DE102008000811A1 - Preparing paper, paperboard and cardboard, comprises shearing the paper material, adding ultrasound treated microparticle system and fine-particle inorganic component to the paper material and dewatering the paper material to form sheets - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Papier durch Entwässern eines Papierstoffs in Gegenwart eines Retentionsmittelsystems aus einem kationischen Polymeren und einer feinteiligen anorganischen Komponente.The The invention relates to a process for the production of paper by Draining a stock in the presence of a retention aid system from a cationic polymer and a finely divided inorganic Component.
Die
Verwendung von Kombinationen aus nichtionischen oder anionischen
Polymeren und Bentonit als Retentionsmittel bei der Herstellung
von Papier ist bekannt, vgl.
Aus
der
Außerdem
ist ein Verfahren zur Herstellung von Papier bekannt, wobei man
zu einer wässrigen Faseraufschlämmung zunächst
ein im wesentlichen lineares synthetisches kationisches Polymer
mit einer Molmasse von mehr als 500 000 in einer Menge von mehr
als 0,03 Gew.-%, bezogen auf trockenen Papierstoff, dosiert, die
Mischung dann der Einwirkung eines Scherfeldes unterwirft, anschließend
Bentonit zugibt und die so erhaltene Pulpe ohne weitere Einwirkung
von Scherkräften entwässert, vgl.
Weitere
Verfahren zur Herstellung von Papier unter Verwendung eines Mikropartikelsystems
sind beispielsweise aus
Nach
dem aus der
Bei
dem aus der
Wie
aus dem obengenannten
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Herstellung von Papier die Wirksamkeit der bekannten Mikropartikelsysteme, insbesondere die Retention von Fein- und Füllstoffen weiter zu verbessern.Of the Invention is based on the object in the production of paper the effectiveness of the known microparticle systems, in particular to further improve the retention of fines and fillers.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Verfahren zur Herstellung von Papier, Pappe und Karton durch Scheren eines Papierstoffs, Zugabe eines Mikropartikelsystems aus einem kationischen Polymeren und einer feinteiligen anorganischen Komponente zum Papierstoff, Entwässern des Papierstoffs unter Blattbildung und Trocknen der Blätter, wenn man die anorganische Komponente des Mikropartikelsystems vor der Zugabe zum Papierstoff in Form einer wässrigen Suspension mit einer Feststoffkonzentration bis höchstens 10 Gew.-% einer Ultraschallbehandlung unterwirft.The Task is solved according to the invention a process for the production of paper, cardboard and cardboard Shearing a stock, adding a microparticle system a cationic polymer and a finely divided inorganic Component to the pulp, dewatering of the pulp under leaf formation and drying of the leaves, if you put the inorganic component of the microparticle system prior to addition to the paper stock in the form of an aqueous suspension a solids concentration up to at most 10 wt .-% of a Ultrasound treatment subjects.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können sämtliche Papierqualitäten hergestellt werden, z. B. Karton, ein-/mehrlagiger Faltschachtelkarton, ein-/mehrlagiger Liner, Wellenstoff, Papiere für den Zeitungsdruck, sogenannte mittelfeine Schreib- und Druckpapiere, Naturtiefdruckpapiere und leichtgewichtige Streichrohpapiere. Um solche Papiere herzustellen, kann man beispielsweise von Holzschliff, thermomechanischem Stoff (TMP), chemo-thermomechanischem Stoff (CTMP), Druckschliff (PGW), Holzstoff sowie Sulfit- und Sulfatzellstoff ausgehen. Die Zellstoffe können sowohl kurzfaserig als auch langfaserig sein. Vorzugsweise werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren holzfreie Qualitäten hergestellt, die hochweiße Papierprodukte ergeben.To the method of the invention can all paper qualities are produced, z. As cardboard, single / multilayer carton, single / multilayer Liner, corrugated medium, papers for newspaper printing, so-called medium fine writing and printing papers, natural gravure papers and lightweight coating papers. To make such papers, For example, you can use wood pulp, thermomechanical material (TMP), chemo-thermo-mechanical substance (CTMP), pressure ground (PGW), Wood pulp and sulphite and sulphate pulp go out. The pulps can be short fiber as well as long fiber. Preferably be wood-free by the novel process Produced grades that yield high-white paper products.
