発生する 珪酸塩はほとんどいつも結晶性であり、それらが形成される条件のため高度には っきりした構造である。detailed description In crystalline metal silicates, metal ions and silicate ions of uniform size and shape The ons are regularly arranged in a solid grid. However, most of the soluble silicic acids Most solutions do not contain uniformly sized silicate ions, but instead contain polysilicate ions. Thus, when polysilicate ions combine with metal ions, the resulting The resulting insoluble precipitate is almost always amorphous. On the other hand, naturally occurring Silicates are almost always crystalline and, due to the conditions in which they form, are highly It has a clear structure.

非晶性の金属珪酸塩がカチオン交換能を有するように、少量の支配的な金属カチ オンはより低い価のカチオンに置き換えられなけれる必要がある。例えば、この ことは、支配的なAL″1をMg4tに置き換え、支配的なM g !−をLi ゛に置き換えることにより都合よく達成される。この電荷の欠乏は非晶性構造の 外の、しかし会合されているカチオンによりバランスされ、カチオン交換能を上 げる交換可能イオンであると言われる。A small amount of the predominant metal cation is present so that the amorphous metal silicate has cation exchange capacity. ions must be replaced by lower valence cations. For example, this This means replacing the dominant AL″1 with Mg4t and replacing the dominant Mg!- with Li This can be conveniently achieved by replacing . This lack of charge is due to the amorphous structure. Balanced by external but associated cations, increasing cation exchange capacity. It is said to be an exchangeable ion.

これらの非晶性の金属珪酸塩を合成する場合、さらにこれらの材料の特性を制御 できるような得られる生成物のカチオン交換能を制御することが可能である。こ れらの非晶性材料は、通常、適切な金属イオンと珪酸ナトリウムを反応させ、適 切なアルカリ溶液を添加してpHを上げることにより合成される。得られた沈殿 物を簡単に濾過し、洗浄し、乾燥させる。金属珪酸塩の選択は、限定するわけで はないが、アルミニウム、マグネシウムおよびリチウムを含む。LiFまたはH Fを反応混合物に添加することによって、この系にフッ素イオンを導入すること もできる。これらの反応は、95°C〜180°Cの温度領域で簡単に行うこと ができるが、温度は300℃まで用いられうる。より低い温度、即ち、95°C 〜110°Cでは、非加圧システムを用いる常圧で行うことができ、このシステ ムは設置および操作がより安価である。When synthesizing these amorphous metal silicates, the properties of these materials can be further controlled. It is possible to control the cation exchange capacity of the resulting product. child These amorphous materials are usually produced by reacting appropriate metal ions with sodium silicate. It is synthesized by adding an alkali solution to raise the pH. the resulting precipitate Easily filter, wash, and dry things. The selection of metal silicates is not limited Contains aluminum, magnesium and lithium. LiF or H Introducing fluoride ions into the system by adding F to the reaction mixture You can also do it. These reactions can be easily carried out in the temperature range of 95°C to 180°C. temperatures up to 300°C can be used. Lower temperature i.e. 95°C ~110°C can be carried out at normal pressure using a non-pressurized system; systems are cheaper to install and operate.

これらの非晶性材料の金属珪酸塩は、市販品があり、“Lapon i te” (Laporte Industries Ltd、から入手可能)および’D AC3” (DeltaChe+wicalsより入手可能)を含む。These amorphous metal silicates are commercially available, such as “Laponite”. (available from Laporte Industries Ltd) and 'D AC3” (available from DeltaChe+wicals).

通常、これらの非晶性材料の金属珪酸塩は白色のさらさらした粉末である。しか しながら、それらは水性の懸濁液としても与えられ、通常、1〜20重量%の濃 度である。これらの濃厚溶液は、紙料(paperfurnish)に添加する 前に、水を添加し、次いで、中庸に攪拌することにより使用濃度の約0.1〜0 .15重量%に希薄されなければならない。この材料は、水中で十分に分散され 、得られた分散液は、好ましくは40IIeg/gより大きいカチオン交換能お よび200M”7gより大きい表面積を有すべきである。Typically, these amorphous metal silicates are white free-flowing powders. deer However, they are also provided as aqueous suspensions, usually at concentrations between 1 and 20% by weight. degree. These concentrated solutions are added to the paper furnish. Before, the working concentration is about 0.1-0 by adding water and then stirring moderately. .. Must be diluted to 15% by weight. This material is well dispersed in water , the resulting dispersion preferably has a cation exchange capacity of greater than 40 IIeg/g. and should have a surface area greater than 7g.

