[go: up one dir, main page]

RU2367739C2 - Method of paper or cardboard production and paper or cardboard produced by method - Google Patents

Method of paper or cardboard production and paper or cardboard produced by method Download PDF

Info

Publication number
RU2367739C2
RU2367739C2 RU2007117910/12A RU2007117910A RU2367739C2 RU 2367739 C2 RU2367739 C2 RU 2367739C2 RU 2007117910/12 A RU2007117910/12 A RU 2007117910/12A RU 2007117910 A RU2007117910 A RU 2007117910A RU 2367739 C2 RU2367739 C2 RU 2367739C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polymer
pulp
paper
composition
stages
Prior art date
Application number
RU2007117910/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007117910A (en
Inventor
Матс ФРЕДЛУНД (SE)
Матс ФРЕДЛУНД
Ларс ВОГБЕРГ (SE)
Ларс ВОГБЕРГ
Ханс ХАЛЬГРЕН (SE)
Ханс ХАЛЬГРЕН
Ханс ХЕГЛУНД (SE)
Ханс ХЕГЛУНД
Гунилла ПЕТТЕРССОН (SE)
Гунилла ПЕТТЕРССОН
Original Assignee
Стора Энсо Аб
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=36148578&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2367739(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Стора Энсо Аб filed Critical Стора Энсо Аб
Publication of RU2007117910A publication Critical patent/RU2007117910A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2367739C2 publication Critical patent/RU2367739C2/en

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H11/00Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/16Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only modified by a particular after-treatment
    • D21H11/20Chemically or biochemically modified fibres
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/001Modification of pulp properties
    • D21C9/002Modification of pulp properties by chemical means; preparation of dewatered pulp, e.g. in sheet or bulk form, containing special additives
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24Polysaccharides
    • D21H17/25Cellulose
    • D21H17/26Ethers thereof
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24Polysaccharides
    • D21H17/28Starch
    • D21H17/29Starch cationic
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H23/00Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/04Addition to the pulp; After-treatment of added substances in the pulp

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

FIELD: textile, paper. ^ SUBSTANCE: method relates to paper or cardboard production and can be used on pulp-and-paper industry. Part of paper pulp fiber is treated with a polymer at least within two stages. Paper pulp treated with the polymer is mixed with remaining non-treated paper pulp. The mixed paper pulp is dehydrated on a net conveyor for forming fibrous web. ^ EFFECT: increase of strength without negative effect upon paper or cardboard volume with decreasing quantity of adding polymers and enhancing economical efficiency of the process. ^ 14 cl, 4 dwg, 2 ex

Description

Настоящее изобретение относится к способу изготовления бумажной или картонной продукции, в котором используемую бумажную массу обрабатывают частично-постадийно полимерами.The present invention relates to a method for the manufacture of paper or paperboard products, in which the used pulp is treated partially-stepwise with polymers.

Предпосылки к созданию изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

В бумажном производстве существует потребность в получении прочной бумажной и картонной продукции, обладающей высокой объемностью (низкой плотностью). Для изготовления бумажной и картонной продукции, обладающей высокой объемностью, требуется меньшее количество волокна, что особенно желательно по экономическим причинам. Объемная картонная продукция с низким содержанием волокна обладает большей жесткостью при изгибе. Бумажную и картонную продукцию обычно изготавливают путем обезвоживания композиции на сеточном транспортере. Композиция часто содержит смесь различных целлюлозных масс, включая как целлюлозу, так и механическую древесную массу. Для изготовления более объемного полотна с большей структурной жесткостью стали больше использовать механическую древесную массу высокой степени помола. Для получения наилучших результатов механическая древесная масса должна содержать длинные неповрежденные волокна и как можно меньше мелких частиц волокон. Однако целлюлозные массы, содержащие большое количество жестких длинных волокон, к сожалению, обладают низкой способностью к образованию достаточного склеивания волокон в бумаге или картоне. Объемность и прочностные свойства получаемых в результате бумаги или картона, таким образом, являются компромиссом между способностью целлюлозной массы к увеличению объемности и ее способностью к повышению склеиваемости волокон бумаги или картона.In papermaking, there is a need for strong paper and paperboard products with high volume (low density). For the manufacture of paper and paperboard products with high bulk, less fiber is required, which is especially desirable for economic reasons. Bulk cardboard products with a low fiber content have greater flexural rigidity. Paper and paperboard products are usually made by dewatering the composition on a mesh conveyor. The composition often contains a mixture of various pulp, including both cellulose and mechanical pulp. For the manufacture of a more voluminous web with greater structural rigidity, mechanical pulp of a high degree of grinding has become more used. For best results, a mechanical pulp should contain long, undamaged fibers and as few fine particles as possible. However, cellulosic pulps containing a large number of hard long fibers, unfortunately, have a low ability to form sufficient bonding of the fibers in paper or paperboard. The bulk and strength properties of the resulting paper or paperboard, therefore, are a compromise between the ability of the pulp to increase bulk and its ability to increase the adhesion of the fibers of paper or paperboard.

