FI125818B - Menetelmä paperin valmistamiseksi - Google Patents
Menetelmä paperin valmistamiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI125818B FI125818B FI20095634A FI20095634A FI125818B FI 125818 B FI125818 B FI 125818B FI 20095634 A FI20095634 A FI 20095634A FI 20095634 A FI20095634 A FI 20095634A FI 125818 B FI125818 B FI 125818B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- weight
- suspension
- paper
- web
- process according
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 40
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 41
- 229920001046 Nanocellulose Polymers 0.000 claims description 30
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 13
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 10
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 claims description 4
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000006194 liquid suspension Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 43
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 30
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 20
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 19
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 17
- 239000000047 product Substances 0.000 description 17
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 17
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 13
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 13
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 10
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 8
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 5
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 2
- 240000000731 Fagus sylvatica Species 0.000 description 2
- 235000010099 Fagus sylvatica Nutrition 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- -1 board Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 2
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 229920002749 Bacterial cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- 241000219310 Beta vulgaris subsp. vulgaris Species 0.000 description 1
- 235000018185 Betula X alpestris Nutrition 0.000 description 1
- 235000018212 Betula X uliginosa Nutrition 0.000 description 1
- 241001474374 Blennius Species 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241001251054 Formica truncorum Species 0.000 description 1
- 241000219146 Gossypium Species 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 235000021536 Sugar beet Nutrition 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- JPUHCPXFQIXLMW-UHFFFAOYSA-N aluminium triethoxide Chemical compound CCO[Al](OCC)OCC JPUHCPXFQIXLMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 239000005016 bacterial cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004569 hydrophobicizing agent Substances 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
- D21H11/16—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only modified by a particular after-treatment
- D21H11/18—Highly hydrated, swollen or fibrillatable fibres
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
- D21H11/16—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only modified by a particular after-treatment
- D21H11/20—Chemically or biochemically modified fibres
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H15/00—Pulp or paper, comprising fibres or web-forming material characterised by features other than their chemical constitution
- D21H15/02—Pulp or paper, comprising fibres or web-forming material characterised by features other than their chemical constitution characterised by configuration
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
- D21H11/12—Pulp from non-woody plants or crops, e.g. cotton, flax, straw, bagasse
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
- D21H21/28—Colorants ; Pigments or opacifying agents
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
- D21H21/30—Luminescent or fluorescent substances, e.g. for optical bleaching
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Paper (AREA)
Description
Menetelmä paperin valmistamiseksi Keksinnön ala
Esillä oleva keksintö kohdistuu paperinvalmistukseen. Erityisesti keksintö kohdistuu uuteen menetelmään paperin ja kartongin valmistamiseksi ja menetelmän avulla saatavissa oleviin tuotteisiin. Yleisesti, tällaisissa menetelmissä järjestetään selluloosaa sisältävän materiaalin nestesuspensio, suspensiosta muodostetaan raina ja raina kuivataan paperin tai kartongin tuottamiseksi.
Keksinnön tausta
Yli 200 vuoden ajan tavanomainen paperinvalmistusprosessi on perustunut puukuitujen vesisuspension suodatukseen. Lopulliseen paperirakenteeseen optisia epähomogeenisuuksia helposti aiheuttavan suuren flokkulaatiotendenssin vuoksi massoissa on tyypillisesti käytetty puukuitujen matalaa sakeutta, noin 0,5 - 2 % (painon mukaan). Kuivausprosessi kuluttaa suuren osan tuotannon energiasta, sillä vesi muodostaa tyypillisesti noin 50 % (painon mukaan) märästä rainarakenteesta suodatuksen ja puristamisen jälkeen, ja se on haihdutettava prosessin kuivausosassa.
Paperimaisia tuotteita on valmistettu myös muusta kuin selluloosapitoisista raaka-aineista (esimerkiksi ViaStone ja FiberStone). Tällaiset tuotteet saattavat sisältää esimerkiksi 80 % kalsiumkarbonaattia ja 20 % synteettisiä polymeerihartseja. Tällaisten materiaalien avulla veden kulutusta voidaan vähentää tai se voidaan jopa välttää kokonaan.
Tietyissä käyttökohteissa raaka-aineena on käytetty puukuitujen tilalla nanoselluloosaa. Tämä mahdollistaa uusia tuotteita sekä uusia paperinvalmsitusprosesseja.
Henriksson et ai, Cellulose Nanopaper Structures of High Toughness, Biomacromolecules, 2008, 9 (6), 1579-1585 kuvaa huokoisen paperin, joka käsittää selluloosananofibriilien verkon. Paperinvalmistus aloitetaan nanofibriili-vesi-suspensiosta, josta poistetaan vesi siten, että muodostuu selluloosananofibriiliverkko. Ensimmäiseksi tyhjiösuodatetaan suodatintunnelissa 0,2-prosenttinen (painon mukaan) sekoitettu vesisuspensio. Tuotetut märät kalvot kuivataan lämmön ja paineen avulla. Tuotteen huokoisuutta lisättiin käyttämällä veden tilalla liuottimena metanolia, etanolia tai asetonia ennen kuivaamista.
Julkaisussa US 2007/0207692 kuvataan läpinäkyvä tai puoliläpinäkyvä, erittäin huokoinen nonwoven-kangas, joka sisältää mikrofibrilloitua selluloosaa. Kangas voidaan tuottaa samankaltaisessa prosessissa kuin edellä mainitussa artikkelissa Henriksson et ai on kuvattu muodostamalla mikrofibrilloidun selluloosan vesisuspensiosta raina, vaihtamalla liuottimen tilalle orgaaninen liuotin ja kuivaamalla. Esimerkkien mukaan vesisuspension sakeus on 0,1 % (painon mukaan) ennen rainan muodostamista. Kummassakin edellä mainituista menetelmistä käytetään nanoselluloosakuituja, jotka ovat kooltaan pienempiä kuin selluloosakuidut (puukuidut), joita käytetään tavanomaisessa paperinvalmistuksessa. Nanoselluloosakuiduista valmistettujen arkkien kerrotaan olevan erittäin sitkeitä ja lujia. Niiden läpinäkyvyyden ja/tai huokoisuuden vuoksi ne eivät kuitenkaan sinällään sovellu esimerkiksi painamiseen.
Lisäksi on tarve tuottaa tehokkaampia menetelmiä paperin, kartongin ja vastaavien tuotteiden valmistamiseksi nanoselluloosasta.