本発明で有用なカチオン性ポリマーは、通常、5〜25d l/Hの範囲の固有 粘度を特徴とする分子量を有し、高分子電解質滴定により測定して0.01〜5 窒素陽イオン当量/キログラム(equivalents ofcationi c nitrogen per kg)(0,1χ〜50モル2置換)の電荷密 度を有するポリマーである。このようなポリマーは、第四のマンニッヒポリアク リルアミドに加え、第三アミンマンニッヒポリアクリルアミド、ジエチルアミノ (またはメチル)アクリレートおよびアクリルアミドの第四および非第四コポリ マー、ポリエチレンイミン、ジメチルアミンエピクロロヒドリンポリマー、ポリ アミドアミン並びにジアリルジメチルアンモニウムクロリドのホモポリマーおよ びコポリマー(アクリルアミドとの)を含む。固有粘度が6〜18dl/gの範 囲にあり、電荷密度が0.5〜3.5窒素陽イオン当量/キログラムポリマーで ある直鎖ポリアクリルアミドの第三アミンおよび第四アミンの誘導体は、本発明 の実施において好ましい。Cationic polymers useful in the present invention typically have a specific It has a molecular weight characterized by a viscosity of 0.01 to 5 as determined by polyelectrolyte titration. Nitrogen cation equivalents/kilogram Charge density of c nitrogen per kg) (0,1χ~50 mol 2 substitution) It is a polymer with a certain degree of strength. Such polymers are the fourth Mannich polyacrylic In addition to rylamide, tertiary amine Mannich polyacrylamide, diethylamino Quaternary and non-quaternary copolymers of (or methyl)acrylate and acrylamide polymer, polyethyleneimine, dimethylamine epichlorohydrin polymer, polyethyleneimine, Homopolymers and amidoamines and diallyldimethylammonium chloride and copolymers (with acrylamide). Intrinsic viscosity ranges from 6 to 18 dl/g with a charge density of 0.5 to 3.5 nitrogen cation equivalents/kilogram polymer. Derivatives of the tertiary and quaternary amines of certain linear polyacrylamides are preferred in implementation.

このポリマーおよび非晶性金属珪酸塩材料は、典型的に0.03〜30:1の重 量比で用いられ、好ましくは0.5〜4:1である。典型的に非晶性金属珪酸塩 は、紙原料中の非晶性金属珪酸塩の濃度が乾燥シート基準で0.2〜61bs/ lonの範囲、好ましくは0.5〜41bs/lonの範囲になるような量だけ 加えられる。ポリマーは、通常、乾燥シート基準で0.5〜4]bs/lonの 範囲、好ましくは0.6〜2.51bs/lonの範囲になるような量だけ加え られる。The polymer and amorphous metal silicate material typically have a weight ratio of 0.03 to 30:1. They are used in a quantitative ratio, preferably 0.5 to 4:1. Typically amorphous metal silicate The concentration of amorphous metal silicate in the paper raw material is 0.2 to 61 bs/ on a dry sheet basis. lon, preferably in the range of 0.5 to 41 bs/lon. Added. The polymer typically has a dry sheet weight of 0.5 to 4] bs/lon. range, preferably in the range of 0.6 to 2.51 bs/lon. It will be done.

本発明の方法は、紙製造において填料の非存在下で排水助剤として用いられても よい。これらの方法は、しばしば填料(および頗料)、例えば、カオリン、炭酸 カルシウム、滑石、二酸化チタン、硫酸バリウム、ベントナイトまたは硫酸カル シウムとの組み合わせで用いらうる。このとき、排水助剤および填料のための結 合剤として働く。The method of the invention can also be used as a drainage aid in the absence of fillers in paper manufacturing. good. These methods often use fillers (and carmines), e.g. kaolin, carbonate. Calcium, talc, titanium dioxide, barium sulfate, bentonite or calcium sulfate Can be used in combination with sium. At this time, a binder for drainage aids and fillers is added. Works as a compound.

本発明の方法は、しばしばサイズ剤、着色剤、光沢剤および他の商集的な紙製造 の紙料(furnishes)の成分との組み合わせで用いられうる。歩留り助 剤は、添加剤の存在下で、意図する目的の性能を発揮し続ける。The method of the present invention often uses sizing agents, colorants, brighteners and other commercial paper making agents. may be used in combination with other furnishes components. Yiyorisuke The agent continues to perform its intended purpose in the presence of the additive.