Склеиваемость волокон механической древесной массы может быть также повышена посредством ее обработки химическими добавками. Преобладающая обработка для повышения прочности, особенно прочности в сухом состоянии, бумаги или картона до настоящего времени состояла в добавлении катионного крахмала в суспензию целлюлозной волокнистой массы до операции формования полотна. Однако сложно обеспечить адсорбцию больших количеств крахмала волокном, особенно при малом количестве мелких частиц волокна. Молекулы катионного крахмала, добавленные в суспензии целлюлозной массы, могут прилипать к волокнам натуральной анионной целлюлозной массы под действием электростатического притяжения и таким образом удерживаться в мокром волокнистом полотне и оставаться в готовых бумаге или картоне.The adhesion of the fibers of mechanical pulp can also be increased by treating it with chemical additives. The predominant treatment to increase the strength, especially the dry strength, of paper or paperboard so far has consisted of adding cationic starch to the pulp suspension prior to the web forming operation. However, it is difficult to ensure the adsorption of large quantities of starch fiber, especially with a small number of small particles of fiber. The cationic starch molecules added to the pulp suspension can adhere to the fibers of the natural anionic pulp under the influence of electrostatic attraction and thus remain in the wet fibrous web and remain in the finished paper or paperboard.

Однако имеют место два основных недостатка при использовании катиономодифицированных крахмалов в качестве добавок в суспензии целлюлозной массы для изготовления бумаги. Первый недостаток заключается в том, что молекулы катионного крахмала могут подавлять анионный заряд на целлюлозных волокнах, таким образом устанавливая предел количества катионного крахмала, которое может быть добавлено в суспензию. Если добавлено избыточное количество катионного крахмала, то только часть добавленного крахмала будет удерживаться в полотне, а остальная часть будет циркулировать в системе оборотной воды бумагоделательной или картоноделательной машины. Вторым недостатком является то, что волокна, ставшие положительно заряженными под воздействием добавленного избыточного количества катионного крахмала, не могут адсорбировать другие катионные добавки, которые обычно вводят в суспензию целлюлозной массы, например клеящие агенты.However, there are two main disadvantages when using cationically modified starches as additives in a pulp suspension for making paper. The first drawback is that cationic starch molecules can suppress anionic charge on cellulose fibers, thus setting a limit on the amount of cationic starch that can be added to the suspension. If an excess of cationic starch is added, then only part of the added starch will be retained in the web, and the rest will be circulated in the recycled water system of a paper or paperboard machine. A second disadvantage is that fibers that become positively charged by the added excess of cationic starch cannot adsorb other cationic additives, which are usually added to a pulp suspension, such as adhesive agents.

Другой способ повышения прочностных свойств бумаги заключается в обработке волокон полимерами. Такой способ описан в международном патенте WO 0032702 A1, согласно которому частицы, например волокна, снабжают многослойным покрытием из взаимодействующих полимеров. Частицы обрабатывают в ходе последовательно выполняемых стадий растворами взаимодействующих полимеров. Перед каждой последующей стадией обработки неабсорбированный избыток полимера предыдущей стадии должен быть удален, если не осуществляют тщательное регулирование количества добавляемого в каждой стадии полимера, таким образом, чтобы по существу весь полимер абсорбировался на поверхности частиц и чтобы не оставалось его избытка.Another way to increase the strength properties of paper is to process the fibers with polymers. Such a method is described in international patent WO 0032702 A1, according to which particles, for example fibers, provide a multilayer coating of interacting polymers. Particles are processed in successive stages by solutions of interacting polymers. Before each subsequent processing step, an unabsorbed excess of the polymer of the previous step must be removed if careful control is not exercised of the amount of polymer added in each step, so that substantially all of the polymer is absorbed on the surface of the particles and that no excess remains.

Путем обработки целлюлозной массы согласно способу, описанному в международном патенте WO 0032702 A1, в бумагу вводят большее количество полимеров и обеспечивают их удерживание в ней. Бумага, изготовленная из обработанной целлюлозной массы, обладает повышенной прочностью. Однако установлено, что полимерная обработка согласно данному способу оказывает отрицательное влияние на объемность бумаги, т.е. плотность бумаги становится нежелательно высокой. Полимерная обработка является также процессом, при котором потребляют существенные количества полимера. Таким образом, существует потребность в способе изготовления бумаги или картона, посредством которого можно было бы повышать прочность без отрицательного влияния на объемность.By treating the pulp according to the method described in WO 0032702 A1, more polymers are introduced into the paper and held therein. Paper made from treated pulp has increased strength. However, it was found that the polymer treatment according to this method has a negative effect on the paper volume, i.e. paper weight becomes undesirably high. Polymer processing is also a process in which substantial amounts of polymer are consumed. Thus, there is a need for a method of manufacturing paper or paperboard, by which it would be possible to increase strength without adversely affecting bulk.

Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Целью изобретения является создание способа изготовления бумаги или картона, которые обладали бы повышенной прочностью без пагубного воздействия на их объемность.The aim of the invention is to provide a method for the manufacture of paper or cardboard, which would have increased strength without adversely affecting their bulk.

Эту цель достигают путем использования способа согласно п.1 формулы изобретения. Установлено также, что если подвергать полимерной обработке только часть бумажной массы, то прочность полученной в результате бумажной или картонной продукции значительно повышается, тогда как объемность остается по существу незатронутой. Приведенную выше цель, таким образом, достигают путем использования настоящего изобретения, как это определено в дополнительных независимых пунктах формулы изобретения. Предпочтительные варианты исполнения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения и в последующем описании.This goal is achieved by using the method according to claim 1 of the claims. It has also been established that if only part of the paper pulp is subjected to polymer processing, the strength of the resulting paper or paperboard products is significantly increased, while the bulk remains substantially unaffected. The above purpose is thus achieved by using the present invention as defined in the additional independent claims. Preferred embodiments are presented in the dependent claims and in the following description.

Настоящим изобретением создан способ изготовления бумажной или картонной продукции, включающий: обеспечение бумажной массы, содержащей волокно; полимерную обработку первой части (1) бумажной массы, при которой в бумажную массу добавляют полимеры, по меньшей мере, в две стадии; смешивание упомянутой подвергнутой полимерной обработке первой части (1) бумажной массы с необработанной второй частью (2) бумажной массы; обезвоживание бумажной массы на сеточном транспортере для формования волокнистого полотна. Посредством обработки только части бумажной массы прочность получаемой в результате бумажной или картонной продукции значительно повышают, оставляя объемность по существу незатронутой.The present invention has created a method for the manufacture of paper or paperboard products, including: providing paper pulp containing fiber; polymer processing of the first part (1) of the pulp, in which polymers are added to the pulp in at least two stages; mixing said polymerised first portion (1) of the pulp with an unprocessed second portion (2) of pulp; dehydration of paper pulp on a mesh conveyor for forming a fibrous web. By treating only part of the pulp, the strength of the resulting paper or paperboard products is significantly increased, leaving the bulk substantially unaffected.

Упомянутая первая часть бумажной массы предпочтительно содержит 20-80 масс.% от общей массы композиции. В одном варианте исполнения упомянутая первая часть бумажной массы содержит самые длинные волокна, присутствующие в композиции. Полимерную обработку предпочтительно выполняют, используя первую часть бумажной массы, которая содержит сульфатную или сульфитную целлюлозную массу из волокна мягких (хвойных) пород древесины. Бумажная масса может содержать наполнители и, возможно, другие добавки, применяемые при изготовлении бумаги, при этом наполнители и добавки можно добавлять после полимерной обработки упомянутой первой части бумажной массы. В альтернативном варианте исполнения наполнители и добавки можно вместо этого добавлять до полимерной обработки упомянутой первой части бумажной массы.Said first portion of the pulp preferably contains 20-80 wt.% Of the total weight of the composition. In one embodiment, said first portion of the pulp contains the longest fibers present in the composition. The polymer treatment is preferably carried out using the first part of the pulp, which contains sulphate or sulphite pulp pulp of soft (coniferous) wood species. The paper pulp may contain fillers and possibly other additives used in the manufacture of paper, and fillers and additives can be added after polymer processing of the aforementioned first part of the paper pulp. In an alternative embodiment, fillers and additives may instead be added prior to polymer processing of said first portion of the pulp.

Полимер, используемый в каждой из последовательных стадий полимерной обработки, предпочтительно взаимодействует с полимером, использованным в последующей стадии. Полимерная обработка предпочтительно включает одну стадию, в которой добавляют катионный полимер, и, по меньшей мере, одну стадию, в которой добавляют анионный полимер. Согласно одной теории путем чередования катионных и анионных полимерных добавок получают взаимодействующие полимерные слои. Катионным полимером предпочтительно является катионный крахмал, а анионным полимером предпочтительно является карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ). Полимерную обработку можно проводить в две-семь стадий. Полимерную обработку предпочтительно проводят в три-семь последовательных стадий.The polymer used in each of the subsequent polymer processing steps preferably interacts with the polymer used in the subsequent step. The polymer treatment preferably includes one step in which a cationic polymer is added, and at least one step in which an anionic polymer is added. According to one theory, interacting polymer layers are obtained by alternating cationic and anionic polymer additives. The cationic polymer is preferably cationic starch, and the anionic polymer is preferably carboxymethyl cellulose (CMC). Polymer processing can be carried out in two to seven stages. The polymer treatment is preferably carried out in three to seven sequential steps.