Keksinnön yhteenveto
Esillä olevan keksinnön tarkoitus on tuottaa uusi menetelmä nanoselluloosaa sisältävien tuotteiden valmistamiseksi. Uusi nanoselluloosaa sisältävä paperi, kartonki tai paperin ja kartongin kaltainen tuote (jota jäljempänä kutsutaan selkeyden vuoksi paperiksi), joka voidaan valmistaa pienemmällä vedenkulutuksella on myös kuvattu.
Lisäksi esillä olevan keksinnön tarkoitus on vähentää paperinvalmistuksen energiankulutusta.
Esillä olevan keksinnön ensimmäisen näkökohdan mukaan tarjotaan menetelmä, jossa valmistetaan paperia muodostamalla raina ei-vesisuspensiosta ja kuivaamalla raina paperin tuottamiseksi. Suspension sakeus on vähintään 3 % (painon mukaan), edullisesti 3 - 90 % (painon mukaan), erityisesti 3 - 50 % (painon mukaan). Ei-vesisuspensio käsittää vähintään 50 % (painon mukaan) orgaanista liuotinta. Pienemmän nestemäärän lisäksi saavutetaan energiansäästöä, sillä tällaisten liuottimien haihtumislämpö on tyypillisesti pienempi kuin veden.
Keksijät ovat havainneet, että pienen partikkelikoon vuoksi nanokuitujen flokkulaatio on lähes olematon lopullisen rainarakenteen optisen homogeenisuuden kannalta. Tämä mahdollistaa sakeudeltaan suurempien suspensioiden ja suurisakeuksisen rainanmuodostuksen käyttämisen. Toinen nanoselluloosien käyttämisen etu tavanomaisiin puukuituihin nähden on kosketuspisteiden suuri lisääntyminen muodostetussa kuiturainassa, jolloin voidaan käyttää muita kuin vesipitoisia suspensioita. Kuitujen välisen vähentyneen vuorovaikutuksen vuoksi puukuidut eivät muodosta mitään verrattavissa olevia mekaanisesti vakaita rakenteita tyypillisistä ei-vesisuspensioista (esimerkiksi alkoholisuspensioista). Tätä vastoin taas selluloosananokuitujen alkoholisuspensioista voidaan tuottaa mekaanisesti vakaita, huokoisia ja erittäin opaakkeja paperimaisia rainarakenteita. Pienemmän haihtumisenergian vuoksi nanoselluloosarainarakenteiden kuivaaminen alkoholisuspensioista on paljon energiatehokkaampaa kuin vesipohjaisten rainanmuodostusprosessien. Sidekohtien paljon suuremman määrän vuoksi myös suuremmat huokoisuudet ja mekaaninen vakaus voidaan tuottaa samalla nanoselluloosan määrällä verrattuna puukuituihin, jolloin voidaan pienentää raaka-aineiden määrääjä käyttää suurempaa filleripartikkelien pitoisuutta.
Esillä olevan keksinnön keksijät ovat myös havainneet, että selluloosapartikkelit, joilla on suuri ominaispinta-ala, muodostavat mekaanisesti vakaita arkki m ai siä rakenteita (kuten paperia) myös muissa kuin vesipitoisissa järjestelmissä (esimerkiksi etanolisuspensioissa). Tämä on suuri parannus verrattuna tavanomaisiin arkkeihin, jotka on valmistettu ei-vesisuspensioista puukuituja käyttämällä, sillä ne eivät pysy koossa kovin hyvin paljon suurempien puukuitujen paljon pienemmän pinta-alan ja siitä aiheutuvan pienemmän kosketuspinta-alan vuoksi.
Tässä kuvatun uuden paperinvalmistusprosessin potentiaali verrattuna tavanomaiseen paperinvalmistusprosessiin on noin 100 % säästö vedessä, 60 % energiansäästöjä 30 - 50 % raaka-ainesäästö.
Erään edullisen suoritusmuodon mukaan tuotteen keskimääräinen huokoskoko on 200 -400 nm. Erään toisen lisäsuoritusmuodon mukaan vähintään 30 % paperin tai kartongin huokosten tilavuudesta sisältyy huokosiin, joiden koko on 200 - 400 nm. Tämä varmistaa, että kaikilla näkyvän valon aallonpituuksilla saavutetaan korkea opasiteetti.
On myös havaittu, että kun paperia tai massaa kuivataan ei-vesisuspensiosta, tuote, jonka opasiteetti on 85 % tai enemmän, erityisesti 90 % tai enemmän ja jopa 95 % tai enemmän, voidaan tuottaa ilman opasiteettia tehostavia lisäaineita. Raina siis kuivataan muusta kuin vesipitoisesta massasta, jossa on mnsaasti nanoselluloosahiukkasia. Tyypillisesti suspensio käsittää vähintään 50 %, erityisesti vähintään 15%, edullisesti 95 % (painon mukaan) orgaanista liuotinta, esimerkiksi alkoholia. Keksijät ovat havainneet, että tällaiset suspensiot auttavat huomattavasti suuren opasiteetin saavuttamista, kuitu-kuitu-vuorovaikutusten seulominen tapahtuu ja kapillaarivoimat ovat huomattavasti pienemmät kuivausprosessin aikana. Näin ollen voidaan saavuttaa alueella 200 - 400 nm olevat huokosrakenteet, joka alue on noin puolet näkyvän valon aallonpituudesta (400 - 800 nm). Vaikka alle 100 nm ja yli 800 nm olevat huokoset eivät sirota valoa tehokkaasti, valon sironta on optimaalista juuri tällä huokosten kokoalueella, joka on puolet näkyvän valon aallonpituudesta. Vesipohjaiset nanoselluloosapaperit taas ovat tätä vastoin tiheitä, eivätkä ne siis ole opaakkeja vaan läpinäkyviä, kuten myöhemmin esitämme kokeellisten tietojen avulla. Tunnetut nanoselluloosa-arkit taas ovat liian huokoisia ja läpinäkyviä, jotta niitä voitaisiin käyttää paperin tilalla esimerkiksi painokäyttökohteissa.
Erään toisen näkökohdan mukaan tuotetaan uusi paperi, joka käsittää nanoselluloosakuitujen verkon sekä lisäaineina vahvistavia makrokuituja ja epäorgaanista filleriä.