耐電荷性澱粉(例えば、1〜30、好ましくは2〜101bs/lonの紙料( furnish))が、湿潤または乾燥強化剤として存在してもよい。即ち、澱 粉の非晶性金属珪酸塩に対する重量比は、0.25〜150:1 、好ましくは 0.5〜8:1となる量が用いられてもよい。このような澱粉は、便利には0. 03より大きい(0−15窒素当量八g澱粉)置換の度合いを有するカチオン性 の澱粉である。しかしながら、別の方法で両性の澱粉を用いてもよい。特に有用 な澱粉は、芋の澱粉であり、蝋質のトウモロコシの澱粉、トウモロコシの澱粉、 小麦の澱粉および米の澱粉である。澱粉は、通常、紙料(paper furn ish)の種々の成分と反応する時間を与えるように早い段階でシステムに加え られ、典型的にはマシーンチェストに加えられる。このシステムでは、澱粉がも し用いられるならば、ポリマーおよび非晶性金属珪酸塩の添加の前に澱粉を添加 し、混合する必要がある。非晶性金属珪酸塩およびポリマーの添加は、紙料(f urnish)中の他の成分が加えられ、良く混合される限りは、どの順序、ど の位置であってもよい。Charge-resistant starch (e.g. 1-30 bs/lon, preferably 2-101 bs/lon stock) (furnish)) may be present as a wet or dry strengthening agent. That is, lees The weight ratio of powder to amorphous metal silicate is between 0.25 and 150:1, preferably Amounts from 0.5 to 8:1 may be used. Such starch is conveniently 0. Cationic with degree of substitution greater than 0.03 (0-15 nitrogen equivalent 8 g starch) starch. However, amphoteric starches may be used in other ways. especially useful Starch is potato starch, waxy corn starch, corn starch, These are wheat starch and rice starch. Starch is usually used in paper fur. ish) to the system early to give it time to react with the various components of the and are typically added to machine chests. In this system, starch If used, add starch before addition of polymer and amorphous metal silicate. and need to be mixed. The addition of amorphous metal silicates and polymers It doesn't matter what order or what, as long as the other ingredients in the urnish are added and mixed well. It may be in this position.

澱粉−ポリマー−非晶性金属珪酸塩錯体は、しかし、−皮形成したら過度の剪断 力を受けるべきではない。これを簡単に達成する方法は、澱粉をマシーンチェス トに加え、最後の高剪断作用部分の前にポリマーを加え、非晶性金属珪酸塩を最 後の高剪断作用部分の後に加えることである。このことは、澱粉に十分な反応時 間を与え、ポリマーは十分に混合され、できた澱粉−ポリマー−非晶性金属珪酸 塩錯体は、最小の剪断作用を受ける。Starch-polymer-amorphous metal silicate complexes, however, are susceptible to excessive shearing once they form a crust. You shouldn't receive power. An easy way to accomplish this is to use the starch machine chess Add polymer before the last high-shear section to maximize the amorphous metal silicate. It should be added after the later high shear action section. This means that when the starch is fully reacted After a period of time, the polymer is thoroughly mixed, resulting in starch-polymer-amorphous metal silicic acid. Salt complexes are subjected to minimal shearing.

本発明の方法は、化学的、熱機械的および機械的な処理をされた固いおよび柔ら かい木の両方の原料からできたパルプを基礎とする紙料(furnish)を含 む種々の紙製造紙料(furnish)に使用されることができる。The method of the invention applies chemically, thermomechanically and mechanically treated hard and soft Contains furnish based on pulp made from both wooden materials. It can be used in a variety of papermaking furnishes, including:

本発明は、さらに次の実施例に記載され、種々の用途を示すが、添付された請求 の範囲に記載された発明を限定するものではない。The invention is further described in the following examples, which illustrate various applications, but which are not limited to the appended claims. It is not intended to limit the invention described in the scope.

実施例1 粉砕された木材を含む酸性の紙料(paper furnish)をヘッドボッ クスのコンシスチンシーが0.46X、 pHが4.51、導電率610 u  mho、cm−貫アルミニウムの濃度が160PPMのペーパーミルを運転して 得た。Example 1 Add acidic paper furniture containing crushed wood to the headboard. The consistency of the rice cake is 0.46X, the pH is 4.51, and the conductivity is 610 u. mho, cm - Operating a paper mill with an aluminum concentration of 160 PPM. Obtained.

中程度の分子量で低電荷密度の市販のカチオン性ポリアクリルアミドの歩留り剤 (216A)および中程度の電荷密度のPentford Products( Astro X−101)の市販のカチオン性の芋の澱粉をこの試験に用いた。Commercial cationic polyacrylamide retention agent with medium molecular weight and low charge density. (216A) and Pentford Products of medium charge density ( Commercially available cationic potato starch from Astro X-101) was used in this test.

ポリマーは0.05χを構成し、澱粉は1.0χを構成し、製造業者の推薦する 技術によって製造した。Delta Chemicalss、5eaport、 Maineから市販の非晶性金属珪酸塩、Dac 3を0.15χの水性コロイ ド懸濁液として使用し、この3つの試験に使用した。Polymer makes up 0.05χ and starch makes up 1.0χ as recommended by the manufacturer. Manufactured by technology. Delta Chemicals, 5eaport, Dac 3, an amorphous metal silicate commercially available from Maine, was added to a 0.15χ aqueous colloid. It was used as a suspension in these three tests.