Изобретение также относится к бумажному или картонному продукту, изготавливаемому согласно способу в соответствии с настоящим изобретением.The invention also relates to a paper or paperboard product manufactured according to the method in accordance with the present invention.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 представлен схематический вид одного из вариантов исполнения способа согласно настоящему изобретению;Figure 1 presents a schematic view of one embodiment of a method according to the present invention;

на фиг.2 - диаграмма сравнения плотности и прочности бумаги, изготовленной согласно настоящему изобретению и изготовленной согласно способу-прототипу.figure 2 is a comparison chart of the density and strength of paper made according to the present invention and manufactured according to the prototype method.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Изобретение относится к способу изготовления бумаги или картона из бумажной массы, часть которой обрабатывают полимерами, по меньшей мере, в две стадии. Изобретение также относится к бумажному или картонному продукту, изготовленному согласно способу в соответствии с настоящим изобретением.The invention relates to a method for manufacturing paper or paperboard from paper pulp, part of which is treated with polymers in at least two stages. The invention also relates to a paper or paperboard product made according to the method in accordance with the present invention.

При обработке бумажной массы согласно способу-прототипу, описанному в документе WO 0032702, в ходе которой всю композицию обрабатывают катионными и анионными полимерами в последовательно выполняемых стадиях, количество полимеров в бумажной или картонной продукции может быть увеличено. Таким образом можно, например, изготавливать бумагу или картон с высоким содержанием катионного крахмала и, следовательно, получать очень прочную бумажную или картонную продукцию.When processing paper pulp according to the prototype method described in WO 0032702, during which the entire composition is treated with cationic and anionic polymers in successive stages, the amount of polymers in paper or paperboard products can be increased. Thus, it is possible, for example, to produce paper or paperboard with a high content of cationic starch and, therefore, to obtain very strong paper or paperboard products.

В настоящее время установлено, что посредством обработки полимерами только части целлюлозной массы в ходе двух или большего числа стадий полимерной обработки количество полимеров, добавленных в композицию, снижается в расчете на всю массу целлюлозной композиции, а прочностные свойства бумаги или картона неожиданно остаются очень хорошими, несмотря на уменьшение количества добавленных полимеров. Даже еще более неожиданно объемность бумажной или картонной продукции только несколько увеличивается в сравнении с бумажной или картонной продукцией, в которую не добавляли полимеры. Как можно меньшее увеличение плотности важно для получения картона, обладающего большой жесткостью при изгибе при определенной прочности.It has now been found that by treating with polymers only part of the pulp during two or more polymer processing steps, the amount of polymers added to the composition is reduced based on the total weight of the pulp composition, and the strength properties of paper or paperboard unexpectedly remain very good, despite to reduce the amount of added polymers. Even more unexpectedly, the volume of paper or paperboard products only increases slightly compared to paper or paperboard products in which polymers were not added. The smallest possible increase in density is important to obtain cardboard with great bending stiffness at a certain strength.

