CZ258098A3

CZ258098A3 - Klížení papíru

Info

Publication number: CZ258098A3
Application number: CZ982580A
Authority: CZ
Inventors: Peter Peutherer; Ian Mark Waring; Lesley Collett
Original assignee: Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Limited
Priority date: 1996-02-23
Filing date: 1997-02-24
Publication date: 1999-03-17
Also published as: ZA971570B; EP0882156A1; DK0882156T3; HU224191B1; PL328615A1; CA2247211C; US6284099B1; CA2247211A1; PL191016B1; ATE228188T1; DE69717257T2; GB9603909D0; EP0882156B1; KR19990087177A; CZ297546B6; DE69717257D1; CN1214093A; KR100499918B1; HUP9900794A3; NO325231B1

Description

Oblast techniky

Tento vynález se týká prostředků ke klížení, které mohou být použity pro interní klížení papíru, nebo pro externí klížení papíru, a zvláště se vztahuje ke způsobům výroby klíženého papíru použitím těchto prostředků.

Dosavadní stav techniky

Interně klížený papír se obecně vyrábí inkorporací vodné emulze klížidla do řídké celulózové suspenze papíroviny a odvodněním suspenze na děrovaném plechu a utvořený arch je pak sušen. Externí klížený papír se obecně vyrábí natíráním celulózového archu vodnou emulzí klížidla a sušením tohoto archu. Často operace externího klížení je spojena s výrobou papíru, tak že typický způsob zahrnuje přípravu řídké celulózové suspenze papíroviny, odvodněním suspenze na sítu, sušení utvořeného archu, natření celulózového archu disperzí klížidla a pak opětovným sušením tohoto archu.

Třebaže jsou tradičně používané nereaktivní klížidla, je mnoho příkladů, v kterých je preferováno použiti reaktivního klížidla, jako části nebo plného podílu všeho klížidla, které je v nebo na papíru.

Protože reaktivní klížidla jsou nerozpustná ve vodě, musejí být předdispegovaná před použitím tj. před inkorporací do řídké papíroviny, nebo natíráním archu. Výsledná disperze (často nazývaná pro větší přesnost jako emulze) musí být dostatečně stabilní, aby se nerozložila před použitím. Tvorba stabilní emulze klížidla ve vodě je běžně provedena emulgací klížidla ve vodě v přítomnosti emulgačního detergentu a/nebo kationaktivního polyelektrolytu, jako je kationaktivního škrob. Použití kationaktivního polyelektrolytu a/nebo kationaktivního detergentu, jak bylo navrhnuto jako výhodné provedení, podporuje přilnavost klížidla na vláknech celulózy, zvláště při použití interního klížení.

Když je emulující detergent použit jako jediný emulgátor tj. bez kationaktivního polyelektrolytu, je nezbytné použít dostatečně velké množství emulgátoru, aby vznikla stabilní emulze, obvykle 7 až 8 % hmotnosti sušiny na hmotnost klížidla. Jestliže je použít kationaktivní polyelektrolyt, pak může být použití menšího množství tohoto emulgátoru dostatečné, např. méně než 2%.

I když množství emulujícího detergentu, které je použité k ulehčení vzniku emulze, je nízké, stejně toto množství má tendenci zmenšovat výkonnost klížení, a tak je podáno mnoho návrhu redukce množství emulgačního detergentu v klížidle. Avšak, jestliže se množství se velmi zmenší, je výsledná emulze nebo disperze nestabilní a nejsou dosaženy adekvátní výsledky. Proto navzdory úsilí o opak, je vždy v běžných způsobech nezbytné použít přesné množství detergentu a podpoření vzniku stabilní disperze nebo emulze.

Bylo by žádoucí moci vyrábět prostředky pro klížení, které mají odpovídající stabilitu pro použití, a které nemají nevýhody spojené s nezbytností přesného množství emulgačního detergentu.

Klížící emulse jsou obvykle vyráběny homogenizací klížidla ve vodě, eventuelně použitím prodloužené homogenizace. Jestliže klížidlo je ve formě pevné látky při teplotě místnosti (20 °C), je běžné provádět homogenizaci při zvýšené teplotě, při které je klížidlo roztáté. Protože anhydridová klížidla mají tendenci být nestabilní, je nezbytné pro homogenizaci a emulgací anhydridových klížidel provádět ♦ · ·

• · · · • · · · • · · · • · · · · · v mlýnu. Bylo by žádoucí, moci zjednodušit výrobu prostředků pro klížení a především moci redukovat dobu homogenizace, která je požadovaná, když je pro použití anhydrid nebo jiné klížidlo emulgováno v mlýnu .

Vzhledem k tomu, anhydridová klížidla jsou náchylná k hydrolýze ve vodě, může předemulgace a manipulace s emulzí před použitím mít za následek hydrolýzu a vznik lepkavé hmoty z klížidla.

Když použití emulze zahrnuje inkorporaci disperze do řídkého základního materiálu hrozí nebezpečí, že nežádoucí vzniklá lepkavá hmota z klížidla kontaminuje děrovaný plech, a toto dále kontaminuje další komponenty aparatury během manipulace s celulózovou suspenzí.

Jestliže se emulze klížidla aplikuje jako externí klížidlo během výroby archu, například v klížícím lisu, emulze se používá teplá (např. nad 40 °C) a přebytek emulze se recykluje. Tedy disperzní klížidlo je vystaveno na dlouhou dobu podmínkám při nichž hydroiyzuje, a tak je možno pozorovat výskyt vznik lepkavé hmoty a dalších nežádoucích efektu hydrolýzy. To je pravděpodobně důvod, proč anhydridová klížidla je nevhodná pro aplikaci při v klížícím lisu.

Tudíž by bylo žádoucí moci vytvořit více stabilní anhydridová nebo další klížidla, u kterých by byla menší tendenci k výskytu vzniku lepkavé hmoty během přípravy a použití emulgovaného klížidla.

Je také žádáno zlepšit účinek klížidla jak pro interní, tak i pro externí klížení. V některých případech je žádoucí dosáhnout celkového zlepšení např. získat zlepšenou (tzn. nižší) Cobbovu hodnotu. V dalších případech je žádoucí dosáhnout zlepšeného účinku klížidla s ohledem na případné použití. V případech externě klíženého papíru, který může být použit v inkoustových tiskárnách, kde černá barva je kompozitní čerň, která je vytvářena inkoustovou tiskárnou, je žádoucí docílit maximální optické hustoty pro tuto kompozitní čerň. Bylo by žádoucí moci zlepšit účinek klížidla.

Výroba interně nebo externě klíženého papíru nezbytně obsahuje přesný počet procesních kroků a chemických přísad, a bylo by žádoucí, moci kombinovat dvě s těchto přísad do jedné, která dává přibližně stejný účinek, nebo s výhodou lepší účinek než, který je dosažen přidáním přísad jednotlivě.

Prostředky ke klížení jsou obvykle kationaktivní, neboť podle konvenčních předpokladů se má za to, že kationaktivní prostředky ke klížení jsou pevnější v papírovém substrátu, zvláště jsou-li použity jako interní klížidla. Proto je běžné zahrnovat kationaktivní polyelektrolyty do interních nebo jiných klížidel. Avšak je známo použití anionaktivních a neionogenní emulgačních detergentů pro přípravu anionaktivních a neionogenních disperzí nebo emulzí klížidel.

V EP-499,448 jsme popsali způsob využívající mikro-partikulární retenční systém, kde reaktivní klížidlo je přidáno ve formě anionaktivní a neionogenní emulze k celulózové suspenzi po flokulaci suspenze kationaktivním pomocnou látkou retence. Jedna z preferovaných metod provedení tohoto způsobu je umožněna, je ta, když emulze anhydridového nebo jiného klížidla, které bylo emulgováno použitím anionaktivních a/nebo neionogenních emulgačních detergentů, je injektována do disperze bentonitu nebo jiného mikropartikulárního anionaktivního materiálu, tak že disperze směřuje k okamžiku, kdy je přidána do celulosové suspenze. Tento způsob nutně vyžaduje předemulgaci klížidla. Tento způsob také trpí problémem, který vzniká přidáním emulgačního detergentů (následné potenciální snížení účinku klíčidla) a možností případné hydrolýzy anhydridového klížidla se vznikem lepkavých usazenin.