澱粉、ポリマーおよびコロイドの紙料(furnish)との混合を、Br1t t Dynamic Drainage Jar中で行った。澱粉をBr1tt  Jarに攪拌速度11000rpで加え、この速度で30秒間保持した。次に 、ポリマーを速度1000rp−のままで加えた。ポリマーの添加後、この速度 を10秒間保持し、後に10秒間200Orpmに上げた。ここで、速度を11 00Orpに減少し、コロイドを加えた。この速度をさらに10秒間保持し、そ の後、排水試料を収集し、濾過し、乾燥させた。この手順は、ファンポンプのよ うな剪断装置の前にポリマーを添加し、最終の高剪断作用点の前に紙機械の湿潤 最終点にコロイドを加えることを疑似化したものである。The mixture of starch, polymer and colloid with the furnish is It was carried out in a Dynamic Drainage Jar. Br1tt starch It was added to the Jar at a stirring speed of 11000 rpm and held at this speed for 30 seconds. next , the polymer was added at a speed of 1000 rpm. After addition of polymer, this rate was held for 10 seconds and later increased to 200 rpm for 10 seconds. Here, set the speed to 11 00Orp and added colloid. Hold this speed for another 10 seconds and then After that, wastewater samples were collected, filtered, and dried. This step is similar to that of a fan pump. Add the polymer before the shear device and wet the paper machine before the final high shear point of application. This is a simulation of adding a colloid to the final point.

排水速度も、上記に記載され、用意された紙料(furnish)を排水チュー ブに輸送することにより決定した。設定された容積を排水する時間を決定し、こ れから排水速度を計算した。結果を表1に示す。Drainage speeds are also as described above, with the prepared furnish being passed through the drain tube. The decision was made by transporting it to Bubu. Determine the time to drain the set volume and The drainage rate was calculated from this. The results are shown in Table 1.

表■ PFXIOI 20 27.3 1.16PFXIOI 20 216A 1  45.7 1.74PFXIOI 20 216A I DAC3147,92 ,17PFXIOI 20 216A I DAC3252,12,43PFX IOI 20 216A I DAC3464,03,70これらのデータは、 DAC3が、澱粉およびポリマーの単独に比べて澱粉およびポリマーの存在下で 粒子の歩留りおよび排水速度において、明確な性能の向上が見られることを示す 。Table■ PFXIOI 20 27.3 1.16PFXIOI 20 216A 1 45.7 1.74PFXIOI 20 216A I DAC3147,92 ,17PFXIOI 20 216A I DAC3252,12,43PFX IOI 20 216A I DAC3464,03,70 These data are DAC3 in the presence of starch and polymer compared to starch and polymer alone Demonstrates clear performance improvements in particle retention and drainage rate .

実施例2 粉砕された木材を含む酸性の紙料(paper furnish)をペーパーミ ルを運転して得た。ヘッドボックスの紙料(furnish)のコンシスチンシ ーは0.43χ、pHは4.51、導電率670 μn+ho、cm−’であっ た。Example 2 Acidic paper furniture containing crushed wood is processed into paper mill. I got it by driving Le. Headbox furnish consistency - is 0.43χ, pH is 4.51, and conductivity is 670 μn+ho, cm-'. Ta.

実施例1と同様の方法を用いた。これらの方法は、いかなる追加の澱粉をも存在 しないで行われた。用いたカチオン性ポリマーはCD31HL(Allied  Co11oids、Lim1ted、Bradford、Englandより入 手可能)であった。これは中庸の分子量で中庸のカチオン性電荷を有するポリア クリルアミドである。この材料は50χ分散液として供給される。A method similar to Example 1 was used. These methods do not require the presence of any additional starch. It was done without. The cationic polymer used was CD31HL (Allied Co11oids, Limlted, Bradford, England (possible). It is a polyamine with a moderate molecular weight and a moderate cationic charge. It is crylamide. This material is supplied as a 50x dispersion.

2D5もA11ied Co11oidsから供給され、改質された白色顔料の ベントナイトであり、乾燥粉末として供給される。ポリマーは濃度0.05χで 製造され、2D5およびDAC3はこの実験のために0.14χの濃度で製造さ れた。成分を実施例1で記載されたように混合し、ただし、澱粉を加えず、続<  1100Orpでの30秒間の混合も省略した。結果を表IIに示す。2D5 is also supplied by A11ied Co11oids and is a modified white pigment. Bentonite, supplied as a dry powder. Polymer has a concentration of 0.05χ 2D5 and DAC3 were manufactured at a concentration of 0.14χ for this experiment. It was. The ingredients were mixed as described in Example 1, but without the addition of starch, followed by < The 30 seconds of mixing at 1100 Orp was also omitted. The results are shown in Table II.

22.5 CD31HL O,527,8 CD31HL 1.0 30.l CD31HL 2.0 33.l CD31HL 2.0 2D5 0.5 42.5CD311(L 2.0 2 D5 1.0 48.4CD31HL 2.0 2D5 2.0 59.5CD 31HL 2.0 2D5 4.0 ?2.5CD311(L 2.0 [IA C30,548,7CD31HL 2.ODAC31,060,9CD31HL  2.ODAC32,067,9CD31)IL 2.ODAC34,065, 9これらの結果をもとに、DAC3はポリマーの存在下で強い相互作用を示す。22.5 CD31HL O,527,8 CD31HL 1.0 30. l CD31HL 2.0 33. l CD31HL 2.0 2D5 0.5 42.5CD311(L 2.0 2 D5 1.0 48.4CD31HL 2.0 2D5 2.0 59.5CD 31HL 2.0 2D5 4.0? 2.5CD311 (L 2.0 [IA C30,548,7CD31HL 2. ODAC31,060,9CD31HL 2. ODAC32,067,9CD31)IL 2. ODAC34,065, 9 Based on these results, DAC3 exhibits strong interactions in the presence of polymers.