Настоящий способ изготовления бумажного или картонного продукта включает в себя: обеспечение бумажной массы, содержащей волокно; полимерную обработку первой части (1) бумажной массы, при которой в композицию добавляют полимеры, по меньшей мере, в две стадии; смешивание упомянутой подвергнутой полимерной обработке первой части (1) бумажной массы с необработанной второй частью (2) бумажной массы; обезвоживание бумажной массы на сеточном транспортере для формования волокнистого полотна. Посредством обработки только части целлюлозной массы прочность полученной в результате бумажной или картонной продукции таким образом неожиданно значительно повышается, тогда как объемность остается по существу незатронутой. Упомянутая первая часть бумажной массы содержит 20-80 масс.% от общей массы композиции, предпочтительно - 20-50 масс.% от общей массы композиции. Долю первой части регулируют для достижения требуемой прочности и плотности продукции, при этом обеспечивая по возможности малое количество добавляемых полимеров. Если упомянутая первая часть слишком мала, то увеличение прочности продукции не будет достаточным, так как часть бумажной массы, подвергнутую обработке полимерами, смешивают с большей частью необработанной бумажной массы. С другой стороны, если первая часть слишком большая, то требуемое увеличение добавляемого количества полимера оказывается <относительно> большим, чем достигаемое повышение прочности продукции, при этом также увеличивается плотность продукции (т.е. уменьшается ее объемность). Соответствующая доля первой части также зависит от свойств композиции первой части, также как и от свойств второй части. Бумажная масса обычно содержит смесь различных видов целлюлозной массы, например древесной целлюлозы (целлюлозной массы твердых (лиственных) пород древесины, мягких (хвойных) пород древесины, сульфатной или сульфитной целлюлозы) или механической целлюлозы (химико-термомеханической древесной массы (ХТМДМ) или термомеханической древесной массы (ТМДМ)). В одном варианте исполнения упомянутая первая часть композиции содержит самые длинные волокна, присутствующие в композиции. Эти волокна придают большую прочность готовой продукции, чем более короткие волокна, и полимерная обработка, таким образом, оказывается особенно эффективной при выполнении ее с использованием части композиции, содержащей самые длинные волокна. Полимерную обработку предпочтительно выполняют с использованием первой части композиции, содержащей сульфатную или сульфитную целлюлозу, так как эти целлюлозные массы содержат длинные волокна в сравнении с другими целлюлозными массами. Обработка части композиции, содержащей сульфатную или сульфитную целлюлозу, является таким образом обычным путем выбора части, содержащей длинные волокна, готовой смешанной композиции. Однако упомянутая выше первая часть композиции, которую подвергают полимерной обработке, может содержать любую часть композиции. Композиция может также содержать наполнители и, возможно, другие добавки, используемые при изготовлении бумаги; при этом наполнители и добавки можно добавлять после полимерной обработки упомянутой первой части композиции. В альтернативном варианте исполнения наполнители и добавки можно вместо этого добавлять до полимерной обработки упомянутой первой части композиции. Некоторое количество бумаги и картона содержит наполнители или другие добавки, посредством которых улучшают поверхностные свойства бумаги. Однако частицы наполнителя также пагубно влияют на прочность бумаги. Согласно одной теории при обработке полимерами композиции, содержащей наполнители и добавки, согласно изобретению, частицы наполнителя и добавок прочнее приклеиваются к другим частицам или к волокнам и, следовательно, высокое содержание наполнителя до некоторой степени не оказывает пагубного влияния на прочность бумаги.The present method of manufacturing a paper or paperboard product includes: providing a pulp containing fiber; polymer processing of the first part (1) of the pulp, in which polymers are added to the composition in at least two stages; mixing said polymerised first portion (1) of the pulp with an unprocessed second portion (2) of pulp; dehydration of paper pulp on a mesh conveyor for forming a fibrous web. By treating only a portion of the pulp, the strength of the resulting paper or paperboard products is thus unexpectedly significantly increased, while the bulk remains substantially unaffected. Said first portion of the pulp contains 20-80 wt.% Of the total weight of the composition, preferably 20-50 wt.% Of the total weight of the composition. The proportion of the first part is adjusted to achieve the required strength and density of products, while ensuring as little polymer as possible. If the first part mentioned is too small, then increasing the strength of the product will not be sufficient, since the part of the paper pulp subjected to the polymer treatment is mixed with most of the untreated paper pulp. On the other hand, if the first part is too large, then the required increase in the amount of polymer added is <relatively> greater than the achieved increase in product strength, while the density of the product also increases (i.e., its volume decreases). The corresponding proportion of the first part also depends on the properties of the composition of the first part, as well as on the properties of the second part. Pulp usually contains a mixture of various types of pulp, for example wood pulp (pulp of hard (hardwood) wood, soft (coniferous) wood, sulfate or sulfite pulp) or mechanical pulp (chemical thermomechanical pulp (HTMDM) or thermomechanical wood pulp masses (TMDM)). In one embodiment, said first part of the composition contains the longest fibers present in the composition. These fibers give greater strength to the finished product than shorter fibers, and polymer processing is thus particularly effective when it is performed using part of the composition containing the longest fibers. The polymer treatment is preferably carried out using the first part of the composition containing sulphate or sulphite pulp, since these pulp masses contain long fibers in comparison with other pulp masses. Processing a portion of a composition containing sulfate or sulfite cellulose is thus the usual way of selecting a portion containing long fibers of the finished mixed composition. However, the aforementioned first part of the composition, which is subjected to polymer processing, may contain any part of the composition. The composition may also contain fillers and possibly other additives used in the manufacture of paper; however, fillers and additives can be added after polymer processing of said first part of the composition. In an alternative embodiment, fillers and additives may instead be added prior to polymer processing of said first part of the composition. A certain amount of paper and paperboard contains fillers or other additives by which they improve the surface properties of the paper. However, filler particles also adversely affect paper strength. According to one theory, when a polymer treats a composition containing fillers and additives according to the invention, the filler particles and additives adhere more strongly to other particles or fibers and, therefore, the high filler content does not adversely affect paper strength to some extent.