Erään suoritusmuodon mukaan suurisakeuksinen ei-vesisuspensio tai muodostettu paperi sisältää 10 - 90 % (kiintoaineiden painon mukaan), erityisesti 25 - 75 % lisäaineita, kuten makrokuituja (ei siis nanokuituja) ja/tai filleriä. Edullisesti makrokuidut ovat orgaanisia makrokuituja, kuten puukuituja, joita käytetään tavanomaisessa paperinvalmistuksessa. Makrokuitujen on havaittu tuottavan huomattava vahvistava vaikutus paperiin. Edullisesti filleri on orgaaninen (esimerkiksi selluloosapitoinen) tai epäorgaaninen filleri, kuten pigmentti, erityisesti mineraalipigmentti. Pigmentillä voi olla opasiteettia parantava vaikutus paperiin.
Tuotteen opasiteetti on edullisesti vähintään 85 %, erityisesti vähintään 90 %, edullisesti vähintään 95 %.
Erään suoritusmuodon mukaan orgaanisten makrokuitujen määrä on 1 - 30 % (kiintoaineiden painon mukaan), erityisesti 1 - 10 %.
Erään suoritusmuodon mukaan fillerin määrä on 10-75 % (kiintoaineiden painon mukaan), erityisesti 25 - 75 %.
Erään suoritusmuodon mukaan suspensio sisältää hydrofobisoivaa ainetta, kuten liimausainetta. Tällaisen aineen pitoisuus voi olla esimerkiksi 0,1 - 5 % painon mukaan. Esimerkiksi alkenyyli meripihkahappoanhydridia (alkenyl-succinic anhydride, ASA) voidaan käyttää hydrofobisointiaineena, erityisesti määrältään 1 - 3 paino-% olevana. Eräs hydrofobisointiaineen tarkoitus on kuitu-kuitu-vuorovaikutuksien suojaaminen vetysidosten avulla ja lopputuotteen huokoisuuden ja/tai tilavuuden säätäminen. Toinen hydrofobisointiaineen tarkoitus on hydrofobisten/lipofiilisten vuorovaikutusten säätäminen paremman kastettavuuden tuottamiseksi, sillä se on tärkeää painokäyttökohteissa.
Orgaanisiin liuottimiin perustuvat suspensiot ovat yhteensopivia useimpien muiden tavanomaisten paperinvalmistuksessa käytettävien lisäaineiden kanssa.
Erään edullisen suoritusmuodon mukaan tuotteen huokoisuus on alueella 10 - 50 %, joka on huomattavasti vähemmän kuin esimerkiksi julkaisussa US 2007/0207692 saavutettuja joka mahdollistaa tuotteen käyttämisen esimerkiksi painokäyttökohteissa.
Yleisesti paperin tai kartongin valmistaminen esillä olevan keksinnön mukaisesti voi käsittää seuraavat vaiheet: - ei-vesisuspensiota johdetaan suspensiosäiliöstä välineisiin rainan muodostamiseksi ei-vesisuspensiosta, - muodostettu raina johdetaan kuivausvyöhykkeelle liuottimen poistoa varten, - kuivattu raina johdetaan ulos kuivausvyöhykkeestä varastointia varten, ja - valinnaisesti liuotin kerätään (esimerkiksi kondensoidaan) kuivausvyöhykkeellä ja otetaan talteen tai kierrätetään takaisin prosessiin.
2 Tästä saatavan paperin ominaispaino on edullisesti 30 - 160 g/m ja kartongin ominaispaino on edullisesti 120 -500 g/m .
Määritelmät Tässä asiakirjassa termillä "nanoselluloosa" tarkoitetaan mitä tahansa selluloosakuituja, joiden keskimääräinen halkaisija (painon mukaan) on 10 mikrometriä tai vähemmän, edullisesti alle 1 mikrometri ja edullisimmin alle 200 nanometriä. Selluloosakuidut voivat olla mitä tahansa selluloosayksikköjä, joiden sivusuhde on suuri (edullisesti 100 tai enemmän, erityisesti 1000 tai enemmän) ja jotka kuuluvat edellä mainittuun kokoluokkaan. Näihin kuuluvat esimerkiksi tuotteet, joita usein kutsutaan hienoiksi selluloosakuiduiksi, mikrofibrilloiduiksi selluloosakuiduiksi (MFC) ja selluloosananokuiduiksi (NFC). Tällaisille selluloosakuiduille on yhteistä, että niiden ominaispinta-ala on suuri, mikä tuottaa suuren kosketuspinnan lopputuotteessa olevien kuitujen välillä. Termi "nanoselluloosapohjainen" paperi tai kartonki tarkoittaa, että paperi tai kartonki käsittää toisiinsa kiinnittyneiden nanoselluloosakuitujen jatkuvan verkon, joka muodostaa paperin tai kartongin tukirangan.
Termit "makrokuidut" ("puukuidut") viittaavat tavanomaiseen (puuperäisiin) selluloosakuituihin, joita käytetään paperinvalmistuksessa ja jotka eivät kuulu edellä mainituille nanoselluloosakuitujen halkaisijoiden alueille.
Termi "ei-vesisuspensio" tarkoittaa suspension vesipitoisuutta 0,01 - 50 %, tyypillisesti 0,01 - 20 %, erityisesti 0,01 - 5 %, koko suspension nestefaasin painosta. Näin ollen suspension nestefaasin suurin osa on muuta nestettä kuin vettä, esimerkiksi alkoholia. Käytännössä kaikissa orgaanisten liuottimien, esimerkiksi alkoholien, teknisissä laaduissa on vähäinen määrä vettä. Tämä on itse asiassa tarpeen, sillä nanokuitujen vetysidokset vaativat pienen määrän vettä. Toisaalta jo huomattavasti alle 1 %:n (painon mukaan) vesipitoisuus on riittävä.
Termi suspension "suuri sakeus" tarkoittaa huomattavasti tavanomaisen paperinvalmistuksen sakeutta suurempaa sakeutta, erityisesti vähintään 3 %:n (painon mukaan) sakeutta. Suurisakeuksinen suspensio onkin edullinen nesteen poiston pienemmän tarpeen ja paremman juoksevuuden vuoksi.