性能は、2D5に比べ、DAC3が特に低いレベルでの良好な応答を与える。D AC3はまた、澱粉が存在しない場合、性能が有利になることを示す。In terms of performance, compared to the 2D5, the DAC3 gives better response, especially at low levels. D AC3 also shows a performance advantage in the absence of starch.

実施例3 粉砕された木材を含む酸性の紙料(paper furnish)をペーパーミ ルを運転して得た。ヘッドボックスの紙料(furnish)のコンシスチンシ ーは0.40χ、導電率628 μsho、cr’、 pHは4.00であった 。Example 3 Acidic paper furniture containing crushed wood is processed into paper mill. I got it by driving Le. Headbox furnish consistency - was 0.40χ, conductivity was 628 μsho, cr', and pH was 4.00. .

実施例1と同様の方法を用いた。用いたポリアクリルアミドはDealta C hemicalsから供給された4240Aであった。それは高分子量で、高カ チオン性電荷を有するポリアクリルアミドであり、0.051の濃度で用いた。A method similar to Example 1 was used. The polyacrylamide used was Dealta C It was 4240A supplied by Chemicals. It has high molecular weight and high power. It is a polyacrylamide with a thionic charge and was used at a concentration of 0.051.

用いた澱粉は5t−Lok 400(Staley Manufacturin gCompany、 Decatur、 l1linois)であり、カチオン 性の芋の澱粉であり、高い置換の程度を有していた。この澱粉をこれらの実験に 1χ溶液として用いた。3種の異なるコロイドを用い、第三のコロイドは、BM A としてPropcosp、 Marietta、 Georgtaにより販 売されるコロイド状の珪酸溶液であった。BMAは15χ分散液として販売され るが、他のコロイドと同様に0.14χの濃度にて実験に用いた。成分は実施例 1のように混合された。結果を表IIIに示す。The starch used was 5t-Lok 400 (Staley Manufacturin). gCompany, Decatur, l1linois), and the cation It was a starch from sweet potatoes and had a high degree of substitution. This starch for these experiments It was used as a 1χ solution. Three different colloids were used, the third colloid being BM Sold by Propcosp, Marietta, Georgta as A It was a commercially available colloidal silicic acid solution. BMA is sold as a 15χ dispersion. However, like other colloids, it was used in experiments at a concentration of 0.14χ. Ingredients are examples Mixed as in 1. The results are shown in Table III.

表lll 5TA−LOK 400 20 40.5 2.38STA−LOK400 2 0 4240A O,545,22,24STA−LOK400 20 424 OA 1.0 50.3 2.42STA−LOに400 20 4240A  2.0 50.4 2.68STA−LOに400 20 4240^ 4.0  53.4 2.54STA−LOK 400 20 4240A 2.0 珪 酸 0.5 55.1’ 3.413TA−L(IK 400 20 4240 A 2.0 珪酸 1.0 56.8 2.94STA−LOK 400 20  4240A 2.0 珪酸 2.0 56.1 3.33STA−LOK 4 00 20 4240A 2.0 珪酸 4.0 5?、8 3.75ST^− LOK 400 20 4240^ 2.ODAC30,554,03,33S TA−LOに400 20 4240A 2.0 11AC31,057,83 ,75STA−LOに400 20 4240A 2.ODAC32,05B、 9 3.85STA−LOK400 20 4240A 2.0 0AC34, 069,94,41STA−LOに400 20 4240A 2.0 2D5  0.5 50.9STA−LOK400 20 4240A 2.0 2D5  1.0 51.7ST八−LOK400 20 42404 2.0 21) 5 2.0 49.7STA−LOK400 20 4240A 2.0 2D 5 4.0 50.1これらのデータは、DAC3が2D5および珪酸の両方と 比較して、優れていることを示す、2D5は微小粒子の歩留りおよびに関して最 小の応答を示し、結果的に排水についての試験を行わなかった。table 5TA-LOK 400 20 40.5 2.38STA-LOK400 2 0 4240A O, 545, 22, 24 STA-LOK400 20 424 OA 1.0 50.3 2.42 STA-LO 400 20 4240A 2.0 50.4 2.68 STA-LO 400 20 4240^ 4.0 53.4 2.54STA-LOK 400 20 4240A 2.0 Acid 0.5 55.1' 3.413TA-L (IK 400 20 4240 A 2.0 Silicic acid 1.0 56.8 2.94 STA-LOK 400 20 4240A 2.0 Silicic acid 2.0 56.1 3.33STA-LOK 4 00 20 4240A 2.0 Silicic acid 4.0 5? , 8 3.75ST^- LOK 400 20 4240^ 2. ODAC30,554,03,33S 400 20 4240A 2.0 11AC31,057,83 to TA-LO , 75STA-LO to 400 20 4240A 2. ODAC32,05B, 9 3.85STA-LOK400 20 4240A 2.0 0AC34, 069,94,41STA-LO 400 20 4240A 2.0 2D5 0.5 50.9STA-LOK400 20 4240A 2.0 2D5 1.0 51.7ST 8-LOK400 20 42404 2.0 21) 5 2.0 49.7 STA-LOK400 20 4240A 2.0 2D 5 4.0 50.1 These data show that DAC3 is compatible with both 2D5 and silicic acid. In comparison, showing superiority, 2D5 is the best in terms of microparticle yield and A small response was obtained, and as a result, no drainage tests were performed.