Полимер, используемый в каждой из последовательных стадий полимерной обработки, является предпочтительно взаимодействующим с полимером, использованным в последующей стадии; таким образом благодаря этому обеспечивают возможность прикрепления к волокнам большего количества полимеров и таким образом в результате обеспечивают повышение прочности готовой бумажной или картонной продукции. Полимерная обработка предпочтительно включает одну стадию, в ходе которой добавляют анионный полимер, и, по меньшей мере, одну стадию, в ходе которой добавляют катионный полимер. Путем чередования анионного и катионного полимерных покрытий могут быть получены взаимодействующие полимерные слои.The polymer used in each of the successive polymer processing steps is preferably reactive with the polymer used in the subsequent step; thus, due to this, it is possible to attach more polymers to the fibers and thus, as a result, provide increased strength of the finished paper or paperboard products. The polymer treatment preferably includes one step during which an anionic polymer is added, and at least one step during which a cationic polymer is added. By alternating anionic and cationic polymer coatings, interacting polymer layers can be obtained.

Анионный полимер может быть одним или более выбранным из группы, состоящей из: карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ), поливинилсульфата, анионного галактогликоманнана, анионного крахмала, полифосфорной кислоты, альгината и полиметакриловой кислоты. Анионный полимер является предпочтительно КМЦ, так как она хорошо взаимодействует с катионными полимерами, а также ее применение экономически выгодно благодаря ее низкой стоимости. Катионный полимер может быть одним или более выбранным из группы, состоящей из: катионного крахмала, поливиниламина, хитозана, первичных и вторичных аминов, полиэтилениминов, поливинилпирролидона и модифицированных полиакриламидов. Катионный полимер предпочтительно является катионным крахмалом, являющимся предпочтительным, так как в результате его применения получают картон или бумагу, обладающие улучшенными прочностными свойствами, и так как он экономически выгоден благодаря его низкой стоимости и легкой доступности.The anionic polymer may be one or more selected from the group consisting of: carboxymethyl cellulose (CMC), polyvinyl sulfate, anionic galactoglycomannan, anionic starch, polyphosphoric acid, alginate and polymethacrylic acid. The anionic polymer is preferably CMC, since it interacts well with cationic polymers, and its use is economically advantageous due to its low cost. The cationic polymer may be one or more selected from the group consisting of: cationic starch, polyvinylamine, chitosan, primary and secondary amines, polyethyleneimines, polyvinylpyrrolidone and modified polyacrylamides. The cationic polymer is preferably cationic starch, which is preferred since it produces cardboard or paper with improved strength properties, and since it is economically advantageous due to its low cost and easy availability.

Полимерную обработку предпочтительно выполняют в две-семь последовательных стадий. Оптимальное количество стадий зависит от того, какие требуются свойства бумаги или картона, и от свойств композиции, подвергаемой обработки. Чем большее число стадий включает обработка, тем большее количество полимеров добавляют и, таким образом, больше их удерживают в бумаге или картоне. Часто существует баланс между стоимостью и желаемыми свойствами, например прочностью бумаги или картона. Обычно имеет место предел, за которым нецелесообразно, с точки зрения экономической эффективности, добавлять полимеры с целью дальнейшего улучшения желаемых свойств, например повышения прочности изготавливаемых бумаги или картона. Предпочтительно добавление катионного полимера в первой стадии полимерной обработки и добавление анионного полимера в ходе последующей обработки, а также продолжение поочередного добавления катионных и анионных полимеров до достижения желаемых количеств полимеров, добавленных в ходе выполнения желаемого числа стадий.The polymer treatment is preferably carried out in two to seven sequential steps. The optimal number of stages depends on what properties of the paper or paperboard are required, and on the properties of the composition being processed. The larger the number of steps involved in processing, the greater the number of polymers added and, thus, the more they are held in paper or paperboard. Often there is a balance between cost and desired properties, such as the strength of paper or paperboard. Usually there is a limit beyond which it is impractical, from the point of view of economic efficiency, to add polymers in order to further improve the desired properties, for example, to increase the strength of paper or paperboard. Preferably, the cationic polymer is added in the first polymer processing step and the anionic polymer is added during the subsequent processing, as well as the continued addition of cationic and anionic polymers alternately until the desired quantities of polymers are added during the desired number of stages.

Композиции не требуется промывать между стадиями полимерной обработки. Любое неабсорбированное избыточное количество полимера, добавленное в предыдущей стадии, может оставаться в композиции и его не требуется вымывать. Испытания показали, что промывки между стадиями полимерной обработки не приводят к улучшению свойств получаемой в результате продукции. Таким образом, предпочтительно подвергать первую часть композиции каждой стадии полимерной обработки без какой-либо промежуточной промывки. Таким образом, необязательную стадию можно исключить, благодаря чему может быть ускорен процесс обработки, для выполнения которого требуется меньшее количество воды.The composition does not need to be washed between stages of polymer processing. Any unabsorbed excess polymer added in the previous step may remain in the composition and does not need to be washed out. Tests have shown that leaching between stages of polymer processing does not lead to improved properties of the resulting products. Thus, it is preferable to subject the first part of the composition to each polymer processing step without any intermediate washing. Thus, an optional step can be eliminated, whereby the treatment process can be accelerated, which requires less water.