Termi "filleri" kattaa kaikki muut kuin kuitupitoiset aineet, jotka voidaan sitouttaa nanoselluloosapitoisen rainan huokosiin. Erityisesti tällaiset materiaalit käsittävät pigmenttejä, kuten mineraali- ja/tai polymeeripigmenttejä, optisia kirkasteita ja sideaineita. Pigmenttien esimerkkejä ovat hiukkaset, jotka valitaan ryhmästä, johon kuuluu kipsiä, silikaattia, talkkia, muovipigmenttihiukkasia, kaoliinia, kiillettä, kalsiumkarbonaattia, mukaan luettuna jauhettu ja haihdutettu kalsiumkarbonaatti, bentoniitti, alumiinitrihydraatti, titaanidioksidi, phyllosilikaatti, synteettiset silicahiukkaset, orgaaniset pigmenttihiukkaset ja näiden seokset.
Seuraavassa esillä olevan keksinnön suoritusmuotoja ja etuja kuvataan yksityiskohtaisemmin viitaten oheisiin piirustuksiin.
Piirustusten lyhyt kuvaus
Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti erään suoritusmuodon mukaista valmistuslaitetta.
Kuvio 2 esittää esimerkinomaisen etanolisuspensiopohjaisten nanoselluloosapaperien, tavanomaisen kopiopaperin ja vesisuspensiopohjaisten nanoselluloosapaperien mitattuja ominaisuuksia.
Kuviot 3a ja 3b esittävät ei-vesisuspensioista ja vesisuspensioista valmistettujen paperiarkkien huokoskoon jakaumia, vastaavasti.
Suoritusmuotojen yksityiskohtainen kuvaus
Esillä oleva keksintö kuvaa nanoselluloosiin perustuvia vedettömiä paperinvalmistusprosesseja ja näissä prosesseissa valmistettuja arkkimaisia tuotteita. Termi vedetön tarkoittaa vesisuspensioita, jotka eivät pohjaudu veteen (ne sisältävät esimerkiksi hiilivetyliuosta, esimerkiksi bioetanolia). Vettä voi edelleen olla vähäisiä määriä, sillä sitä tyypillisesti esiintyy alkoholien teknisissä laaduissa. Selluloosasuspension nestefaasin vesipitoisuuden on oltava alle 50 %, edullisesti alle 5 % (painon mukaan).
Erään suoritusmuodon mukaan liuoksen suhteellinen permittiivisyys on vähintään 10 (esimerkiksi etanoli: 24).
Prosessille on tunnusmerkillistä ei-vesipohjaisten suspensioiden käyttö, joiden sakeus on vähintään 3 %, tyypillisesti 3 - 20 % (painon mukaan). Suspension suuri sakeus rainan muodostusprosessien alussa minimoi liuottimen poiston/kierrätyksen tarpeen ja siten energian kulutuksen. Suurisakeuksiseen orgaaniseen liuottimeen perustuvalla muodostamisella on siis huomattavia taloudellisia ja ympäristöllisiä vaikutuksia. Tavanomaisessa puukuitupohjaisessa paperinvalmistuksessa suursakeusmuodostus on vaatinut erityisiä suursakeusmuodostuslaitteita, joiden toimintaperiaate on toinen kuin tavanomaisessa matalasakeusmuodostuksessa. Orgaaniset liuottimet vaikuttavat huomattavasti suspension Teologiaan ja ne laajentavat paperitehtaiden tavanomaisten muodostustekniikoiden sakeusaluetta.
Keksinnössä käytettävän nanoselluloosan ominaispinta-ala on edullisesti vähintään 15 m /g, erityisesti vähintään 30 m /g. Selluloosakuidut voidaan valmistella mistä tahansa selluloosapitoisesta raaka-aineesta, kuten puusta ja/tai kasveista. Erityisesti selluloosa voi olla peräisin männystä, kuusesta, koivusta, puuvillasta, sokerijuurikkaasta, riisinoljesta, merilevästä tai bambusta, muutamia esimerkkejä mainitaksemme. Lisäksi voidaan käyttää osittain tai kokonaan bakteeriprosesseissa tuotettua nanoselluloosaa (bakteeriaalista selluloosaa).
Nanoselluloosan valmistuksen osalta viittaamme sinänsä tunnettuihin menetelmiin, joita on kuvattu esimerkiksi julkaisuissa US 2007/0207692, WO 2007/91942, JP 2004204380 ja US 7381294. Tällaisen menetelmän avulla tuotettu vesisuspensio voidaan muuntaa ei-vesisuspensioksi esillä olevan keksinnön mukaisessa merkityksessä vaihtamalla liuotin. On kuitenkin mahdollista tuottaa suoraan nanoselluloosien alkoholisuspensioita esimerkiksi hiomalla kuivan massan etanolisuspensioita.
Rainanmuodostusprosessi voidaan toteuttaa suodattamalla ei-vesisuspensio, esimerkiksi alipainesuodattamalla huokoisella tuella tai kuivaamalla märkä rainarakenne ei-huokoisella tuella, esimerkiksi hihnakuivatuksella, tai näiden yhdistelmällä.
Rainan kuivaaminen voidaan tehdä käyttämällä lämpöenergiaa, esimerkiksi IR-säteilyä tai tuottamalla lämpöenergiaa märkään rainarakenteeseen, esimerkiksi mikroaaltokuivatuksella. Hihnakuivatus edullisena kuivausmenetelmänä mahdollistaa raaka-aineen ja tuotteen toimintaa tai käsiteltävyyttä parantavien lisäaineiden 100 % säilymisen. On myös mahdollista käyttää eri kuivaustekniikoita yhdistelmänä tai peräkkäin.
Muitakin mahdollisia käsittelyvaiheita voidaan sisällyttää, esimerkiksi haihdutus ja liuottimen kierrätys tai esimuodostettujen rainojen kalanterointi tai kasteleminen esimerkiksi kerroksittaisten tuotteiden muodostamista varten.
Koska orgaaniset liuottimet ovat vettä kalliimpia, poistetun liuottimen talteenotto tai kierrätys on edullinen vaihtoehto.
Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaista valmistusprosessia. Prosessissa johdetaan ei-vesisuspensiota suspensiosäiliöstä 11 suurisakeuksiseen (> 1 %) rainanmuodostimeen 12. Muodostettu raina 13 johdetaan hihnakuljettimella 14kuivaimen 16 ja liuottimen lauhduttimen 17 sisältävän kuivausvyöhykkeen 15 läpi. Kuivattu raina johdetaan ulos kuivausvyöhykkeestä varastointia varren. Liuottimen lauhduttimesta 17 nestemäinen liuotin kierrätetään takaisin suspensiosäiliöön 11 kierrätysyhteen 18 kautta.