実施例4 粉砕された木材を含む酸性の紙料(paper furnish)をペーパーミ ルを運転して得た。ヘッドボックスの紙料(furnish)のコンシスチンシ ーは0.45χ、pHは4.58、導電率649 μmho、cm−’であった 。ポリマー、コロイドおよび澱粉は、実施例3に記載したものを用いた。Example 4 Acidic paper furniture containing crushed wood is processed into paper mill. I got it by driving Le. Headbox furnish consistency - was 0.45χ, pH was 4.58, and electrical conductivity was 649 μmho, cm-'. . The polymer, colloid and starch used were those described in Example 3.

成分は、実施例1に記載したように混合した。結果は(表IVに要約する)はD AC3はポリアクリルアミド単独または澱粉と組み合わせたポリアクリルアミド のいずれかの存在下で最も強い応答を示す。The ingredients were mixed as described in Example 1. The results (summarized in Table IV) are D AC3 is polyacrylamide alone or in combination with starch shows the strongest response in the presence of either

表IV 27.9 STA−LOK 400 20 53.2STA−LOK 400 20 42 4OA 1.0 60.4STA−LOに400 20 4240A 2.0  59.4STA−LOK 400 20 4240A 4.0 59.7STA −LOK400 20 42404 2.ODAC31,066,5STA−L OK400 20 4240A 2.ODAC32,073,2STA−LOK  400 20 4240^ 2.ODAC33,080,05TA−LOK4 00 20 4240A 2.0 2D5 1.0 62.05TA−LOK4 00 20 424OA 2.0 2D5 2.0 61.5STA−LOに4 00 20 4240A2.0 2D5 3.0 62.05TA−LOK 4 00 20 4240A 2.0 珪酸 1.0 64.0STA−LOK 4 00 20 4240^ 2.0 珪酸 2.0 62.9STA−LOK 4 00 20 4240A 2.0 珪酸 3.0 65.84240^ 2.0  49.7 424OA 2.ODAC31,058,04240A 2.ODAC32,0 62,1424OA2.ODAC33,062,0424OA 2.0 205  1.0 49.0424OA 2.0 2D5 2.0 58.7424OA  2.0 2D5 3.0 60.8424OA 2.0 珪酸 1.0 49 .9424OA 2.0 珪酸 2.0 52.8424OA 2.0 珪酸  3.0 53.4実施例5 粉砕された木材が存在しないアルカリ性の紙料(furnish)を操作してい るミルから得た。コンシスチンシーは0.76χ、導電率507μmho、c1 1−’、pHは7.88であった。この紙料(furnish)は、実施例1に 記載した手順を用いて試験された。ポリアクリルアミド、澱粉およびコロイドは 実施例3に記載されたものであった。結果を表Vに要5TA−LOK 400  20 35.6STA−LOK 400 20 424OA 2.0 52.9 STA−LOK400 20 4240A 2.ODAC30,560,6ST A−LOK400 20 4240A 2.ODAC31,064,l5TA− LOK400 20 4240A 2.ODAC32,068,5STA−LO K400 20 424OA 2.ODAC33,074,3STA−LOK4 00 20 4240A 2.0 2D5 0.5 56.l5TA−LOK4 00 20 4240A 2.0 2D5 1.0 57.5STA−LOK4 00 20 424OA 2.0 2D5 2.0 59.8STA−LOK4 00 20 4240A 2.0 2D5 3.0 64.3これらの結果は、 DAC3はアルカリ性の紙料(furniSh)でもよく働き、2D5に対する 性能の優位性を維持することを示す。Table IV 27.9 STA-LOK 400 20 53.2 STA-LOK 400 20 42 4OA 1.0 60.4STA-LO 400 20 4240A 2.0 59.4STA-LOK 400 20 4240A 4.0 59.7STA -LOK400 20 42404 2. ODAC31,066,5STA-L OK400 20 4240A 2. ODAC32,073,2STA-LOK 400 20 4240^ 2. ODAC33,080,05TA-LOK4 00 20 4240A 2.0 2D5 1.0 62.05TA-LOK4 00 20 424 OA 2.0 2D5 2.0 61.5 STA-LO to 4 00 20 4240A2.0 2D5 3.0 62.05TA-LOK 4 00 20 4240A 2.0 Silicic acid 1.0 64.0 STA-LOK 4 00 20 4240^ 2.0 Silicic acid 2.0 62.9 STA-LOK 4 00 20 4240A 2.0 Silicic acid 3.0 65.84240^ 2.0 49.7 424OA 2. ODAC31,058,04240A 2. ODAC32,0 62,1424OA2. ODAC33,062,0424OA 2.0 205 1.0 49.0424OA 2.0 2D5 2.0 58.7424OA 2.0 2D5 3.0 60.8424OA 2.0 Silicic acid 1.0 49 .. 9424OA 2.0 Silicic acid 2.0 52.8424OA 2.0 Silicic acid 3.0 53.4 Example 5 Working with alkaline furnish where no crushed wood is present. Obtained from a mill. Consistency is 0.76χ, conductivity is 507μmho, c1 1-', pH was 7.88. This furniture was prepared in Example 1. Tested using the procedure described. polyacrylamide, starch and colloids It was as described in Example 3. Results are shown in Table V Required 5TA-LOK 400 20 35.6 STA-LOK 400 20 424OA 2.0 52.9 STA-LOK400 20 4240A 2. ODAC30,560,6ST A-LOK400 20 4240A 2. ODAC31,064,l5TA- LOK400 20 4240A 2. ODAC32,068,5STA-LO K400 20 424OA 2. ODAC33,074,3STA-LOK4 00 20 4240A 2.0 2D5 0.5 56. l5TA-LOK4 00 20 4240A 2.0 2D5 1.0 57.5STA-LOK4 00 20 424OA 2.0 2D5 2.0 59.8STA-LOK4 00 20 4240A 2.0 2D5 3.0 64.3 These results are DAC3 works well even with alkaline stock (furniSh) and has excellent resistance to 2D5. Demonstrates maintaining a performance advantage.