Další objev použití anionaktivní disperze reaktivního klížidla je v WO96/17127 (publikovaného po dnu priority této aplikace). Disperse anionaktivního klížidla je vyrobena emulgací reaktivního klížidla (s výhodou dimer ketenů klížidla) ve vodě a smíchání této disperze s roztokem koloidních anionaktivních hliníkem modifikovaných částic oxidu křemičitého. Tato technika nicméně zahrnuje běžnou předemulgaci klížidla ve vodě, následovanou smícháním emulgovaného klížidla s roztokem hliníkem modifikovaného oxidu křemičitého. Jak se zdá, nemodifikovaný roztok oxidu křemičitého neposkytuje potřebnou stabilitu pro tento způsob, zatím co modifikace s hliníkem tuto stabilitu poskytuje. V jednom příkladu je suspenze stabilní jeden týden. V příkladu byla suspenze přidána do celulózové papíroviny, a pak byl přidán kationaktivní škrob. Jak bylo zmíněno na jinde, klížící disperze může být přidána před, mezi, po nebo současně s přidáním kationaktivního polymeru.

Anionaktivní dimer ketenu klížící prostředky jsou také popsány v EP-A418,015. Ty jsou připraveny emulgací keten dimerového klížidla, roztátého, ve vodě v přítomnosti anionaktivního detergentu nebo emulgátoru. Stane se, že anionická hustota náboje může vzrůst přídavkem anionaktivní komponenty jako je anionaktivní polyakrylamid, anionaktivní škrob nebo koloidní oxid křemičitý. Příklady ukazují, že za zřetelných podmínek, interní klížení použitím aniontových prostředků poskytuje výsledky ( měřením fluidního polepu) stejné, nebo v některých příkladech lehce horší, než při použití kationaktivních prostředků. Dále výsledky ukazují, že vzrůst aniontové hustoty náboje nezlepšuje účinek, spíše jej obecně zhoršuje. Na příklad odpovídající polep archů klížených anionaktivním prostředkem obsahujícím oxid křemičitý je vyšší (horší) než u odpovídajícího anionaktivního prostředku bez oxidu křemičitého (příklady 11 a 13). Další data (např. příklad 19) také ukazují horší výsledky za stejných podmínek.

Je také známa z U.S. 5,433,776 příprava emulze dimeru ketenu a emulgátoru a různých kationaktivních látek, včetně kationaktivního oxidu křemičitého. Opět tento způsob zahrnuje nezbytné použití emulgátoru a opět vzniká kationaktivní prostředek.

Mnoho uživatelů bere do úvahy, že anhydridová klížidla poskytují lepší účinek, ale jejich nevýhodou problémy s manipulací a s hydrolýzou. Bylo by žádoucí moci redukovat nebo eliminovat tyto problémy.

Bylo by žádoucí inkorporovat reaktivní klížidlo jako interní nebo externí s redukovanou potřebou přítomnosti emulgačního detergentu, a takto zlepšit potenciální klížící vlastnosti. Bylo by žádoucí moci inkorporovat reaktivní klížidlo interně jako součást přídavku, který je realizován během postupu, a tak minimalizovat počet nutných přídavků. Bylo by žádoucí moci zmenšit nebezpečí hydrolýzy, zvláště anhydridových činidel, a tím redukovat nebezpečí kontaminace lepkavou hmotou během interního nebo externího klížení, zvláště jeli vodná reaktivní klížidlo recyklována. Bylo by žádoucí dosáhnout těchto cílů použitím jednoduchých látek a v jednoduchých míchacích aparaturách, tak aby toto bylo možné v mlýnu bez dalších komplikacích v procesu výroby papíru.

Podstata vynálezu

V souladu vynálezu jsme připravili prostředek na klížení z reaktivní klížidla, který je kapalný při teplotě místnosti takovým způsobem, který zahrnuje dispergování reaktivní klížidla, jako čisté kapaliny, do disperse anionaktivní mikropartikulární látky ve vodě.

Výsledná disperze je novou látkou a obsahuje klížící disperzi, která je disperzí reaktivní klížidla (s výhodou ASA nebo jiné anhydridové klížidlo) ve vodě, která je kapalná při teplotě místnosti a disperze je stabilizována anionickou mikročásticovou látkou. Tudíž disperze obsahuje malé nebo vůbec žádné množství emulgačních detergentu.

Vynález také poskytuje způsob klížení papíru za předpokladu začlenění nové disperze a/nebo vytvoření klížící disperze způsobem, který zahrnuje definovaný postup a klížení papíru klížící disperzí.

Vynález zahrnuje způsoby interního klížení, kde papír je interně klížen inkorporací disperze do řídké celulózové suspenze papíroviny a přelitím suspenze přes děrovaný plech a utvořený arch je pak sušen. Externí klížený papír se obecně vyrábí pokrýváním celulózového archu vodnou emulzí klížidla a sušením tohoto archu.

Vynález zahrnuje způsoby externího klížení, kde se natírá celulózový arch vodnou emulzí klížidla způsobem zahrnující způsob výše definovaný.

Výsledkem vzniku klížící disperze v přítomnosti anionaktivní mikropartikulární látky je získání použitelné klížící disperze, která používá o mnoho méně emulgátoru, než je třeba pro to samé klížidlo, které je dispergované ve stejném množství vody při absenci anionaktivní mikropartikulární látky. Tudíž vynález umožňuje eliminovat nebo redukovat emulgátor a takto umožňuje zlepšit účinek klížení.

Vynálezem je možné získat nejen zlepšenou fyzikální stabilitu, ale také zlepšenou chemickou stabilitu, a tak je možné vyrábět disperze anhydridových a dalších reaktivních klížidel majících slabou tendenci k hydrolýze.

Protože disperze z vynálezu obsahují dvě nezbytné komponenty (klížidlo a mikropartikulární látku), z níž každá může poskytovat prospěšné výsledky v způsobu výroby papíru, nebo způsobu natírání papíru, disperze činí možné získat prospěšné výsledky použitím jednoduchého přidáním, zatímco dříve byly nutné dvě oddělené přidání.

Další výhodou disperzí je to, že navzdory faktu, že obsahují malé nebo žádné množství emulgátoru, mohou být připraveny použitím menší homogenizační energie, než která je nutná při emulgaci toho samého klížidla vtom samém množství vody použitím běžného emulgátoru na místo mikropartikulární látky.

Klížící disperze, která je vyrobena a použita ve vynálezu, musí mít dostatečnou stabilitu, která je použitelná pro klížení. Taky by měla zůstávat velmi homogenní bez významných odděleních nebo lomů po dostatečnou dobu pro běžnou manipulaci s disperzí mezi její přípravou a použitím.

Tudíž musí být stabilní alespoň čtvrt hodiny, často je vhodné mít příslušnou disperzi od půl hodiny až po dvě hodiny, nebo někdy déle, před použitím, a tak by měla být stabilní po celou určenou dobu. Často je výhodné mít disperzi před použitím. Avšak není nezbytné skladovat disperzi dlouhou dobu (např. více než týden), pro většinu účelů je adekvátní mít disperzi stabilní vůči separaci nebo lomu alespoň jednu hodinu s výhodou, alespoň pět hodin.

Reaktivní klížidlo, které je použité ve vynálezu, musí být kapalné při teplotě místnosti tj. 20 °C. Tedy běžné vysokotající, keten dimerová klížidla nemohu být použita a na místo nich je použité klížidlo kapalné keten dimerové klížidlo, nebo s výhodou kapalné anhydridové klížidlo.

Proto tedy je s výhodou klížidlo kapalné keten dimerové klížidlo jako je oleyl keten dimerové klížidlo nebo běžné anhydridové klížidlo, protože většina nebo všechny jsou kapalné při teplotě místnosti. Výhodné anhydridové klížidlo je alkenylsukcin anhydridové (ASA) klížidlo.