Esillä olevan keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan aloitusmateriaaliksi järjestetään nanoselluloosapohjainen massa, joka sisältää lisäaineina epäorgaanisia fillerihiukkasia. Fillerin määrä on tyypillisesti 1 - 90 %, edullisesti 10-75 % (painon mukaan). Koska tällaisista massoista valmistettujen nanoselluloosapohjaisten paperirakenteiden tensiili jäykkyys on suhteellisen pieni verrattuna tavanomaiseen paperiin (katso taulukko 2, kuvio 2), ylimääräisenä lisäaineena voidaan käyttää puukuituja sekä tensiilin jäykkyyden että repäisylujuuden parantamiseksi. Puukuidun määrä on 1 - 30 %, edullisesti 1 - 10 % (painon mukaan).
Muiden kuin vesipitoisten massojen valmistaminen on myös yhteensopivaa muiden paperinvalmistuksessa käytettävien lisäaineiden kanssa, esimerkiksi liimausaineiden, joita voidaan käyttää nanokuitujen hydrofobisointiin (katso taulukko 2 ja kuvio 2). Hydrofobisoituja nanokuituja voidaan käyttää huokoisuuden, tilavuuden ja/tai hydrofiilisten/lipofiilisten vuorovaikutusten säätämiseen. Tällöin muodostettu paperi tai kartonki voidaan suunnitella sopiviksi korkean laadun painokäyttökohteisiin, joissa erityisesti huokoisuuden ja vettyvyyden on oltava halutulla alueella.
Erään edullisen suoritusmuodon mukaan esillä oleva nanoselluloosapohjainen paperi käsittää - 25 - 75 % (painon mukaan) nanoselluloosakuituja, - 1 - 30 % (painon mukaan) vahvistuskuituja; ja - 0 - 75 % (painon mukaan) fillereitä, - 0 - 10 % (painon mukaan) muita lisäaineita, komponenttien kokonaismäärän ollessa 100 %.
Esimerkkejä
Taulukossa 1 esitetään esimerkkejä (tavoitearvoja) nanoselluloosapohjaisista papereista, jotka sisältävät lisäaineita (filleriä ja puukuituja). Taulukon 1 näytteissä käytetty filler! oli jauhettua kalsiumkarbonaattia (GCC) (Hydrocarb HO, toimittaja Omya, Suomi). Vahvistavia puukuituja hankittiin valkaistusta koivu-Kraft-massasta. Kaikkien lueteltujen yhdisteiden on havaittu olevan käsiteltävissä ei-vesisuspensioista ja keksinnön mukaiselle huokoisuusalueelle.
Taulukko 1
Taulukko 2 esittää ei-vesisuspensioista (etanoli) valmistettujen nanoselluloosapohjaisten paperien ominaispainoesimerkkejä (tavoitearvoja), mukaan lukien liimausaineen (ASA) käyttö. Kaikkien lueteltujen paperilaatujen on havaittu olevan tuotettavissa ei-vesisuspensioista ja keksinnön mukaiselle huokoisuusalueelle.
Taulukko 1
Taulukko 3 esittää mittaustietoja keksinnön mukaisten paperien mekaanisille ja optisille ominaisuuksille sekä vertailupapereille. Tiedot esitetään graafisesti kuviossa 2. NFC 5 ja NFC 9 viittaavat "vedettömään" paperinvalmistustapaan, verrattuna myös muihin NFC-arkkirakenteisiin, jotka on tuotettu vesisuspensioista, kuten NFC 2 ja NFC 8.
NFC 2- ja NFC 5 -paperit muodostuvat 100-painoprosenttisesti tavallisesta nanofibrilloidusta selluloosasta 100-5 (jauhetut pyökkikuidut) ja NFC 8- ja 9-paperit muodostuvat 100-painoprosenttisesti ASA-käsitellystä nanofibrilloidusta selluloosasta 100-5 (jauhetut pyökkikuidut) (ASA-määrä 2 painoprosenttia). Raaka NFC 100-5 hankittiin Rettenmaier & Söhne GmbFklta, Saksasta. Muita lisäaineita, pigmenttejä, puukuituja ei käytetty NFC-kalvoihin, jotka sisältyivät testattuihin näytteisiin.
Kalvonmuodostusta varten NFC ja ASA-NFC, vastaavasti, valmisteltiin vedessä tai etanolissa sakeuden ollessa alueella 0,2 - 1 paino-%. Suspensiot homogenoitiin käyttämällä Waring 38-BL40-laboratoriosekoitinta. Tämän jälkeen arkit muodostettiin Biichner-tunnelissa filtraatiolla alipaineessa. Tuotetut märät NFC-arkit kuivattiin 50 °C lämpötilassa lasilevyjen välissä Memmert 400 -kuivausuunissa.
Taulukko 3
Kuten taulukosta 3 ilmenee, etanolipohjaiset suspensiot (NFC 5, NFC 9) tuottivat paksummat, tilavammat, kirkkaammat ja opasiteetiltaan suuremmat paperit kuin vesipohjaisista suspensioista valmistetut vertailupaperit (NFC 2, NFC 8). Myös muut mitatut ominaisuudet ilmaisevat, että tällaisia papereita voidaan käyttää erittäin laajasti vastaavissa käyttökohteissa kuin tavanomaisia kopiopapereita.
NFC 5- ja NFC 2 -testipaperien huokosten kokojakauma mitattiin elohopean tunkeutumisen huokoisuusmittauksella (MIP). Menetelmä perustuu elohopean vähittäiseen tunkeutumiseen muodostettujen NFC-arkkien huokosiin. Tätä varten käytettiin korkeapaineasemaa, Pascal 440 (Thermo Scientific). Se mahdollistaa korkeiden paineiden, jopa 400 MPa, mittaamisen, ja siten huokosiin tunkeutumisen yhdellä nanometrialueella. Kokeelliset tiedot tuotettiin täyttyneen huokosen tilavuuden ja käytetyn paineen välisenä riippuvuutena. Nämä tiedot muunnetaan huokosten kokojakaumahistogrammiksi käyttämällä Washbumin yhtälöä, joka kuvaa elohopean paineen ja huokosen säteen välistä suhdetta.