После каждой стадии полимерной обработки должно быть достаточно времени для смешивания полимера, который должен быть абсорбирован волокном первой части композиции. Подходящий период времени между каждыми стадиями полимерной обработки составляет, по меньшей мере, 5 секунд. Оптимальный период времени зависит от производительности оборудования по смешиванию.After each polymer processing step, there should be enough time to mix the polymer, which must be absorbed by the fiber of the first part of the composition. A suitable period of time between each polymer processing step is at least 5 seconds. The optimal time period depends on the performance of the mixing equipment.

Полимер в каждой стадии полимерной обработки может быть добавлен в композицию, находящуюся в емкости для целлюлозной массы, например в массном бассейне, или в поточной линии в трубопроводе для транспортировки целлюлозной массы, или в их сочетании. Место, в которое надлежит добавлять полимер, зависит от доступного оборудования и от практической возможности введения. При проведении двух или большего числа стадий полимерной обработки путем введения полимера в поточной линии должно быть обеспечено условие, при котором либо трубопровод должен иметь достаточную длину, чтобы можно было тщательно смешивать полимер и целлюлозную массу и чтобы было достаточно времени между стадиями введения полимера, который надлежит абсорбировать, либо в поточной линии можно использовать смеситель для обеспечения хорошего смешивания в трубопроводе.The polymer at each stage of the polymer treatment can be added to the composition, which is located in a container for pulp, for example in a mass pool, or in a production line in a pipeline for transporting pulp, or a combination thereof. The place at which the polymer is to be added depends on the equipment available and on the practical possibility of administration. When carrying out two or more stages of polymer processing by introducing the polymer into the production line, a condition must be ensured that either the pipeline must be of sufficient length so that the polymer and pulp can be thoroughly mixed and that there is enough time between the stages of polymer introduction, which absorb, or in the production line you can use a mixer to ensure good mixing in the pipeline.

Количество полимера, которое надлежит добавлять, может колебаться в зависимости от свойств целлюлозной массы. При использовании катионного крахмала и КМЦ для полимерной обработки количество катионного крахмала, добавляемого в каждой стадии, обычно составляет в пределах 5-25 кг/т, а количество КМЦ, добавляемого в каждой стадии, обычно составляет в пределах 0,25-3 кг/т. Количество полимеров, добавляемых в композицию, можно контролировать путем измерения z-потенциала или измерения катионофильности целлюлозной массы. Даже если избыточное количество добавленного полимера не вредно для готовой продукции, то, конечно, предпочтительно добавлять такое количество полимера, которое близко к тому количеству, которое может быть абсорбировано целлюлозной массой, как по экономическим причинам, так и по причинам, связанным с охраной окружающей среды.The amount of polymer to be added may vary depending on the properties of the pulp. When using cationic starch and CMC for polymer processing, the amount of cationic starch added in each stage is usually in the range of 5-25 kg / t, and the amount of CMC added in each stage is usually in the range of 0.25-3 kg / t . The amount of polymers added to the composition can be controlled by measuring the z-potential or measuring the cationophilicity of the pulp. Even if an excess amount of added polymer is not harmful to the finished product, it is, of course, preferable to add such an amount of polymer that is close to the amount that can be absorbed by the pulp, both for economic reasons and for reasons related to environmental protection .

На фиг.1 схематически проиллюстрирован способ согласно одному варианту исполнения изобретения. В этом варианте исполнения композицию для изготовления бумаги или картона подают в емкости 1, 2 для целлюлозной массы соответственно. Композиция, поданная и содержащаяся в первой емкости 1 для целлюлозной массы, обозначена как первая часть композиции, а композиция, поданная и содержащаяся во второй емкости 2 для целлюлозной массы, обозначена как вторая часть композиции.1 schematically illustrates a method according to one embodiment of the invention. In this embodiment, the composition for the manufacture of paper or paperboard is served in containers 1, 2 for pulp, respectively. The composition, filed and contained in the first pulp tank 1, is designated as the first part of the composition, and the composition, filed and contained in the second pulp tank 2, is designated as the second part of the composition.