Klížidlo je dodáváno výrobcem buď čisté , nebo v kombinaci s emulujícím detergentem. Ve vynálezu je množství detergentu nutného ke vzniku stabilní disperze pro použití ve vynálezu o mnoho nižší, které je třeba v běžných způsobech.

Proto, jeli to možné, vynález používá klížidia, která jsou dodávána s nižším množstvím, než je běžné množství emulujících detergentů, s výhodou používá klížidia, která jsou dodávána s nulovým množstvím detergentu. Množství, jeli nějaké, detergentu, které je nutné přidat k optimálnímu vzniku disperze, je určeno obsluhou mlýnu.

Ačkoliv je ve vynálezu možné zahrnout detergent do disperze, přítomnost detergentu zvyšuje náklady a zapříčiňuje technické problémy jako je horší, podřadné klížení, a proto je množství detergentu drženo na nule, nebo tak nízko jak je možné v souladu se získáním odpovídající stabilní disperze.

Prakticky množství detergentu, které je inkorporováno do disperze, je vždy výrazně nižší, než je nutné k vytvoření stabilní emulze v nepřítomnosti mikropartikulární látky použitím detergentu nebo směs detergentů. Množství detergentu je víc než o polovinu menší, než množství nutné k vytvoření stabilní emulze toho samého klížidia v tom samém množství vody v přítomnosti mikropartikulární látky. Na příklad jestliže (jak je běžné) je nezbytné zahrnout alespoň 5 hmotnostních % (počítáno na reaktivní klížidlo) detergentu nebo směsi detergentů, aby vznikla stabilní emulze klížidia ve vodě, pak ve vynálezu je množství detergentu nižší než 2 %. Proto jeli detergent zastoupen, vybraný detergent a jeho množství je s výhodou takové, že stabilní emulze není vytvořena použitím toho samého klížídla ve stejném množství vody s dvojnásobkem a s výhodou s tří- nebo čtyřnásobkem množství detergentu.

Celkové množství detergentu je pod 2 hmotnostní % klížidia a s výhodou je nižší než 1%, obvykle menší než 0,5 %. Nejlepší výsledky jsou obvykle dosaženy za nepřítomnosti detergentu.

Jeli detergent přítomen, je obvykle vybrán neionogenní a anionaktivní detergent. Proto disperze klížidia jsou obvykle anionaktivní.

Obvykle se považuje za nezbytné použít pro interní klížení klížidlo v kombinaci s kationaktivním polyeletrolytem, např. pro zlepšení přilnavosti k vláknům, jestliže je klížidlo použito jako interní klížidlo. Avšak ve vynálezu není toto nezbytné a ve skutečnosti je toto nežádoucí. S výhodou je tedy také disperze bez přítomnosti kationaktivních polyeletrolytů, jako je kationaktivní škrob nebo syntetický kationaktivní polymer. Obecně je množství kationaktivního polyeletrolytů je nulové, ačkoliv nepatrné neinterferující množství může být inkorporováno, a skutečně, je přítomno v malých množství kvůli recyklovacím okruhům v mlýnu. Avšak takovým látkám je nejlepší se vyvarovat.

Jestliže jsou emulující nebo další přísady pro reaktivního klížidia přítomny v disperzi, jejich množství by nemělo nedostačující k vytvoření disperze toho samého klížidia v tom samém množství vody bez přítomnosti mikropartikulární látky a která je stabilní, ve smyslu stability po několik hodin. Dále množství by mělo být nedostatečné pro vznik semi-stabilní emulze tj. takové u které vzniká rozdělení až po pěti minutách od začátku výroby,

Výrokem, že jsme dispergovali čisté kapalné reaktivní klížidlo do vodě a anionaktivní partikulární látky , je míněno, že jsme dispergovali klížidlo v jeho kapalné neemulující formě a jako zcela čistou látku tj. že neobsahovalo žádné velké množství detergentu, vody nebo jiného ředidla, ale je náhradou za dostatečně čisté látky dříve vyráběné a které, před vynálezem, běžně byly emulgovány do vody použitím emulujícího detergentu. Jestliže ředidlo nebo další přísada jsou přítomny během výroby disperze, je toto výhodou, která významně neubírá vlastnostem disperze.

Způsob zahrnuje dispergování reaktivní klížidia, jako čisté kapaliny, do ·

• · · · · • · · · ·

9998999 ·

998 disperze anionaktivní mikropartikulární látky ve vodě. Tato disperze mikropartikulární látky ve vodě je obvykle předpřipravena, a tak výhodný způsob vynálezu zahrnuje vytvoření disperze mikropartikulární látky ve vodě např. vmícháním látky do vody a pak dispergování reaktivní klížidla do vzniklé disperze. Avšak vynález také obsahuje způsoby, které disperzi mikropartikulární látky ve vodě vytvářejí v podstatě v ten samý moment, kdy je dispergováno reaktivní klížidlo do disperze. Tedy např. mikropartikulární látka, reaktivní klížidlo a voda mohou být dávány odděleně do dispergujícího zařízení, tak aby vznikala současně disperze mikropartikulární látky ve vodě a v ní disperze reaktivního klížidla. Vynález neobsahuje způsoby, v kterých se klížidlo nejdříve vytvoří jako stabilní disperze ve vodě, protože vynález se primárně zabývá situací, kdy stabilita disperze je získána mikropartikulární látkou. Přirozeně je možné kombinovat čisté reaktivní klížidlo a vodu v jednoduché dávce dispergujícího zařízení, do které je přivedena anionická mikropartikulární látka, protože voda a reaktivní klížidlo netvoří disperzi (za nepřítomnosti mikropartikulární látky), ale spíše bude reaktivní klížidlo dispergováno ve vodě za přítomnosti mikropartikulární látky. Avšak toto je nevýhodné a je běžně lepší předdispergovat mikropartikulární látku a pak do ní dispergovat reaktivní klížidlo.

Výhodou vynálezu je to, že není nutné aplikovat tak mnoho homogenizační energie, tak jak běžně nutné pro vytvoření disperze reaktivního klížidla ve vodě tradičními způsoby. Tedy homogenizace není nutná, spíše pro vytvořená disperze reaktivního klížidla je obvyklé dostatečně míchat. Obecně intenzivní míchání, takové jako u vysoce smykového míchadla s přiměřeně krátkou periodou (např. menší než 10 minut a často menší než pět nebo dvě minuty), je dostatečné ke vzniku dostatečné disperze.

Množství mikropartikulární látky ve výsledné disperzi je většinou v rozmezí 0,03 - 10 hmotnostních % disperze, často 0,5 - 2 nebo 3 %. Ačkoliv je dostatečné přidat klížidlo do mikropartikulární disperze, která má žádaný konečný obsah mikropartikulární látky, zdá se, že lepší výsledky jsou dosaženy přidáním klížidla do disperze, která má vyšší koncentraci mikropartikulární látky než konečně žádaná, a pak výslednou disperzi naředit. Např. klížidlo je vmícháno do disperze alespoň 0,5 % typicky 5 % mikropartikulární látky a tato disperze je 2 x -20 x naředěna, obvykle okolo 10 x na žádaný obsah solí.

Voda, která je použita v disperzi, je s výhodou poměrně měkká, protože je jednodušší získat dostatečnou klížící disperzi pomocí vynálezu za nepřítomnosti nebo částečné nepřítomnosti emulgátoru, když je voda měkká, než když je tvrdá. Když je klížící disperze připravována mletím voda tak, která obsahuje interferující látky, způsobuje vyšší spotřebu emulujícího detergentů, než když je použita přeudpravená voda pro výrobu disperze.