Mittausten tulokset esitetään kuvioissa 3a ja 3b, vastaavasti. Suhteellinen huokosen tilavuus esitetään prosenttiosuuksina pystysuorina palkkeina joukolle huokosen halkaisija-alueita, ja kumulatiivinen huokosen tilavuus esitetään käyränä kuutio senttimetreinä grammaa kohti. Kuten voidaan havaita, alkoholipohjaisesta suspensiosta (NFC 5, kuvio 3a) kuivattu arkki sisältää lähes kaksi kertaluokkaa pienemmät huokoset kuin vesisuspensiosta kuivattu arkki (NFC 2, kuvio 3b). Edellisten keskimääräinen huokoskoko on edullisesti 200 - 400 nm alueella, kun taas jälkimmäisten keskimääräinen huokoskoko on yli 20 mm. NFC-arkkien indikoitu hallitseva geometria on sylinterimäinen.
Edellä selitetyt sekä oheisissa piimstuksissa kuvatut suoritusmuodot ja erityiset esimerkit eivät ole rajoittavia. Keksintö määritellään oheisissa patenttivaatimuksissa, joita on tulkittava niiden täydessä laajuudessa ekvivalentit ratkaisut huomioon ottaen.
Claims (12)
1. Menetelmä nanorakenteisen paperin tai kartongin tuottamiseksi, jossa menetelmässä - otetaan nanoselluloosapitoista materiaalia sisältävä nestesuspensio, jonka vesipitoisuus on korkeintaan 50 % nesteiden painosta, - muodostetaan raina suspensiosta, - kuivataan raina paperin tai kartongin muodostamiseksi, tunnettu siitä, että suspension, josta raina muodostetaan, sakeus on vähintään 3 % painon mukaan.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suspension vesipitoisuus on enintään 25 %, erityisesti enintään 5 % nesteiden painosta.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suspension, josta raina muodostetaan, sakeus on 3 - 90 % (painon mukaan), erityisesti 3 - 50 % (painon mukaan).
4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suspension, josta raina muodostetaan, sakeus on vähintään 5 % painon mukaan.
5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suspensio sisältää 50 - 100 painoprosenttia nesteistä orgaanista liuotinta, kuten alkoholia.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suspensio sisältää 90 -100 painoprosenttia nesteistä mainittua orgaanista liuotinta.
7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suspensio käsittää 10 - 100 painoprosenttia kiintoaineista nanoselluloosakuituja, joiden keskimääräinen halkaisija on (painon mukaan) enintään 10 mikrometriä, erityisesti enintään yksi mikrometri, edullisesti enintään 200 nanometriä.
8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suspensio käsittää lisäaineina vahvistavia makrokuituja ja/tai epäorgaanisia fillereitä, joiden määrä on 10 - 90 % (kiintoaineiden painon mukaan), erityisesti 25 - 75 %.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, jossa makrokuitujen määrä on 1 - 30 % (kiintoaineiden painon mukaan), erityisesti 1 - 10 %.
10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen menetelmä, jossa fillerin määrä on 10 - 75 % (kiintoaineiden painon mukaan), erityisesti 25 - 75 %.
11. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suspensio sisältää hydrofobisoivaa ainetta, kuten liimaus ainetta, edullisesti 0,1 - 5 % painon mukaan.
12. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valmistetaan paperia tai kartonkia, jonka huokoisuus on 10 - 50 %.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20095634A FI125818B (fi) | 2009-06-08 | 2009-06-08 | Menetelmä paperin valmistamiseksi |
| PCT/FI2010/050467 WO2010142846A1 (en) | 2009-06-08 | 2010-06-07 | Method of manufacturing paper and products obtained by the method |
| US13/376,689 US9267237B2 (en) | 2009-06-08 | 2010-06-07 | Method of manufacturing paper and products obtained by the method |
| EP10785795.5A EP2440705A4 (en) | 2009-06-08 | 2010-06-07 | METHOD OF MANUFACTURING PAPER AND PRODUCTS MADE IN THIS METHOD |
| JP2012513649A JP2012529572A (ja) | 2009-06-08 | 2010-06-07 | 紙の製造方法及び該方法により得られた製品 |
| CA2764223A CA2764223A1 (en) | 2009-06-08 | 2010-06-07 | Method of manufacturing paper and products obtained by the method |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20095634 | 2009-06-08 | ||
| FI20095634A FI125818B (fi) | 2009-06-08 | 2009-06-08 | Menetelmä paperin valmistamiseksi |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20095634A0 FI20095634A0 (fi) | 2009-06-08 |
| FI20095634A7 FI20095634A7 (fi) | 2010-12-09 |
| FI125818B true FI125818B (fi) | 2016-02-29 |
Family
ID=40825339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20095634A FI125818B (fi) | 2009-06-08 | 2009-06-08 | Menetelmä paperin valmistamiseksi |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9267237B2 (fi) |
| EP (1) | EP2440705A4 (fi) |
| JP (1) | JP2012529572A (fi) |
| CA (1) | CA2764223A1 (fi) |
| FI (1) | FI125818B (fi) |
| WO (1) | WO2010142846A1 (fi) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI121890B (fi) * | 2009-06-08 | 2011-05-31 | Upm Kymmene Corp | Uudentyyppinen paperi ja menetelmä sen valmistamiseksi |
| FI125818B (fi) * | 2009-06-08 | 2016-02-29 | Upm Kymmene Corp | Menetelmä paperin valmistamiseksi |
| JP5416531B2 (ja) * | 2009-09-30 | 2014-02-12 | 日本製紙株式会社 | 填料の前処理方法および前処理された填料を含有する紙 |
| US8317978B1 (en) * | 2010-04-07 | 2012-11-27 | Manning Thelma G | Nitriding of carbon nanotubes |
| FR2960133B1 (fr) * | 2010-05-20 | 2012-07-20 | Pvl Holdings | Papier pour un article a fumer presentant des proprietes de reduction du potentiel incendiaire |