Die Papiere können gegebenenfalls bis zu 40 Gew.-%, meistens 5 bis 35 Gew.-% Füllstoffe enthalten. Geeignete Füllstoffe sind z. B. Titandioxid, natürliche und präzipitierte Kreide, Talkum, Kaolin, Satinweiß, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Clay oder Aluminiumoxid.The Papers may optionally be up to 40% by weight, usually 5 to 35 wt .-% fillers. Suitable fillers are z. As titanium dioxide, natural and precipitated Chalk, talc, kaolin, satin white, calcium sulfate, barium sulfate, Clay or alumina.
Das Mikropartikelsystem besteht bekanntlich aus einem kationischen Polymeren und einer feinteiligen anionischen Komponente. Als kationische Polymere kommen kationische Polyacrylamide, Vinylamineinheiten enthaltende Polymere, Polydiallyldimethylammoniumchloride oder deren Mischungen mit einer mittleren Molmasse Mw von jeweils mindestens 500 000 Dalton und einer Ladungsdichte von jeweils höchstens 4,0 meq./g in Betracht. Besonders bevorzugt werden kationische Polyacrylamide mit einer mittleren Molmasse Mw von mindestens 3 Millionen Dalton und einer Ladungsdichte von 0,1 bis 3,5 meq./g und Polyvinylamine, die durch Hydrolyse von Vinylformamideinheiten enthaltenden Polymeren erhältlich sind, wobei der Hydrolysegrad der Vinylformamideinheiten 5 bis 100 mol-% und die mittlere Molmasse der Polyvinylamine mindestens 2 Millionen Dalton beträgt. Die Polyvinylamine werden bevorzugt durch Hydrolyse von Homopolymeren des Vinylformamids hergestellt, wobei der Hydrolysegrad beispielsweise 5 bis 20 mol-% beträgt.The Microparticle system is known to consist of a cationic polymer and a finely divided anionic component. As cationic polymers come cationic polyacrylamides, Vinylamineinheiten containing Polymers, polydiallyldimethylammonium chlorides or mixtures thereof with an average molecular weight Mw of at least 500,000 daltons each and a charge density of at most 4.0 meq./g in each case Consideration. Particularly preferred are cationic polyacrylamides with a mean molecular weight Mw of at least 3 million daltons and a charge density of 0.1 to 3.5 meq./g and polyvinylamines, the polymers containing by hydrolysis of vinylformamide units are available, wherein the degree of hydrolysis of vinylformamide units 5 to 100 mol% and the average molecular weight of the polyvinylamines at least 2 million daltons. The polyvinylamines are preferred produced by hydrolysis of homopolymers of vinylformamide, wherein the degree of hydrolysis is, for example, 5 to 20 mol%.
Kationische
Polyacrylamide sind beispielsweise Copolymerisate, die durch Copolymerisieren
von Acrylamid und mindestens einem Di-C1-
bis C2-alkylamino-C2-
bis C4-alkyl(meth)acrylat oder einem basischen Acrylamid
in Form der freien Basen, der Salze mit organischen oder anorganischen
Säuren oder der mit Alkylhalogeniden quaternierten Verbindungen
erhältlich sind. Beispiele für solche Verbindungen
sind Dimethylaminoethylmethacrylat, Diethylaminoethylmethacrylat,
Dimethylaminoethylacrylat, Diethylaminoethyloacrylyat, Dimethylaminopropylmethacrylat,
Dimethylaminopropylacrylat, Diethylaminopropylmethacrylat, Diethylaminopropylacrylat
und/oder Dimethylaminoethylacrylamid. Weitere Beispiele für
kationische Polyacrylamide und Vinylamineinheiten enthaltende Polymerisate
können den zum Stand der Technik genannten Literaturstellen
wie
Weitere geeignete kationische Polymere sind Polydiallyldimethylammoniumchloride (PolyDADMAC) mit einer mittleren Molmasse von mindestens 500 000 Dalton, vorzugsweise mindestens 1 Million Dalton. Polymere dieser Art sind Handelsprodukte.Further suitable cationic polymers are polydiallyldimethylammonium chlorides (PolyDADMAC) with an average molecular weight of at least 500,000 Dalton, preferably at least 1 million daltons. Polymers of this Type are commercial products.