Voda, která je používána, může být před použitím měkčena pomocí iontoměniče, ale je částečně výhodné zahrnout odlučovací činidlo do vody, která je použita pro přípravu disperze klíčidla a mikropartikulární látky, s výhodou do vody, která je použita pro vytvoření disperze mikropartikulární látky a do které je pak přidáno reaktivní klížidlo. Odlučovací činidlo, alternativně známé jako chelatující činidlo, pravděpodobně interaguje s nejtvrdšími solemi a zvláště s polyvalentními kovovými ionty ve vodě. Odlučovací činidlo je s výhodou aminokarboxylová kyselina jako je ethylendiamintetraoctová kyselina nebo nitrilooctová kyselina, ale alternativně může být běžně použitá kyselina fosforečná, hydroxykarboxylová kyselina nebo odlučovací činidla z polykarboxylových kyselin, které jsou známy vhodným odstraňováním divalentních a třívalentních kovových iontů jako je vápník, hořčík, železo a hliník.

Množství klížidla je vybráno s ohledem na kvalitu papíru a rozsah požadovaného klížení. Obvyklé množství je 0,1 - 10 násobek často 0,3 - 3 násobek hmotnosti suché anionaktivní mikropartikulární látky, často je množství klížidla alespoň 1,1 násobek množství anionaktivní látky. Optimální množství komponent k získání dostatečně stabilní klížící disperze musí být nalezeno experimentálně. Typická disperze obsahuje 0,05 -2 hmotnostních %, obvykle 0,07 - 0,3 nebo 0,5 hmotnostních % jak klížidla, tak i anionaktivní mikropartikulární látky.

Anionická mikropartikulární látka, která je používána ve vynálezu k vytvoření disperze (a výhodně také jako pomocná látka mikropartikulární retenci), může být vybrána z těchto anorganických a organických látek, které jsou vhodné pro použití jako mikropartikulární retenční látky. Musí být anionaktivní a obyčejně mají maximální velikost pod 3 pm, obvykle pod 1 pm pro alespoň 90 % hmotnosti částic.

Výhodné mikropartikulární látky pro použití ve vynálezu jsou bobtnající jíly. S výhodou je mikropartikulární látka montmorilonitový nebo smektitový bobtnající jíl. Obvyklý je bobtnající jíl, který je běžně nazývaný jako bentonit. Mikropartikulární látka užitečná pro inkorporaci do klížící disperze vynálezu, může být bentonit nebo jiný bobtnající jíl běžně používaný pro výrobu papíru např. Hydrocol (obchodní jméno) mikropartikulární retenční způsob popsaný v EP-A-235,863 a EP-A-335,575. Použité látky jsou separovány na sítech nebo jiných strukturách, které mají maximální velikost méně než 1 pm např. 0,5 pm a méně. Minimální velikost je 0,001 pm (1 nm) nebo méně.

Bobtnající jíl je výhodně aktivován před použitím běžným způsobem, tak aby byla odstraněna většina nebo všechen vápník, hořčík, nebo další polyvalentní kovové ionty, které jsou odkryté sodíkem, draslíkem nebo dalšími vhodnými kovy. Výhodná mikropartikulární látka pro použití ve vynálezu je aktivovaný bentonit typu, který je běžně používaný v Hydrocolu a dalších způsobech výroby papíru.

Na místo bobtnajícího jílu může být použita mikropartikulární syntetická látka z oxidu křemičitého. Výhodné látky tohoto typu jsou mikrogely kyseliny polykřemičité, polysilikátové mikrogely a polyaluminosilikátové mikrogely, jak je popsáno v U.S. 4,927,498, 4,954,220, 5,176,891 nebo 5,279,807 a jejich použití pro výrobu papíru, které je komerčně využíváno pod obchodní známkou Particol firmou Dupont and Allied Colloids. Mikrogely typicky mají plochu povrchu 1200 - 1700 m²/g nebo více.

Na místo těchto gelů je možné použít hydrosoli oxidu křemičitého, v kterých typicky mají částice oxidu křemičitého plochu povrchu v rozsahu 200 - 800 trr/g. Způsoby použití hydrosoli oxidu křemičitého jako pomocné látky mikropartikulární retence jsou popsány v U.S. 4,388,150 a WO86/05826 a jsou komerčně využívány pod obchodní známkou Composil a další způsoby použití hydrosoli oxidu křemičitého jsou popsány v EP 308,752 a jsou komerčně využívány pod obchodní známkou Positek.

Ačkoliv je výhodné používat anorganické mikropartikulární látky, zvláště bobtnající jíly nebo křemičité látky, které mají plochu povrchu 200 - 1700 m²/g nebo více, organické mikropartikulární polymerní látky jsou také potenciálně použitelné, např. látky popsané v U.S. 5,167,766 a 5,274,055 jsou použity způsobu mikropartikulární retenčním způsobu a jsou komerčně využívány pod obchodní známkou Polyfex. Organické polymerní částice mají velikost pod 1 pm a často průměrnou velikost pod 0,5 pm.

Disperze může být použita pro interní klížení, v případě je toto výhodné jeli papír dál externě klížen a jestliže je pak je použito buď reaktivní klížidlo nebo nereaktivní klížidlo.

Když je disperze použita pro interní klížení, klížící disperze, která je přidána do řídké papíroviny, je látka, která byla vytvořena definovaným způsobem, tedy jak je obvyklé bez kationaktivních polyelektrolytů, detergentu nebo dalších přísad, vše bylo výše popsáno.

Když je disperze použita pro externí klížení, často je papír klížen interně, a to buď reaktivním klížidlem nebo nereaktivním klížidlem, jeli to výhodné pro interní klížení. Klížící disperze může obsahovat další komponenty do ní vmíchaném před jejím použitím a to pro externí klížící disperze např. modifikátory viskozity, pomocné prostředky pro pokrytí, pojidla a další látky, které jsou běžné pro operace dokonalého pokrytí, v kterých se disperze používá. Přirozeně tyto látky by měly vybrány tak, aby se zabránilo destabilizaci disperze.

Když je klížící disperze použita pro interní křížení, je inkorporována do řídké papíroviny na běžném místě a může být inkorporována do zředěné řídké papíroviny. Obecně, je přidána do řídké papíroviny.

Výhodně, interně křížený papír je vyráběn mikropartikulárním retenčním způsobem, v kterém disperze dovoluje částečnou nebo úplnou mikropartikulární retenci látky. Mikropartikulární retenční způsob zahrnuje, jak známo, inkorporování polymerní pomocné látky retence do řídké papíroviny, a pak vmíchání mikropartikulární retenční látky do řídké papíroviny za dostatečného míchání, které odstraňuje vločky vzniklé přidáním pomocné látky retence. Takto připravená disperze klížidla může být použita v jakémkoliv mikropartikulárním retenčním způsobu, který byl výše zmíněn nebo popsán ve výše uvedených patentech.

Proto výhodný způsob podle vynálezu pro výrobu interně klíženého papíru je mikropartikulární retenční způsob a zahrnuje inkorporaci polymerní pomocné látky retence do celulózové řídké papíroviny, a pak vmíchání disperze reaktivního klížidla a anionaktivní mikropartikulární látky do suspenze, čímž mikropartikulární látka vystupuje jako mikropartikulární retenční látka, a následující vysušení suspenze.

Obzvlášť výhodný způsob podle vynálezu pro výrobu klíženého papíru z celulózové suspenze používá mikropartikulární retenční systém, který obsahuje polymerní pomocnou látku retence a mikropartikukární anionaktivní látku a způsob zahrnuje za předpokladu, že celulózová suspenze obsahuje polymerní pomocnou látku retence, vmíchání suspenze do disperze, která se skládá z upravené vody, mikropartikulární anionaktivní látky, kapalné ve vodě nerozpustné reaktivní klížidlo a přelití suspenze přes děrovaný plech a utvořený arch je pak sušen. V tomto způsobu disperze ve vodě obsahuje mikropartikulární látku a reaktivní klížidlo a neobsahuje emulgační aditiva pro reaktivní klížidlo.

V takovýchto způsobech disperze může obsahovat veškerou mikropartikulární látku, která je potřebná, nebo další anionaktivní retenční látka může být přidávána současně nebo sekvenčně.