| KR101861529B1 (ko) | 2010-10-01 | 2018-06-29 | 에프피이노베이션스 | 셀룰로스-강화된 고 무기질 함량 제품 및 그의 제조 방법 |
| GB2502955B (en) * | 2012-05-29 | 2016-07-27 | De La Rue Int Ltd | A substrate for security documents |
| CA2876083C (en) | 2012-06-15 | 2021-06-15 | University Of Maine System Board Of Trustees | Release paper and method of manufacture |
| CN103590283B (zh) | 2012-08-14 | 2015-12-02 | 金东纸业（江苏）股份有限公司 | 涂料及应用该涂料的涂布纸 |
| FI127817B (fi) * | 2012-08-21 | 2019-03-15 | Upm Kymmene Corp | Menetelmä paperituotteen valmistamiseksi ja paperituote |
| FR2994983B1 (fr) * | 2012-08-30 | 2015-03-13 | Inst Polytechnique Grenoble | Couche d'opacification d'un support papier |
| FR3003581B1 (fr) | 2013-03-20 | 2015-03-20 | Ahlstroem Oy | Support fibreux a base de fibres et de nanofibrilles de polysaccharide |
| US9970159B2 (en) | 2014-12-31 | 2018-05-15 | Innovatech Engineering, LLC | Manufacture of hydrated nanocellulose sheets for use as a dermatological treatment |
| US9816230B2 (en) * | 2014-12-31 | 2017-11-14 | Innovatech Engineering, LLC | Formation of hydrated nanocellulose sheets with or without a binder for the use as a dermatological treatment |
| US10570261B2 (en) | 2016-07-01 | 2020-02-25 | Mercer International Inc. | Process for making tissue or towel products comprising nanofilaments |
| US10724173B2 (en) * | 2016-07-01 | 2020-07-28 | Mercer International, Inc. | Multi-density tissue towel products comprising high-aspect-ratio cellulose filaments |
| JP2019529178A (ja) * | 2016-09-19 | 2019-10-17 | エフピーイノベイションズ | 圧縮成形によるセルロース系フィラメントをベースとする組成物の面内等方性バインダレス製品 |
| US10411222B2 (en) * | 2017-05-23 | 2019-09-10 | University Of Maryland, College Park | Transparent hybrid substrates, devices employing such substrates, and methods for fabrication and use thereof |
| US10731295B2 (en) | 2017-06-29 | 2020-08-04 | Mercer International Inc | Process for making absorbent towel and soft sanitary tissue paper webs |
| CN111133059A (zh) * | 2017-09-26 | 2020-05-08 | 阿尔托大学基金会 | 基于原纤维状、细长或盘状颗粒的高散射多孔材料 |
| BR102018010864A2 (pt) * | 2018-05-28 | 2019-12-10 | Klabin S A | papel e processo de fabricação de papel utilizando celulose microfibrilada na polpa de celulose |
| US20200223178A1 (en) * | 2018-11-26 | 2020-07-16 | Mercer International Inc. | Fibrous structure products comprising layers each having different levels of cellulose nanoparticles |
Family Cites Families (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4125429A (en) * | 1977-03-08 | 1978-11-14 | Beloit Corporation | Headbox turbulence generator and damping sheet |
| FR2730252B1 (fr) * | 1995-02-08 | 1997-04-18 | Generale Sucriere Sa | Cellulose microfibrillee et son procede d'obtention a partir de pulpe de vegetaux a parois primaires, notamment a partir de pulpe de betteraves sucrieres. |
| US5935382A (en) * | 1996-05-31 | 1999-08-10 | Valmet-Karlstad Ab | Method and board machine for manufacturing a paperboard web |
| GB2320261B (en) * | 1996-11-11 | 2000-10-25 | Nippon Kodoshi Corp | Method of manufacturing highly-airtight porous paper, highly airtight porous paper manufactured by the method, and non-aqueous battery using the paper |
| JP4080558B2 (ja) * | 1996-11-11 | 2008-04-23 | ニッポン高度紙工業株式会社 | 多孔質高気密度紙及びその製造方法 |
| JP4308336B2 (ja) * | 1997-03-14 | 2009-08-05 | 株式会社日本吸収体技術研究所 | ミクロフィブリル状微細繊維構造体およびその製造方法 |
| JPH10272867A (ja) * | 1997-03-31 | 1998-10-13 | Toppan Forms Co Ltd | 重ね合わせ葉書用シート |
| JP3478083B2 (ja) | 1997-10-07 | 2003-12-10 | 特種製紙株式会社 | 微細フィブリル化セルロースの製造方法 |
| CN1174999C (zh) * | 1997-12-04 | 2004-11-10 | 旭化成株式会社 | 纤维素分散体 |
| AU2788500A (en) * | 1999-03-01 | 2000-09-21 | Valmet Ltd. | High consistency paper formation |
| WO2001051703A1 (en) * | 2000-01-14 | 2001-07-19 | Valmet Corporation | Method and apparatus to improve the formation of a paper of paperboard web by pre-pressing in a twin-wire former |
| JP3641690B2 (ja) | 2001-12-26 | 2005-04-27 | 関西ティー・エル・オー株式会社 | セルロースミクロフィブリルを用いた高強度材料 |
| ES2370151T3 (es) * | 2002-07-18 | 2011-12-13 | Dsg International Ltd. | Método y aparato para producir celulosa microfibrilada. |
| FI116300B (fi) * | 2002-09-09 | 2005-10-31 | Metso Paper Inc | Menetelmä sakeamassarainauksessa paperi- tai kartonkikoneella sekä vastaava paperi- tai kartonkikoneen sakeamassarainain |
| US7276166B2 (en) * | 2002-11-01 | 2007-10-02 | Kx Industries, Lp | Fiber-fiber composites |
| JP4166562B2 (ja) | 2002-12-25 | 2008-10-15 | 旭化成株式会社 | 比表面積の大きいセルロース系物質 |
| US7509961B2 (en) * | 2003-10-27 | 2009-03-31 | Philip Morris Usa Inc. | Cigarettes and cigarette components containing nanostructured fibril materials |
| EP2620200A1 (en) | 2004-07-01 | 2013-07-31 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Cellulose nonwoven fabric |
| JP2006193858A (ja) | 2005-01-13 | 2006-07-27 | Asahi Kasei Corp | 微多孔性セルロースシート及びその製造方法 |
| JP4979117B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2012-07-18 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | セルロース含有樹脂複合体 |
| WO2007091942A1 (en) | 2006-02-08 | 2007-08-16 | Stfi-Packforsk Ab | Method for the manufacturing of microfibrillated cellulose |
| JP4958097B2 (ja) * | 2006-07-19 | 2012-06-20 | 国立大学法人京都大学 | ナノファイバーシート及びその製造方法並びに繊維強化複合材料 |
| US7588663B2 (en) * | 2006-10-20 | 2009-09-15 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Multiple mode headbox |