Die kationischen Polymeren des Mikropartikelsystems werden dem Papierstoff in einer Menge von 0,005 bis 0,5 Gew.-%, vorzugsweise in einer Menge von 0,005 bis 0,2 Gew.-% zugesetzt.The cationic polymers of the microparticle system become the pulp in an amount of 0.005 to 0.5% by weight, preferably in an amount from 0.005 to 0.2% by weight.
Als
anorganische Komponente des Mikropartikelsystems kommen beispielsweise
Bentonit, kolloidale Kieselsäure, Silikate und/oder Calciumcarbonat
in Betracht. Unter kolloidaler Kieselsäure sollen Produkte
verstanden werden, die auf Silikaten basieren, z. B. Silica-Microgel,
Silical-Sol, Polysilikate, Aluminiumsilikate, Borsilikate, Polyborsilikate,
Clay oder Zeolithe. Calciumcarbonat kann beispielsweise in Form
von Kreide, gemahlenem Calciumcarbonat oder präzipitiertem
Calciumcarbonat als anorganische Komponente des Mikropartikelsystems
verwendet werden. Unter Bentonit werden allgemein Schichtsilikate
verstanden, die in Wasser quellbar sind. Es handelt sich hierbei
vor allem um das Tonmineral Montmorillonit sowie ähnliche
Tonmineralien wie Nontronit, Hectorit, Saponit, Sauconit, Beidellit,
Allevardit, Illit, Halloysit, Attapulgit und Sepiolit. Diese Schichtsilikate
werden vorzugsweise vor ihrer Anwendung aktiviert, d. h. in eine
in Wasser quellbare Form überführt, in dem man
die Schichtsilikate mit einer wäßrigen Base wie
wäßrigen Lösungen von Natronlauge, Kalilauge,
Soda oder Pottasche behandelt. Vorzugsweise verwendet man als anorganische
Komponente des Mikropartikelsystems Bentonit in der mit Natronlauge
behandelten Form. Der Plättchendurchmesser des in Wasser
dispergierten Bentonits beträgt in der mit Natromlauge
behandelten Form beispielsweise 1 bis 2 μm, die Dicke der
Plättchen liegt bei etwa 1 nm. Je nach Typ und Aktivierung
hat der Bentonit eine spezifische Oberfläche von 60 bis
800 m2/g. Typische Bentonite werden z. B.
in der
Als
kollodiale Kieselsäure können Produkte aus der
Gruppe von Siliciumbasierenden Partikel, Silica-Microgele, Silica-Sole,
Aluminiumsilicate, Borosilikate, Polyborosilikate oder Zeolite eingesetzt
werden. Diese haben eine spezifische Oberfläche von 50–1000
m2/g und eine durchschnittliche Teilchengrößenverteilung
von 1–250 nm, normalerweise im Bereich 40–100
nm. Die Herstellung solcher Komponenten wird z. B. in
Clay oder auch Kaolin ist ein wasserhaltiges Aluminiumsilikat mit plättchenförmiger Struktur. Die Kristalle haben eine Schichtstruktur und ein aspect ratio (Verhältnis Durchmesser zu Dicke) von bis zu 30:1. Die Teilchengröße liegt bei mindestens 50% kleiner 2 mm.Clay or kaolin is a hydrous aluminum silicate with platelet-shaped Structure. The crystals have a layer structure and an aspect ratio (diameter to thickness ratio) of up to 30: 1. The particle size is at least 50% smaller 2 mm.