Ve výhodných způsobech je polymerní pomocná látka retence přidána do řídké papíroviny, pak je řídká základní hmota vydatně míchána turbulentně nebo smykově, disperze a výhodně další anionická látka je následně přidána, obvykle po poslední bodu vysokého smyku, např. právě před nebo v nátokové skříni. Ačkoliv ve způsobu může být přidána jednoduchá polymerní pomocná látka retence, často jsou přidávány dva nebo větší počet různých polymerů před přidáním mikropartikulární látky. Například kationaktivní koagulant může být přidán první a po něm je přidána polymerní pomocná látka retence. Koagulant může být anorganický, jako je kamenec nebo další polyvalentní kovové anorganické koagulanty, nebo může být vysoce nabitý kationaktivní polymer s nízkou molekulovou hmotností.

V těchto způsobech je často pomocná látka retence kationaktivní, ale může být anionaktivní nebo neionogenní (a může být amfoterní).

• ·

Jestliže je ve způsobu mikropartikulární přidání provedeno odděleně, mikropartikulární látka pro toto použitá může být stejná nebo odlišná od mikropartikulární látky v disperzi. Obvykle je ta samá látka.

V těchto provedení vynálezu je to signifikantní výhodou, že je použita ta samá přísada, jak pro požadované interní křížení tak i pro mikropartikulární retenci. Dále mikropartikulární retence může být zlepšena v důsledku přítomnosti klížidla v procesu a schopnost vytvořit disperzi klížidla v nepřítomnosti emulgátoru znamená, že je dosaženo zlepšeného účinku klížidla.

Klížící disperze ve vynálezu mohou být inkorporovány do řídké papíroviny (nebo husté papíroviny) v mnoha různých způsobech výroby papíru tj. ve způsobech spoléhajících na jiné retenční systémy.

Například může být přidána před polymerní pomocnou látkou retence. Tedy v dalším výhodném provedení vynálezu je klížící disperze přidána do řídké papíroviny (nebo husté papíroviny) a polymerní pomocná látka retence (často kationaktivní) je přidána následně za ní např. před nebo po posledním bodem vysokého smyku. Tedy klížící disperze může být přidána před středovým sítem a polymerní pomocná látka retence po středovém sítem např. na cestě k nátokové skříni nebo v nátokové skříni.

V dalších způsobech může být disperze přidána na místo běžně používaného bentonitu nebo jiné mikropartikulární látky. Např. klížící disperze může být přidána náhrada části nebo veškerého bentonitu nebo jiné mikropartikulární látky, která je použita v předúpravě řídké papíroviny nebo husté papíroviny, do které je pak přidána neiogenní polymerní pomocná látka retence nebo kationaktivní polymerní pomocná látka retence nebo anionaktivní polymerní pomocná látka retence. Toto je obzvlášť významné, jeli řídká papírovina relativně znečištěna a polymer s výhodou obsahuje nízký podíl iontových látek např. 0-10 hmotnostních % iontového monomeru a 90100 % neiontového monomeru, ačkoliv vyšší kationaktivní (nebo anionaktivní) polymery mohou být použity.

Ve všech dříve popsaných způsobech vynálezu, který zahrnuje použití pomocné látky retence, může být tato látka kationaktivní škrob nebo s výhodou vysokomolekulární syntetický polymer, obvykle mající vnitřní viskozitu nad 4 dl/g. IV hodnoty zde jsou měřeny viskozimetrem se závěsnou libelou při 20° C v 1N chloridu sodném, který je pufrovaný na pH 7. Hodnoty IV jsou běžně nad 6 nebo 8 dl/g. Jestliže je polymer kationaktivní, hodnoty IV jsou v rozsahu 8-18 dl/g, ale když je polymer neiontový nebo anionaktivní, hodnoty IV jsou typicky v rozsahu 10-30 dl/g.

Jestliže je polymerní pomocná látka retence neionogenní, tak může být z polyethylenoxidu, ale je to polymer vytvořený ethylenací nenasycených monomerů.

Polymerní pomocná látka retence je obvykle značně ve vodě rozpustný polymer vytvořený polymerací ve vodě rozpustného ethylenového nenasyceného monomeru nebo směsi monomerů. Polymer může být anionaktivní, neionogenní, kationaktivní (včetně amfoterní) a bude vybírán v souladu s běžnými kriterii.

Vhodné neiontové monomerů zahrnují akrylamid. Vhodný kationaktivní monomer zahrnuje diallyldimethylamonium chlorid a dialkylaminoalkyl (meth)akryláty a akrylamidy (obecně jako kvarterní aminy nebo přídavné kyselé soli). Dimethylaminoethylakrylát nebo methakrylátová kvarterní amoniová sůl je částečně výhodná. Vhodný anionaktivní monomer zahrnuje akrylovou kyselinu, methakrylovou kyselinu, akrylamido-methylpropansulfonovou kyselinu a jiné karboxylové a sulfonové monomery.

Výhodné anionaktivní a kationaktivní polymery jsou zpravidla kopolymery z

30-70 (často 5-50) hmotnostních % iontového polymeru a z 97-30 hmotnostních %

akryamidu nebo jiného neiontového polymeru.

Polymery s vysokou molekulovou hmotností jsou rozvětvené nebo lehce zesíťovány např. jak je popsáno v EP 202,780.

Jestliže způsob zahrnuje použití nižší molekulové hmotnosti, vysoké hustoty náboje, polymer je obvykle homopolymer s pravidelně opakujícími se kationaktivními skupinami nebo kopolymer s alespoň 80 hmotnostními % kationaktivního monomeru a 0-20 hmotnostními % akrylamidu nebo jiného neiontového monomeru. Kationaktivní skupiny jsou odvozeny z jakékoliv výše zmíněného kationaktivního monomeru. Alternativně polymery s nižší molekulovou hmotností jsou kondenzační polymery, jako je polymer dikyanodiamidu, polyamin nebo polyethylenimin. Mohou být použity anorganické koagulanty (jako je kamenec).

Klížící disperze z vynálezu jsou také použity ve způsobech, v kterých retenční systém obsahuje fenoísulfonovou pryskyřici následovanou polyethyloxidem. V těchto způsobech je klížící disperze může přidávána v libovolném stupni procesu a tady může být přidána před nebo po přidáním polyethyleoxidu, ale obvykle po fenolsulfonové pryskyřici. Vhodné způsoby tohoto typu jsou popsány v EP 693,146.

Další vhodné způsoby výroby papíru, na které může být vynález aplikován jsou popsány např. EP 235,893, U.S. 4,297,498, U.S. 4,954,220, U.S. 5,176,891, U.S. 5,279,807, U.S. 5,176,766, U.S. 5,274,055 a EP 608,986 (včetně patentu tam zmíněných).

Celulózová suspenze je jakákoliv suspenze, která je vhodná pro výrobu papíru. Může obsahovat recyklovaný papír. Může být nevyplněna nebo vyplněna, a tak může obsahovat běžná plnidla. Vynález je zvlášť cenný, když suspenze obsahuje alespoň 10% plnidla, např. více než 50%.

Příprava suspenze a detaily způsobu výroby papíru jsou konvenční s výjimkou inkorporace interního a/nebo externího ktížidla ve formě popsaných disperzí. Jak bylo řečeno ve výše zmíněných patentových specifikacích, některé popsané způsoby jsou obzvlášť cenné jeli suspenze znečištěná, např. důsledkem prodlouženou recyklací bílého papíru a/nebo použitím alespoň 25 % mechanické nebo polomechanické papírové drtě a/nebo papírové drti, z které odstraněn inkoust.

Množství retenčního polymeru, které je použito, bude vybráno v obvyklých dávkách a je obvykle v rozsahu 0,01-0,5%, často okolo 0,03-0,1% vztaženo na hmotnost suchého papíru. Množství mikropartikulární látky, když retenční způsob je mikropartikulární retenční způsob, je obvykle v rozsahu 0,03-3% vztaženo na hmotnost suchého papíru.

Tedy výhodný způsob je ten, kdy na tunu suchého papíru je dávkováno alespoň 100 gramů polymeru a alespoň 300 gramů bentonitu nebo jiné mikropartikulární látky.