実施例6 機械による試行をカチオン性ポリアクリルアミドおよびDAC3を用いて行った 。カチオン性ポリアクリルアミドは中庸の分子量の低い電荷密度の材料であった (Allied Co11oidsよりPercol 292として市販)。D AC3は前記の通りである。ポリアクリルアミドをファンポンプの上流に加え、 DAC3をスクリーンの下流で、ヘッドボックスのすぐ上流に加えた。以前に、 機械はポリアクリルアミド単独の添加としてポリアクリルアミドを用いなければ 利益がなかった。結果を表VIに示す。Example 6 Mechanical trials were performed using cationic polyacrylamide and DAC3 . Cationic polyacrylamide was a medium molecular weight, low charge density material. (Commercially available as Percol 292 from Allied Coloids). D AC3 is as described above. Add polyacrylamide upstream of the fan pump, A DAC3 was added downstream of the screen and just upstream of the headbox. before, The machine must use polyacrylamide as polyacrylamide alone addition There was no profit. The results are shown in Table VI.

表Vl 試行前 試行の間 ポリマー(1/T) 0 2 0AC3(1/T) 0 2 第−透過歩止まり(%) 63.9 71.3排水速度(mis / 5ec)  0.42 1.69剪断 7471 生成 11.2 11.2 DAC3との組み合わせでポリアクリルアミドを使用すると第一透過歩留りは増 加し、排水は速くなり、プレス部分でのスチーム使用量は減少した。しかしなが ら、最終の紙のシートの特性は、いかなる実質的に悪い影響をも受けなかった。Table Vl Before trial During trial Polymer (1/T) 0 2 0AC3 (1/T) 0 2 - Permeation yield (%) 63.9 71.3 Drainage rate (mis / 5ec) 0.42 1.69 shear 7471 Generation 11.2 11.2 The first permeation yield increases when using polyacrylamide in combination with DAC3. In addition, drainage was faster and the amount of steam used in the press was reduced. But long The properties of the final paper sheet were not substantially adversely affected.

フロントページの続き (51) Int、 C1,5識別記号 庁内整理番号7199−3B I D 21 H3/28Continuation of front page (51) Int, C1,5 identification symbol Internal office reference number 7199-3B I D 21 H3/28