Als Carbonate, bevorzugt Calciumcarbonat, kann natürliche Calciumcarbonat (ground calcium carbonate, GCC) oder gefälltes Calciumcarbonat (precipitated calcium carbonate, PCC) eingesetzt werden. GCC wird durch Mahl- und Sichtprozesse unter Einsatz von Mahlhilfsmittel hergestellt. Es besitzt eine Teilchengröße von 40–95% kleiner 2 mm, die spezifische Oberfläche liegt im Bereich von 6–13 m2/g. PCC wird durch Einleiten von Kohlendioxid in Calciumhydroxidlösung hergestellt. Die durchschnittliche Teilchengröße liegt im Bereich von 0,03–0,6 mm, die spezifische Oberfläche kann stark durch den Wahl der Fällungsbedingungen beeinflusst werden. Sie liegt im Bereich von 6–13 m2/g.As carbonates, preferably calcium carbonate, natural calcium carbonate (ground calcium carbonate, GCC) or precipitated calcium carbonate (PCC) can be used. GCC is produced by grinding and visual processes using grinding aids. It has a particle size of 40-95% less than 2 mm, the specific surface area is in the range of 6-13 m 2 / g. PCC is made by passing carbon dioxide into calcium hydroxide solution. The average particle size is in the range of 0.03-0.6 mm, the specific surface area can be greatly influenced by the choice of precipitation conditions. It is in the range of 6-13 m 2 / g.
Die anorganische Komponente des Mikropartikelsystems wird dem Papierstoff in einer Menge von 0,01 bis 1,0 Gew.-%, vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 0,5 Gew.-% zugesetzt.The inorganic component of the microparticle system becomes the pulp in an amount of 0.01 to 1.0% by weight, preferably in an amount from 0.1 to 0.5% by weight.
Erfindungsgemäß behandelt man die wässrige Suspension der anorganischen Komponente mit Ultraschall. Die Ultraschallbehandlung der wässrigen Suspension der anorganischen Komponente des Mikropartikelsystems kann beispielsweise diskontinuierlich durchgeführt werden. Die Frequenz des Ultraschalls beträgt beispielsweise mindestens 20 kHz.Treated according to the invention the aqueous suspension of the inorganic component with ultrasound. The ultrasonic treatment of the aqueous Suspension of the inorganic component of the microparticle system For example, it may be carried out batchwise. The frequency of the ultrasound is at least for example 20 kHz.
Die Ultraschallbehandlung der wässrigen Suspension der anorganischen Komponente des Mikropartikelsystems kann jedoch auch kontinuierlich durchgeführt werden. Die wässrige Suspension der anorganischen Komponente des Mikropartikelsystems wird dann beispielsweise durch eine Zelle geführt, in der die Ultraschallbehandlung stattfindet. Die wässrige Suspension kann unter Normaldruck oder auch unter erhöhtem Druck durch die Behandlungseinheit geführt werden. Wenn höhere Drücke angewendet werden, so liegen diese beispielsweise bei 1 bis 10 bar, vorzugsweise bei 1 bis 5 bar.The Sonication of the aqueous suspension of inorganic However, the component of the microparticle system can also be continuous be performed. The aqueous suspension of inorganic component of the microparticle system is then, for example passed through a cell in which the ultrasound treatment takes place. The aqueous suspension can under atmospheric pressure or under increased pressure by the treatment center be guided. When higher pressures applied are, for example, they are 1 to 10 bar, preferably at 1 to 5 bar.
Diese kontinuierliche Durchführung der Ultraschallbehandlung hat den Vorteil, dass sie direkt in den Papierherstellungsprozeß integriert werden kann. Die so behandelte wässrige Suspension mindestens einer anorganischen Komponente wird dann dem Papierherstellungsprozeß kontinuierlich zugeführt. Die Ultraschallbehandlung der wässrigen Suspension der anorganischen Komponente des Mikropartikelsystems wird mindestens solange durchgeführt, dass bei der Anwendung einer solchen Suspension im Papierherstellungsprozeß eine Verbesserung der Entwässerung und der Retention gegenüber einer entsprechenden unbehandelten wässrigen Suspension erzielt wird. Beispielsweise beträgt die dem System zugeführte Energie (Energie/Volumen) mindestens 20 Ws/ml, meistens mindestens 70 Ws/ml und liegt vorzugsweise bei mindestens 100 Ws/ml, z. B. 100 bis 500 Ws/ml.These continuous performance of the ultrasonic treatment has the advantage of being integrated directly into the papermaking process can be. The thus treated aqueous suspension at least an inorganic component then becomes continuous to the papermaking process fed. The ultrasonic treatment of the aqueous Suspension of the inorganic component of the microparticle system is performed at least as long as that during the application Such a suspension in the papermaking process a Improved drainage and retention a corresponding untreated aqueous suspension is achieved. For example, the amount supplied to the system Energy (energy / volume) at least 20 Ws / ml, mostly at least 70 Ws / ml and is preferably at least 100 Ws / ml, z. B. 100 to 500 Ws / ml.