Jestliže je vynález aplikován pro výrobu externě klíženého papíru, disperze je aplikována jako externí klížící prostředek na předpřipravený papír. Papír je vyroben a natažen běžným způsobem, a pak je natřen klížící disperzí z vynálezu, výhodně obsahující další aditiva.

Vynález také poskytuje způsoby , v kterých je externí klížení je jednou částí z celkového procesu výroby papíru, v kterém výsledný klížený papír je vyroben způsobem zahrnujícím inkorporaci polymerní pomocné látky retence do řídké papíroviny, vytvoření archu odvodněním řídké papíroviny, sušení archu, aplikaci vodné disperze na vysušený arch a opětovné sušení archu.

Tudíž klížící disperze je přidaná běžným způsobem v běžném místě při výrobě papíru. Prakticky papír je obvykle vyráběn ve stroji na výrobu papíru, v kterém je suspenze nadávkovaná na děrovaný plech nátokovou skříni, pod tlakem je

odvodněna a prošlá sušičkou a klížena v klížícím lisu. Tedy stroj na výrobu papíru obvykle obsahuje klížící lis a disperze je s výhodou aplikována v klížícím lisu s přebytkem disperze, který je získán zpět a recyklován. Vynález zahrnuje způsoby, v kterých je přebytek disperze aplikován za tepla např. nad 40 °C na arch a přebytek disperze je získán zpět a recyklován.

Protože běžný výrobní způsob je veden kontinuálně s přebytkem disperze, je patrné,že klížící prostředek je držen při zvýšené teplotě delší dobu. Tato teplota je obvykle alespoň 50°C a být až 70-80 °C, často okolo 60°C. Za těchto podmínek před předložením tohoto vynálezu, docházelo k vzrůstu hydrolýzy anhydridového klížidla s následným vznikem lepkavé hmoty, ale vynález tento nežádoucí vznik lepkavé hmoty redukuje nebo zcela odstraňuje. Takže toto je první případ, kdy je možno použít ASA nebo anhydridové klížidlo v klížícím lisu bez signifikantního vzniku lepkavé hmoty a bez potřeby další modifikace podmínek klížen v klížícím lisu klížení.

Externí klížící prostředek může být aplikován na vlhký arch, který je pak sušen, ale arch je běžně zcela nebo částečně suchý před aplikací disperze z vynálezu, Tedy když je externí klížení prováděno během výroby papíru v papírenském stroji, arch je obvykle sušen na nebo pod objem okolní vlhkosti, před aplikací klížící disperze z vynálezu pro povrchové klížení. Typický způsob zahrnuje odvodnění řídké papíroviny na sítu, stlačení, celkové nebo částečné vysušení, aplikování disperze a opětovné vysušení.

Jestliže je klížící disperze z vynálezu použita pro externí klížení, papír bude obvykle interně klížený inkorporací reaktivního nebo nereaktivního klížidla do řídké papíroviny. Nereaktivní nebo jiná klížidla jsou inkorporována do řídké papíroviny (zahrnující výhodně do husté papíroviny, z které je řídká základní hmota vytvořena) běžným způsobem nebo interní klížení je vedeno v souladu s vynálezem.

Papír, který je externě klížen, je připraven konvenčním způsobem. Proto je normálně vyráběn použitím retenčního systému. Tudíž celkový způsob zahrnuje inkorporaci polymerní pomocné látky retence do celulózové řídké papíroviny, vytvořeni archu odvodněním řídké papíroviny, sušení archu, aplikaci vodné disperze na vysušený arch a opětovné sušení archu. Polymerní pomocná látka retence je pouze látka, která je přidána pro podporu retence nebo pro zvýšení množství látek použitých v retenčním systému. Na příklad retenční systém je mikropartikulární systém, jak byl výše popsán. Mikropartikulární retenční látka, která je použita, je buď ta samá nebo rozdílná od mikropartikulární látky, která je přítomná v disperzi, a která je aplikovaná na arch. Obvykle jsou stejné. Proto je výhodné, když je bentonit nebo jiný bobtnající jíl použit jako součást mikropartikulárního retenčního systému a jako mikropartikulární látka v externí klížící disperzi.

Náhradou za používaný mikropartikulární retenční systém, může systém pro výrobu papíru, který je externě křížen, obsahovat jednoduchou polymerní retenční látku(polymer) nebo multiplicitní dávkovači systém obsahující kontraionický polymer. Způsob zahrnuje přidání kationaktivní polymerní pomocná látka retence následované přídavkem anionaktivní polymerní pomocné látka retence nebo jiným anionaktivním organickým polymerem. Jestliže je to žádoucí retenční způsob může zahrnovat předúpravu, například bentonitem nebo jiným mikropatikulární látkou nebo kationaktivním polymerem o nízké molekulové hmotnosti nebo anorganickým koagulantem. Jakýkoliv z těchto způsobů může být použit ve způsobech interního klížení vynálezu, jak bylo naznačeno výše.

Množství ASA nebo jiného klížidla v klížící disperzi z vynálezu, které je použito pro externí klížení, je obecně vtom samém rozsahu jak bylo výše diskutováno pro interní klížení, typicky 0,05-5% klížidla a 0,05 -10% partikulární látky, vztaženo na celkovou hmotnost prostředku. Celková hmotnost suchého nátěru vzniklého povrchovým klížení tj. suchá hmotnost klížidla a partikulární látky a dalších látek, které jsou v něm obsaženy, je obvykle v rozsahu 0,07-65 g/m .

Ačkoliv je zpravidla výhodné pro systémy interního klížení, to že disperze neobsahuje polyelektrolyt nebo jiná aditiva, výhodné externí klížící prostředky obsahují běžné klížící komponenty a zejména běžná klížící pojivá. Ačkoliv je klížící disperze z vynálezu obecně vyrobena bez přítomnosti nebo s malým množstvím detergentu, pojivo jako škrob nebo jiné vhodné polymery mohou být v ní obsaženy. Hmotnost suchého škrobu ku hmotnosti reaktivního klížidla je obvykle v poměru 5:1 -40:1, tj. tak, aby odpovídala obecně proporcím škrobu a klížidla běžně aplikovaným během klížení v klížícím lisu. Optimální množství bude záviset dalších podmínkách např. na rozsahu (jeli nějaký), v kterém je arch již interně zklížen. Množství škrobu nebo jiného pojivá, které je aplikováno v externím klížícím natírání, je obvykle v rozsahu 0-40 g/m².

Jestliže pojivo, modifikátor viskozity, nebo další aditiva jsou obsaženy v disperzi, jsou obvykle vmíchány do disperze z vynálezu, po té kdy disperze byla vyrobeny bez přítomnosti aditivm, jak bylo výše popsáno.

Zdá se, že sušení, které je aplikováno po interním a externím klížení zlepšuje úspěšné klížení vynálezu, pravděpodobně důsledkem migrace klížidla z mikropartikulární látky, s kterou je spojena v disperzi, na okolní vlákna papíru. Sušení je prováděno při obvyklých teplotách.

Výhody použití klížících disperzí v externím klížení obsahují možnost externě klížit v těch způsobech, kde by to bylo dříve kontraproduktivní s ohledem na přílišnou nestabilitu klížidla ASA. Další výhody vycházejí ze zřetelných prospěchů klížení, které jsou získány (např. pro určení hustoty kompozitní černi pro inkoustové tiskárny) a užitku, který dává bentonit nebo mikropartikulární povlak v externí klíženém nátěru.Toto poskytuje žádoucí vlastnosti nátěru a prostřednictvím vynálezu je možné získat jak toto tak prospěch z inkorporování ASA nebo jiného klížidla.