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.紙料(furnish)を紙製造の装置のヘッドボックスに導入することを 含む紙料から紙を製造する方法であって、ここで、前記紙料(furnish) を前記ヘッドボックスに導入する前にカチオン性ポリマーおよび非晶性金属珪酸 塩材料を前記紙料(furnish)に加え、前記紙料(furnish)が、 第二番目の前記カチオン性ポリマーまたは前記非晶性金属珪酸塩材料の前記紙料 (furnish)への添加の後にいかなる実質的な剪断作用をも受けない方法 。1. Introducing furnish into the headbox of paper manufacturing equipment 1. A method of producing paper from a stock comprising: cationic polymer and amorphous metal silicic acid before introducing into the headbox. A salt material is added to the furnish, and the furnish is a second of said cationic polymer or said amorphous metal silicate material; A method that is not subjected to any substantial shearing action after addition to the (furnish) . 2.前記カチオン性ポリマーが約5〜約25dl/gの固有粘度を有する請求項 1記載の方法。2. 5. The cationic polymer has an intrinsic viscosity of about 5 to about 25 dl/g. The method described in 1. 3.前記カチオン性ポリマーが約0.01〜約5窒素当量/キログラムポリマー (equivalentsofnitrogenperkgpolymer)の 電荷密度を有する請求項1記載の方法。3. The cationic polymer has about 0.01 to about 5 nitrogen equivalents/kilogram polymer. (equivalentsofnitrogenperkgpolymer) 2. The method of claim 1, having a charge density. 4.前記カチオン性ポリマーがポリアクリルアミド誘導体の第三または第四アミ ンである請求項3記載の方法。4. The cationic polymer is a tertiary or quaternary amino acid of the polyacrylamide derivative. 4. The method according to claim 3, wherein 5.前記カチオン性ポリマーおよび前記非晶性金属珪酸塩材料が約0.03:1 〜約30:1の重量比で加えられる請求項1記載の方法。5. The cationic polymer and the amorphous metal silicate material are in a ratio of about 0.03:1. 2. The method of claim 1, wherein the additives are added in a weight ratio of ˜30:1. 6.前記重量比が約0.5:1〜約4:1である請求項5記載の方法。6. 6. The method of claim 5, wherein said weight ratio is from about 0.5:1 to about 4:1. 7.前記非晶性金属珪酸塩材料が乾燥シート基準で約0.2〜約61bs/to nの量だけ存在する請求項1記載の方法。7. The amorphous metal silicate material is about 0.2 to about 61 bs/to on a dry sheet basis. 2. The method of claim 1, wherein the method is present in an amount of n. 8.前記非晶性金属珪酸塩材料が乾燥シート基準で約0.5〜約41bs/to nの量だけ存在する請求項7記載の方法。8. The amorphous metal silicate material is about 0.5 to about 41 bs/to on a dry sheet basis. 8. The method of claim 7, wherein there is an amount of n. 9.前記紙料(furnish)中に填料が乾燥シート基準で約50〜約300 1bs/tonの量だけ存在する請求項1記載の方法。9. The filler in the furnish is about 50 to about 300 on a dry sheet basis. 2. The method of claim 1, wherein the method is present in an amount of 1 bs/ton. 10.前記填料がカオリン、炭酸カルシウム、滑石、二酸化チタン、硫酸バリウ ムおよび硫酸カルシウムからなる群から選ばれる請求項9記載の方法。10. The filler is kaolin, calcium carbonate, talc, titanium dioxide, barium sulfate. 10. The method of claim 9, wherein the calcium sulfate is selected from the group consisting of calcium sulfate and calcium sulfate. 11.前記紙料(furnish)中に荷電された澱粉が存在する請求項1記載 の方法。11. 2. A method according to claim 1, wherein charged starch is present in the furnish. the method of. 12.前記澱粉が約0.03より大きい置換の程度を有するカチオン性の澱粉で ある請求項11記載の方法。12. the starch is a cationic starch having a degree of substitution greater than about 0.03; 12. The method of claim 11. 13.前記の荷電された澱粉が両性である請求項12記載の方法。13. 13. The method of claim 12, wherein said charged starch is amphoteric. 14.結合剤として、非晶性金属珪酸塩およびカチオン性ポリマーの組み合わせ を含み、前記ポリマーが固有粘度による測定として約5〜約25d1/gの範囲 にある分子量を有する紙またはカードボード。14. Combination of amorphous metal silicate and cationic polymer as binder wherein the polymer has an intrinsic viscosity of about 5 to about 25 d1/g, as measured by intrinsic viscosity. paper or cardboard with a molecular weight of . 15.前記ポリマーは約0.01〜約5隔イオン窒素当量/キログラムポリマー の電荷密度を有する請求項14記載の紙またはカードボード。15. The polymer has about 0.01 to about 5 ion nitrogen equivalents per kilogram polymer. 15. Paper or cardboard according to claim 14, having a charge density of .
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2197301A1 (en) 1994-08-12 1996-02-22 Donald Kendall Drummond Synthetic mineral microparticles for retention aid systems
DE4437118A1 (en) * 1994-10-05 1996-04-11 Technocell Dekor Gmbh & Co Kg Base paper for decorative coating systems
WO1997017289A1 (en) * 1995-11-08 1997-05-15 Minerals Technologies Inc. Synthetic mineral microparticles and retention aid and water treatment systems and methods using such particles
ES2132011B1 (en) * 1996-08-07 2000-03-01 Fernandez Galo Polo PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF CARDBOARD AGILOMERATES OR SIMILAR.
MXPA06008268A (en) * 2004-01-23 2006-08-31 Buckman Labor Inc Process for making paper.
DE102004063005A1 (en) * 2004-12-22 2006-07-13 Basf Ag Process for the production of paper, cardboard and cardboard

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0277728A3 (en) * 1987-01-30 1988-08-17 Calgon Corporation Drainage and retention aids for newsprint furnishes
US5071512A (en) * 1988-06-24 1991-12-10 Delta Chemicals, Inc. Paper making using hectorite and cationic starch

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