Die Ultraschallbehandlung von wässrigen Suspensionen von Schichtsilikaten eines Mikropartikelsystems führt zu einer Delamination, d. h. einer Trennung von Silikatschichten. Die meistens notwendige Behandlung einer wässrigen Bentonit-Suspension mit einem Ultra-Turrax®-Gerät oder einem schnelllaufenden Rührer zur feinen Dispergierung und/oder Delaminierung von Bentonit in Wasser kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren entfallen. Es reicht vielmehr schon aus, die anorganischen Teilchen in Wasser zunächst mit Hilfe eines Rührers zu dispergieren und die Suspension danach mit Ultraschall zu behandeln.The ultrasound treatment of aqueous suspensions of phyllosilicates of a microparticle system leads to a delamination, ie a separation of silicate layers. The most necessary treatment of an aqueous bentonite suspension using an Ultra-Turrax ® device or a high-speed stirrer for finely dispersing and / or delamination of bentonite in water can be omitted in the inventive method. Rather, it is already sufficient to disperse the inorganic particles in water first with the aid of a stirrer and then treat the suspension with ultrasound.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem die Verwendung von wässrigen Suspensionen, die bis zu 10 Gew.-% mindestens eines Schichtsilikats enthalten und die mit Ultraschall behandelt worden sind, als anorganische Komponente eines Mikropartikelsystems bei der Herstellung von Papier, Pappe und Karton.object The invention is also the use of aqueous Suspensions containing up to 10 wt .-% of at least one layered silicate and which have been ultrasonicated, as inorganic Component of a microparticle system in the manufacture of paper, Cardboard and cardboard.
Die Stoffdichte der Pulpe beträgt beispielsweise 1 bis 100 g/l, vorzugsweise 4 bis 30 g/l. Die wäßrige Faseraufschlämmung wird mindestens einer Scherstufe unterworfen. Sie durchläuft dabei mindestens eine Reinigungs-, Misch- und/oder Pumpstufe. Das Scheren der Pulpe kann beispielsweise in einem Pulper, Sichter oder in einem Refiner erfolgen. Nach der letzten Scherstufe und vor dem Stoffauflauf auf das Sieb dosiert man erfindungsgemäß das Mikropartikelsystem. Besonders bevorzugt ist dabei eine Arbeitsweise, bei der man zuerst das kationische Polymer und anschließend die mit Ultraschall behandelte anorganische Komponente des Mikropartikelsystems zum Papierstoff dosiert, der zuvor geschert wurde. Man kann jedoch auch zunächst die mit Ultraschall behandelte anorganische Komponente des Mikropartikelsystems und danach das kationische Polymere dosieren oder dem Papierstoff beide Komponenten gleichzeitig zugeben. Danach erfolgt die Entwässerung des Papierstoffs ohne weitere Einwirkung von Scherkräften auf einem Sieb unter Blattbildung. Die Papierblätter werden anschließend getrocknet.The Density of the pulp is for example 1 to 100 g / l, preferably 4 to 30 g / l. The aqueous fiber slurry is subjected to at least one shear stage. She goes through at least one cleaning, mixing and / or pumping stage. The Shearing the pulp can be done, for example, in a pulper, classifier or done in a refiner. After the last shearing stage and before the Headbox on the screen is metered according to the invention Microparticle system. Particularly preferred is an operation, first using the cationic polymer and then the ultrasonically treated inorganic component of the microparticle system dosed to the pulp, which was previously sheared. You can, however also initially the ultrasonically treated inorganic Component of the microparticle system and then the cationic polymer or add both components to the stock at the same time. Thereafter, the dehydration of the pulp is carried out without further Influence of shear forces on a sieve under sheet formation. The paper sheets are then dried.