Pro optimální výsledky se zdá žádoucí to, že by mikropartikulární látka měla interagovat blízce s exponovanými povrchy částic klížidla, tak aby vytvořily disperzi. Např, fotografická zkouška výhodných prostředků vynálezu (použitím anhydridového klížidla a bentonitu nebo jiného bobtnajícího jílu) provedená v měkké vodě ukazuje, že mnoho nebo zcela všechny povrchy částic klížidla jsou podle všeho pokryty asociovanými destičkami bobtnajícího jílu. Avšak v prostředku, který je méně uspokojivý (jako ty, které mají marginální stabilitu nebo byly připraveny v tvrdé vodě a s nedostatečným emulgátorem pro kompenzaci tvrdosti) jsou signifikantní exponované povrchy částic klížidla podle všeho, bez asociace mezi těmito exponovanými povrchy a mikropartikulární látkou.

Z hlediska mechanismu jsme zjistili, že je zde těsná interakce mezi klížidlem a mikropartikulární látkou, která následek, že jednoduchou extrakcí disperze organický solventem nepřechází do organického solventu žádné nebo jen velmi malé množství klížidla z disperze.

Výhodné mikropartikulární látky jsou ty, které ve způsobech vynálezu vykazují fotografickou (pod optickým mikroskopem) zkouškou těsnou asociaci mezi mikropartikulární látkou a klížidlem. Je nezřetelné, zda asociace je zapříčiněná iontovou interakcí (pravděpodobně mezi částečně hydrolyzovanými skupinami na povrchu částic klížidla) nebo zda je toto zapříčiněno jinou fyzikální interakcí.

• · • · * • 9 9 9 fl

Příklad 3

Tento je příklad, je příklad způsobu podobného příkladu 1 s tou výjimkou, že disperze z vynálezu je vyrobena použitím ASA a 1% detergentu homogenizovaného přímo do vodné disperze BMA koloidního oxidu křemičitého. Cobbovi hodnoty byly ásledující.

Tabulka 1

ASA dávka kg/T	2	4	6	8	12
Cobb 60 sek. (gsm)	205	185	150	120	50

Příklad 4

Způsob z příkladu 1 byl opakován s použitím čistého ASA emulovaného do 4% bentonitového suspenze. Získané výsledky jsou prezentované v tabulce 2

Tabulka 2

		Cobb (gsm)
ASA (kg/T) na svrchní vrstvu	ASA (kg/T) na celkovou produkci	z m/c	z navíječe
6,6	2,25	38	21
6,6	2,25	36	25
6,6	2,25	36	23
5,9	2,01	41	25
5,9	2,01	49	23
6,25	2,13	31	24

Příklad 5

Čisté ASA bylo dispergováno do vodného bentonitu jako v příkladě 1.

V způsobu A byla klížící disperze vmíchána do celulózové papíroviny založené na vodě následovalo vmíchání zcela neionogenního polymeru po 4 obratech. Ve způsobu B byla přidána polymerní pomocná látka retence, systém byl smykován a pak byla přidána klížící disperze a zamíchána použitím 4 obratů. Ve způsobu C byla klížící disperze přidána a zamíchána 4 obraty, ale žádná pomocná látka retence nebyla přidána.

Získané výsledky jsou prezentované v tabulce 3

ASA dávka (kg/T)	Α-Cobb (gsm)	Β-Cobb (gsm)	C-Cobb (gsm)
2	124	73	171
4	70	31	150
8	31	19	95
12	24	14	26

Příklad 6

V tomto a v dalších příkladech s bentonitem, byla suspenze bentonitu smykována použitím Silvesonova vysoko smykového míchadla při 1200 ot/min a ASA bylo přidáno do této suspenze a smykování pokračovalo 30 sekund.

Presentovaný příklad reprodukuje způsob příklad 1 použitím takových disperzích, které byly vytvořeny s nebo bez detergentu. V způsobu C bylo čisté ASA dispergováno do klížícího prostředku za nepřítomnosti detergentu. Ve způsobu D bylo dispergováno v přítomnosti 1 % detergentu.

Získané výsledky jsou prezentované v tabulce 4

ASA dávka (kg/T)	C-Cobb (gsm)	D-Cobb (gsm)
0	187	187
1	126	156
2	114	124
4	35	109
8	19	21
12	16	16

Příklad 7

V tomto způsobu byla připravena 5% dávka bentonitové disperze použitím deminerilizované vody, a pak bylo do této disperze vmícháno čisté ASA, jak předešlém příkladu, za nepřítomnosti emulgátoru. 100g/t fenolsulfonové pryskyřice bylo vmícháno do odpaní papíroviny, a pak následovalo 100 g/t polyethylenoxidu, a pak ASA bentonitové klížící disperze.

Získané výsledky jsou prezentované v tabulce 5

ASA dávka (kg/T)	C-Cobb (gsm) (60 sekund)
6	34
8	27
10	24
12	22
15	19
20	21

Příklad 8

100 ml 0,1% bentonitové suspenze ve vodě bylo smykováno použitím Silversonova emulgátoru. Po 5 sekundách byl přidán 1 ml čistého klížidla ASA a výsledná disperze byla smykována dalších 30 sekund.

Tato disperze byla potažena na podložnou plochu, která má nepovlakovou 60 sekundovou Cobbovu hodnotu nad 200 gsm použitím K bar č. 7. Upravená podložná plocha byla sušena na rotační glazurové sušičce při 60 °C po dobu 4 minut Arch byl dále sušen v sušárně při 110 °C 30 minut. Po kondiciování přes noc byla 60 sekundová Cobbova hodnota 20,0 gsm.

·· · • · · · • · · · · • ······· • · · · ·· · · · ·

Příklady

Předložený vynález je konkrétně vyložen na příkladech, které jej v žádném případě neomezují.

Příklad 1

Papír byl vyroben v souladu ze způsobem Hydrocol jak je popsáno v EP-A23,893 vmícháním odpovídajícího množství (obvykle v rozsahu 300-800 g/t) ve vodě rozpustné kationaktivní polymerni pomocná látka retence, která měla hodnotu IV nad 6dl/g načež následovalo smykové míchání v normálním aparatuře na výrobu papíru a pak byla přidána vodná disperze aktivovaného bentonitu. Suchá hmotnost papíru byla okolo 165 g/m².

Klížidlo ASA bylo emulováno v tvrdě vodě v přítomnosti 5% (vztaženo na klížidlo) emulgátoru za vzniku stabilní emulze. Tato byl pak přidána do disperze bentonitu v dávce 2 kg/t (vztaženo na finální papír). Když byla předupravená voda velmi tvrdá, byla Cobbova hodnota finálního papíru 35, ale když byla předupravená voda měkká byla Cobbova hodnota papíru 30.

Když byl způsob opakován s použitím čistého klížidla, které obsahovalo 1% detergentu homogenizovaného přímo do suspenze bentonitu, odpovídající Cobbova hodnota byla 30 a 27, Není možné vytvořit stabilní emulzi z klížidla ASA, které obsahuje toto množství emulgátoru za nepřítomnosti bentonitu jak v tvrdé, tak i měkké vodě. Redukované Cobbovi hodnoty ukazují na prospěch působení způsobu podle vynálezu jak v tvrdé, tak i měkké vodě s menším množstvím emulgátoru, než je nutné k vytvoření stabilní emulze klížidla ve vodě.

Když byl tento způsob opakován použitím klížidla ASA za úplné nepřítomnosti detergentu, bylo obtížné získat adekvátně stabilní disperzi mikropartikulární látky a klížidla v tvrdé vodě, ale v měkké vodě stabilní disperze vznikla a Cobbova hodnota finálního papíru byla 26. Toto demonstruje další výhodu a to, že lze způsob provést za absence emulgačního detergentu.

Toto ukazuje, že ačkoliv dostatečná disperze je připravena v přítomnosti 5 % emulgátoru, nejlepší výsledky jsou získány s nízkým nebo nulovým množstvím detergentu.

Příklad 2

0,65 částí čistého ASA (bez emulgátoru nebo jiného aditiva je vmícháno do disperze 1 části aktivovaného bentonitu v 99 částech vody. Když je voda v disperzi bentonitu tvrdá, výsledná disperze má tendenci vypadat jako olejovitě. Když je voda v disperzi bentonitu měkká, výsledná disperze se zdá být méně olejovitá. Když 0,2 části sodné soli EDTA je zahrnuto do vody disperze bentonitu před dispergováním bentonitu do ní, výsledná disperze, která obsahuje klížidlo ASA se zdá být uniformní a stabilní a poskytuje zlepšený účinek klížení jak pro interní klížení tak i pro externí klížení.