| CN101529020A (zh) * | 2006-10-31 | 2009-09-09 | 巴斯夫欧洲公司 | 由纤维素纤维生产多层纤维纸幅的方法 |
| JP5386866B2 (ja) | 2008-06-30 | 2014-01-15 | 国立大学法人京都大学 | ナノファイバーシート |
| US8021640B2 (en) * | 2008-08-26 | 2011-09-20 | Snu R&Db Foundation | Manufacturing carbon nanotube paper |
| US20100065236A1 (en) * | 2008-09-17 | 2010-03-18 | Marielle Henriksson | Method of producing and the use of microfibrillated paper |
| ES2745638T3 (es) * | 2009-03-30 | 2020-03-03 | Fiberlean Tech Ltd | Procedimiento para la producción de suspensiones de celulosa nanofibrilar |
| DE202009018662U1 (de) * | 2009-05-12 | 2012-07-16 | Voith Patent Gmbh | Konstantteil |
| FI121890B (fi) * | 2009-06-08 | 2011-05-31 | Upm Kymmene Corp | Uudentyyppinen paperi ja menetelmä sen valmistamiseksi |
| FI125818B (fi) * | 2009-06-08 | 2016-02-29 | Upm Kymmene Corp | Menetelmä paperin valmistamiseksi |
| CN102666984A (zh) * | 2009-10-20 | 2012-09-12 | 巴斯夫欧洲公司 | 具有高干燥强度的纸、纸板和卡纸的制造方法 |
| WO2011059398A1 (en) * | 2009-11-16 | 2011-05-19 | Kth Holding Ab | Strong nanopaper |
| EP2532782B1 (en) * | 2010-02-01 | 2018-06-20 | Oji Holdings Corporation | Method for producing cellulose-fiber flat structure |
| US8317978B1 (en) * | 2010-04-07 | 2012-11-27 | Manning Thelma G | Nitriding of carbon nanotubes |
| US9371401B2 (en) * | 2012-07-13 | 2016-06-21 | Sappi Netherlands Services B.V. | Low energy method for the preparation of non-derivatized nanocellulose |
| US9322133B2 (en) * | 2012-11-30 | 2016-04-26 | Api Intellectual Property Holdings, Llc | Processes and apparatus for producing nanocellulose, and compositions and products produced therefrom |
| US20150044415A1 (en) * | 2013-08-12 | 2015-02-12 | John B. Read | Articles of Cellulose and Methods of Forming Same |
| US9399840B2 (en) * | 2013-12-30 | 2016-07-26 | Api Intellectual Property Holdings, Llc | Sulfite-based processes for producing nanocellulose, and compositions and products produced therefrom |
-
2009
- 2009-06-08 FI FI20095634A patent/FI125818B/fi not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-06-07 EP EP10785795.5A patent/EP2440705A4/en not_active Withdrawn
- 2010-06-07 JP JP2012513649A patent/JP2012529572A/ja active Pending
- 2010-06-07 US US13/376,689 patent/US9267237B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2010-06-07 WO PCT/FI2010/050467 patent/WO2010142846A1/en not_active Ceased
- 2010-06-07 CA CA2764223A patent/CA2764223A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2440705A4 (en) | 2013-11-20 |
| US9267237B2 (en) | 2016-02-23 |
| WO2010142846A1 (en) | 2010-12-16 |
| EP2440705A1 (en) | 2012-04-18 |
| CA2764223A1 (en) | 2010-12-16 |
| FI20095634A7 (fi) | 2010-12-09 |
| FI20095634A0 (fi) | 2009-06-08 |
| US20120132380A1 (en) | 2012-05-31 |
| JP2012529572A (ja) | 2012-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI125818B (fi) | Menetelmä paperin valmistamiseksi | |
| FI121890B (fi) | Uudentyyppinen paperi ja menetelmä sen valmistamiseksi | |
| Barbash et al. | Preparation and application of nanocellulose from non-wood plants to improve the quality of paper and cardboard | |
| Bian et al. | Contribution of lignin to the surface structure and physical performance of cellulose nanofibrils film | |
| Jiang et al. | Effects of residual lignin on composition, structure and properties of mechanically defibrillated cellulose fibrils and films | |
| FI124235B (fi) | Kuituperustainen paperi- tai kartonkiraina ja menetelmä sen valmistamiseksi | |
| FI124556B (fi) | Hydrofobiliimattu kuituraina ja menetelmä liimatun rainakerroksen valmistamiseksi | |
| FI126699B (fi) | Menetelmä kartongin valmistamiseksi | |
| Ferrer et al. | Effect of residual lignin and heteropolysaccharides in nanofibrillar cellulose and nanopaper from wood fibers | |
| González et al. | From paper to nanopaper: evolution of mechanical and physical properties | |
| Tarrés et al. | Remarkable increase of paper strength by combining enzymatic cellulose nanofibers in bulk and TEMPO-oxidized nanofibers as coating | |
| Rantanen et al. | The effect of micro and nanofibrillated cellulose water uptake on high filler content composite paper properties and furnish dewatering | |
| HK1204665A1 (en) | Process for manufacturing a composition comprising cellulose pulp fibers and thermoplastic fibers | |
| Parit et al. | Towards standardization of laboratory preparation procedure for uniform cellulose nanopapers | |
| Hietala et al. | Fluting medium strengthened by periodate–chlorite oxidized nanofibrillated celluloses | |
| Ferrer et al. | Dewatering of MNFC containing microfibrils and microparticles from soybean hulls: mechanical and transport properties of hybrid films | |
| WO2024194712A1 (en) | A method for manufacturing a dispersion coated fiber-based substrate | |
| CN119365652A (zh) | 用于生产具有改善的脱水的纤维质材料的工艺 | |
| CN119137326A (zh) | 具有一定含量的微原纤维和预原纤化的纤维的干燥的改性的浆 | |
| CN115552075A (zh) | 用于制造包含高度精制的纤维素纤维的膜的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: UPM-KYMMENE CORPORATION Free format text: UPM-KYMMENE CORPORATION Owner name: STORA ENSO OYJ Free format text: STORA ENSO OYJ |
|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 125818 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |
|
| MM | Patent lapsed |