Außer dem Mikropartikelsystem kann man dem Papierstoff die üblicherweise bei der Papierherstellung verwendeten Prozeßchemikalien in den üblichen Mengen zusetzen, z. B. Fixiermittel, Trocken- und Naßfestmittel, Masseleimungsmittel, Biozide und/oder Farbstoffe.Except the microparticle system can be the stock usually process chemicals used in papermaking in the usual amounts enforce, for. Fixative, dry and wet strength agents, engine sizes, biocides, and / or Dyes.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird gegenüber den bekannten Verfahren eine Verbesserung der Entwässerung und eine Verbesserung der Ascheretention erzielt, ohne die Formations- und Papiereigenschaften zu verschlechtern. Außerdem erreicht man eine deutliche Verbesserung der Faserrückgewinnung und damit eine Entlastung des Wasserkreislaufs der Papiermaschine.With the method according to the invention is compared the known method, an improvement in drainage and an improvement in the ash retention, without the formation and deteriorate paper properties. Also achieved a significant improvement in fiber recovery and thus relieving the water cycle of the paper machine.
Die Prozentangaben in den Beispielen bedeuten Gewichtsprozent, sofern aus dem Zusammenhang nichts anderes hervorgeht.The Percentages in the examples mean weight percent, if the context does not indicate otherwise.
Die Viskosität der wässrigen Suspensionen von Bentonit wurde in einem Brookfield Viskosimeter (Spindel 3, 20 UpM) bei einer Temperatur von 20°C bestimmt.The Viscosity of aqueous suspensions of bentonite was in a Brookfield viscometer (spindle 3, 20 rpm) at a Temperature of 20 ° C determined.
Die Teilchengröße des in Wasser suspendierten Bentonits wurde mit Hilfe eines Beckmann Coulter LS 130 durch Lichtstreuung ermittelt, wobei die angegebene Teilchengröße die Medianteilchengröße (D50) ist.The Particle size of the bentonite suspended in water was using a Beckmann Coulter LS 130 by light scattering determined, where the specified particle size the median particle size (D50) is.
Die Entwässerungszeit wurde in einem Schopper-Riegler-Testgerät bestimmt, indem man jeweils 1 l des zu prüfenden Faserstoffs darin entwässerte und die Zeit bestimmte, die für den Durchlauf von 600 ml Filtrat notwendig war.The Drainage time was in a Schopper-Riegler test equipment determined by adding in each case 1 l of the pulp to be tested dehydrated in it and time determined for the passage of 600 ml of filtrate was necessary.
Die FPA-Retention (First-Pass-Asche-Retention) wurde durch Bestimmung des Verhältnisses des Feststoffgehaltes im Siebwasser zum Feststoffgehalt im Stoffauflauf ermittelt. Es wurde nur der Ascheanteil berücksichtigt. Die Angabe erfolgt in Prozent.The FPA retention (first-pass ash retention) was determined by determination the ratio of the solids content in the white water to Solids content determined in the headbox. Only the ash content was considered. The information is given in percent.
Beispiele 1–5Examples 1-5
Herstellung von Bentonit-SuspensionenProduction of bentonite suspensions
Man
stellte zunächst eine wässrige Suspension von
Bentonit her, indem man 1200 g Bentonit (Mikrofloc® S,
BASF Aktiengesellschaft, Ludwigshafen) in 30 Liter entionisiertes
Wasser eintrug und die Mischung 30 Minuten mit einem Blattrührer
mit 120–150 Umdrehungen pro Minute rührte. Die
so erhaltene Suspension wurde mit Hilfe einer Kreiselpumpe kontinuierlich
durch eine Ultraschallzelle (Hielscher Ultrasonics GmbH, UIP 1000,
Sonotrode BS2d22; 3.8) unter den in Tabelle 1 angegebenen Fließgeschwindigkeiten
und Drücken gepumpt. Die aufgewendete Energie ist ebenfalls
in der Tabelle angegeben. Die so erhaltenen wässrigen Suspensionen
von Bentonit wurden jeweils gesammelt, Viskosität und Teilchengröße
bestimmt. Tabelle 1
Die mit Ultraschall behandelten wässrigen Bentonit-Suspensionen wurden anschließend bezüglich ihrer Wirksamkeit in einem Mikropartikelsystem bei der Papierherstellung getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.The sonicated aqueous bentonite suspensions were subsequently evaluated for their effectiveness tested in a microparticle system in papermaking. The results are shown in Table 2.