Každý z těchto testů byl míchán tj.homogenizován několik sekund použitím Silversonova míchadla.

·· ·

·· ·· • · · · • 9 9 ·

Příklad 9

Čisté ASA bylo emulgováno do vody, která obsahovala různé množství bentonitu k vytvoření klížící disperze, kterou bylo vzápětí natřen bílý tiskací/písařský papír, který byl již interně zklížen. Natřením ASA klížící disperze z vynálezu proběhlo externí klížení, které poskytlo substrát pro inkoustové tiskárny. Tento byl podroben standardnímu Hewlett Packard stanovení kompozitní černi a bylo změřeno minimum optické hustoty.

Získané výsledky jsou prezentované v tabulce 6

Úprava	Minimun optické hustoty
1 % ASA+ 0% bentonit	0,782
1% ASA+ 0,5% bentonit	0,816
1% ASA+ 1,0% bentonit	0,840
1% ASA+ 1,5% bentonit	0,914
1% ASA+ 5,0% bentonit	0,974

Bylo uznáno, že ve všech těchto případech nejlepší výsledky klížení jsou prokázány nejnižšími Cobbovými hodnotami a, že v tabulce 6 nejlepší kvalita pokrytí je indikována hodnotou nejvyšší optické hustoty.

Takže různé příklady dokazují užitek klížení z vynálezu a tyto užitky jsou maximalizovány, když je vypuštěn detergent.

Průmyslová využitelnost

Vynález poskytuje klížící prostředek, který poskytuje zjednodušuje způsob výroby papíru a zlepšuje kvalitu vyráběného papíru. Výhodný způsob podle vynálezu pro výrobu interně klíženého papíru je mikropartikulární retenční způsob a zahrnuje inkorporaci polymerni pomocné látky retence do celulózové řídké papíroviny, a pak vmíchání disperze reaktivního klížidla a anionaktivní mikropartikulární látky do suspenze, čímž mikropartikulární látka vystupuje jako mikropartikulární retenční látka, a následující vysušení suspenze.

Vynález také poskytuje způsoby , v kterých je externí klížení je jednou částí z celkového procesu výroby papíru, v kterém výsledný klížený papír je vyroben způsobem zahrnujícím inkorporaci polymerni pomocné látky retence do řídké papíroviny, vytvoření archu odvodněním řídké papíroviny, sušení archu, aplikaci vodné disperze na vysušený arch a opětovné sušení archu.

·· · • · • · · · · · · • ·«····· · · • · · · · · ·· « ·« ···

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob výroby klížící disperze reaktivního klížidla, které je kapalné při teplotě místnosti vyznačující se tím, že se disperguje reaktivní klížidlo jako čistá kapalina do disperze anionaktivní mikropartikulární látky ve vodě.
2. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že klížidlo je reaktivní anhydridové klížidlo.
3. Způsob podle nároků 1 nebo 2 vyznačující se tím, že anionická mikropartikulární látka se vybere z bobtnajících jílů, oxidu křemičitého, polykřemičité kyseliny, polykřemičitanového mikrogelu a polyaluminokřemičitanového mikrogelu.
4. Způsob podle nároků 1 nebo 2 vyznačující se tím, že mikropartikulární látka je bentonit.
5. Způsob podle nároků 1 až 4 vyznačující se tím, že voda je měkká.
6. Způsob podle nároků 1 až 5 vyznačující se tím, že disperze se tvoří za úplné absence kationaktivní látky.
7. Způsob podle nároků 1 nebo 6 vyznačující se tím, že disperze se tvoří úplné absence aditiva vybraného z kationaktivních polyelektrolytů a detergentů.
8. Způsob podle nároku 7 vyznačující se tím, že disperze se tvoří za absence kationaktivního polyelektrolytů a za absence emulujícího detergentů nebo v přítomnosti ne více než 2% (vztaženo na hmotnost reaktivního klížidla) detergentů.
9. Způsob podle nároku 8 vyznačující se tím, že disperze se tvoří za absence emulujícího detergentů nebo v přítomnosti ne více než 1% detergentů a kde je detergent vybrán neionogenních a anioaktivního detergentů.
10. Způsob podle nároků 1 až 9 vyznačující se tím, že poskytuje stabilní disperzi mikropartikulární látky a pak do ní vmíchává klížidlo.
11. Způsob podle nároků 1 až 10 vyznačující se tím, že voda se měkčí iontměnící úpravou a/nebo je disperze tvořena v přítomnosti sekvestračního činidla.
12. Klížící disperzi, která obsahuje disperzi ve vodě reaktivního klížidla, které je kapalné při teplotě místnosti, a anionaktivní mikropartikulární látky, která disperzi stabilizuje a je takovou disperzí která je úplně bez přítomnosti kationaktivního polyelektrolytů nebo detergentů nebo obsahuje ne více než 2%, s výhodou 1% detergentů.
13. Způsob klížení papíru vyznačující se tím, že skládá z vytvořené klížící disperze podle nároků 1 až 11, poskytnuté klížící disperze podle nároku 12 a klížení papíru klížící disperzí.
14. Způsob podle nároku 12 vyznačující se tím, že papír je klížený interně inkorporaci disperze do suspenze celulózové řídké papíroviny a pak je odvodněna na děrovaném plechu za vzniku archu a tento je sušen.
15. Způsob podle nároku 14 vyznačující se tím, že obsahuje inkorporaci polymerní pomocné látky retence do celulózové řídké papíroviny, a pak vmíchání vodné disperze reaktivního klížidla do řídké papíroviny jako mikropartikulární retenční látky, a pak odvodnění suspenze.
16. Způsob podle nároku 15 vyznačující se tím, že disperze, která je inkorporována do celulózové řídké papíroviny je vyrobena podle nároků 7 až 9 nebo je disperzí podle nároku 12 a je úplně bez aditiv vybraných z kationaktivních polyelektrolytů a detergentů.
17. Způsob podle nároku 14 výroby klíženého papíru z celulózové suspenze použitím • ··> · · · · • · · · · » • · · · · • a ··· · · · • · · *·· ·· ·-* mikropartikulárního systému obsahujícího polymerní pomocnou látku retence a anionickou mikropartikulární látku vyznačující se tím, že poskytne kontakt celulózové suspenze s polymerní pomocnou látkou retence, a pak vmíchá do suspenze vodnou disperzi anionaktivní mikropartikulární látky a ve vodě nerozpustného reaktivního klížidla, odvodnění suspenze za vzniku archu a sušení archu, charakterizovaný tak, že disperze v předupravené vodě obsahuje mikropartikulární látku a reaktivní klížidlo a je úplně bez aditiv vybraných z kationaktivních polyelektrolytů a detergentů.
18. Způsob podle nároku 14 vyznačující se tím, že se disperze inkorporuje do celulózové suspenze, a pak je přidána polymerní pomocná látka retence.
19. Způsob podle nároku 14 vyznačující se tím, že se fenolsulfonová pryskyřice inkorporuje do suspenze, před přidáním polyethylenoxidové pryskyřice jako retenčního systému a disperze je přidána do suspenze před přidáním polyethylenoxidu.
20. Způsob podle nároku 13 vyznačující se tím, že se papír klíží externě natřením papíru disperzí.
21. Způsob podle nároku 20 vyznačující se tím, že se přidají další viskozitujíci a/nebo natírací komponenty do disperze před natřením papíru disperzí.
22. Způsob podle nároků 20 a 21 výroby externě klíženého papíru vyznačující se tím, že obsahuje inkorporaci polymerní pomocné látky retence do celulózové řídké papíroviny a pak odvodnění suspenze za vzniku archu a sušení archu, aplikaci vodné disperze na arch a opětovné sušení archu.