Papierherstellungpapermaking
Die
Papierherstellung erfolgte jeweils in einem Britt-Jar-Testgerät.
Für sämtliche Beispiele verwendete man einen Papierstoff
aus einem 100% holzfreien, unbeschichteten Papier, einem 30% holzfreien,
beschichteten Papier, 0,06% eines C18-Alkyldiketens,
0,6% einer kationischen Stärke und 20% gemahlenem Calciumcarbonat.
Der Papierstoff wurde auf einen Feststoffgehalt von 0,77% verdünnt
und jeweils mit einem Retentionsmittelsystem aus (i) einem kationischen
Polyacrylamid mit einer mittleren Molmasse Mw von
9 Millionen und einer Ladungsdichte von 1,7 meq./g in Form einer
Wasser-in-Öl-Emulsion (Polymin® 540)
und (ii) der oben jeweils angegebenen mit Ultraschall behandelten
wässrigen Bentonit-Suspension versetzt, wobei man zuerst
(i) das kationische Polyacrylamid und dann (ii) die anorganische
Komponente dosierte. Die Menge an kationischem Polyacrylamid betrug
0,01%, die Menge an Bentonit 0,2%. Die Ergebnisse für die
Entwässerung und die FPA-Retention sind in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2
Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1
Man stellte eine 4%ige wäßrige Suspension von Bentonit her, indem man Bentonit (Mikrofloc® S, BASF Aktiengesellschaft, Ludwigshafen) in die vorgegebene Menge Wasser einrührte und die Mischung anschließend 4 Stunden bei Raumtemperatur rührte. Die Viskosität der Bentonit-Suspension betrug 110 mPas, die Teilchengröße (D50) lag bei 11,05 μm.A 4% strength aqueous suspension of bentonite was prepared by stirring in bentonite (Mikrofloc ® S, BASF Aktiengesellschaft, Ludwigshafen) in the specified amount of water and the mixture was then stirred for 4 hours at room temperature. The viscosity of the bentonite suspension was 110 mPas, the particle size (D50) was 11.05 μm.
Die Papierherstellung nach Beispiel 1 wurde mit der einzigen Ausnahme wiederholt, dass man jetzt als anorganische Komponente des Mikropartikelsystems die nach Vergleichsbeispiel 1 hergestellte Bentonit-Suspension in der gleichen Menge einsetzte. Die Entwässerungszeit betrug 41 s, die FPA-Retention 55,9%.The Papermaking according to Example 1 was the only exception repeated that now as an inorganic component of the microparticle system the prepared according to Comparative Example 1 bentonite suspension in used the same amount. The drainage time was 41 s, the FPA retention 55.9%.
Vergleichsbeispiel 2Comparative Example 2
Man stellte eine 4%ige wäßrige Suspension von Bentonit her, indem man Bentonit (Mikrofloc® S, BASF Aktiengesellschaft, Ludwigshafen) in die vorgegebene Menge Wasser einrührte und die Mischung anschließend 20 Minuten bei Raumtemperatur mit einem Ultra-Turrax® behandelte. Die Viskosität der Bentonit-Suspension betrug 650 mPas, die Teilchengröße (D50) lag bei 5 μm.A 4% strength aqueous suspension of bentonite was prepared by stirring in bentonite (Mikrofloc ® S, BASF Aktiengesellschaft, Ludwigshafen) in the specified amount of water and the mixture followed End 20 minutes at room temperature, treated with an Ultra-Turrax ®. The viscosity of the bentonite suspension was 650 mPas, the particle size (D50) was 5 microns.
Die Papierherstellung nach Beispiel 1 wurde mit der einzigen Ausnahme wiederholt, dass man jetzt als anorganische Komponente des Mikropartikelsystems die nach Vergleichsbeispiel 2 hergestellte Bentonit-Suspension in der gleichen Menge einsetzte. Die Entwässerungszeit betrug 36 s, die FPA-Retention 56,3%.The Papermaking according to Example 1 was the only exception repeated that now as an inorganic component of the microparticle system the prepared according to Comparative Example 2 bentonite suspension in used the same amount. The drainage time was 36 s, the FPA retention 56.3%.
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