Первую часть композиции подвергают полимерной обработке в три стадии. Вторую часть композиции не подвергают какой-либо полимерной обработке. В первой стадии 4 полимерной обработки катионный полимер, например катионный крахмал, добавляют в первую часть композиции в поточной линии в трубопровод для транспортировки композиции, который расположен выше по потоку от емкости 1 для целлюлозной массы. Во второй стадии 5 анионный полимер добавляют в композицию в первой емкости 1 для целлюлозной массы. Вторую стадию 5 полимерной обработки начинают, по меньшей мере, через 5 секунд после добавления первого полимера. Емкость для целлюлозной массы снабжена мешалкой, с помощью которой обеспечивают достаточную степень смешивания композиции с добавленным полимером. Композицию направляют из емкости 1 для целлюлозной массы в напорный ящик 3. Третью стадию полимерной обработки проводят путем добавления 6 катионного полимера (например, катионного крахмала) в поточной линии через находящийся в поточной линии смеситель 7 в трубопроводе для транспортировки композиции, причем упомянутый смеситель в поточной линии расположен ниже по потоку от трубопровода для транспортировки, но выше по потоку от напорного ящика. Вслед за третьей стадией полимерной обработки первую часть композиции, обработанную полимером, смешивают со второй частью композиции, которую подают из емкости 2 для целлюлозной массы, в точке между клапаном и напорным ящиком. Композицию затем направляют из напорного ящика на сеточный транспортер, где ее обезвоживают и дополнительно обрабатывают способом, известным в данной области производства, для изготовления бумаги или картона.The first part of the composition is subjected to polymer processing in three stages. The second part of the composition is not subjected to any polymer treatment. In the first step 4 of the polymer treatment, a cationic polymer, for example cationic starch, is added to the first part of the composition in a flow line to a conduit for transporting the composition, which is located upstream of the pulp tank 1. In a second step 5, an anionic polymer is added to the composition in a first pulp tank 1. The second stage 5 polymer processing begin at least 5 seconds after adding the first polymer. The pulp container is equipped with a mixer, with which a sufficient degree of mixing of the composition with the added polymer is ensured. The composition is sent from the pulp tank 1 to the headbox 3. The third stage of polymer processing is carried out by adding 6 cationic polymer (for example, cationic starch) in a production line through a mixer 7 located in the production line in the pipeline for transporting the composition, said mixer in the production line the line is located downstream of the pipeline for transportation, but upstream from the headbox. Following the third stage of polymer processing, the first part of the composition treated with the polymer is mixed with the second part of the composition, which is supplied from the pulp tank 2, at a point between the valve and the headbox. The composition is then sent from the headbox to the mesh conveyor, where it is dehydrated and further processed by a method known in the art for the manufacture of paper or paperboard.

Вариант исполнения, проиллюстрированный на фиг.1, можно также использовать для изготовления многослойных бумаги или картона, в которых только часть композиции для изготовления среднего слоя обрабатывают полимерами, тогда как нижний и верхний слои бумаги или картона состоят из бумажной массы, которую не подвергают обработке.The embodiment illustrated in FIG. 1 can also be used for the manufacture of multilayer paper or paperboard, in which only part of the composition for the manufacture of the middle layer is treated with polymers, while the lower and upper layers of paper or paperboard consist of paper pulp that is not processed.

ПримерExample

Для оценки способа использовали двенадцать различных образцов 1-12 композиций. Шесть образцов были частично или полностью подвергнуты трехстадийной полимерной обработке. Для сравнения шесть эквивалентных образцов было оставлено в необработанном состоянии. Образцы композиции содержали ХТМДМ, смешанную с различными количествами неотбеленной сульфатной целлюлозы из мягких пород древесины.To evaluate the method used twelve different samples of 1-12 compositions. Six samples were partially or fully subjected to a three-stage polymer treatment. For comparison, six equivalent samples were left untreated. Samples of the composition contained HTMDM mixed with various amounts of unbleached sulphate pulp from softwood.

Три последовательные стадии полимерной обработки состояли в следующем:Three consecutive stages of polymer processing were as follows:

I. добавление катионного крахмала в образец композиции;I. adding cationic starch to the sample composition;

II. добавление КМЦ в образец композиции;II. adding CMC to the sample composition;

III. добавление катионного крахмала в образец композиции.III. adding cationic starch to the sample composition.

После каждой стадии полимерной обработки следовала промывка. В результате полимерной обработки, таким образом, получали композицию, содержавшую две добавки из катионного крахмала и промежуточную добавку из КМЦ.After each stage of the polymer treatment was followed by washing. As a result of the polymer treatment, a composition was thus obtained containing two additives from cationic starch and an intermediate additive from CMC.

Образцы 2, 4 и 6 были подвергнуты полимерной обработке целиком. Образцы 8, 10 и 12 были разделены на первую часть, которая содержала только сульфатную целлюлозу, и вторую часть, которая содержала только ХТМДМ. Первую часть каждого образца (сульфатную целлюлозу) подвергали полимерной обработке, тогда как вторую часть каждого образца (ХТМДМ) оставляли необработанной. Первую и вторую части затем смешивали одну с другой. Образцы 1, 3, 5, 1, 9 и 11 не подвергали какой-либо полимерной обработке.Samples 2, 4 and 6 were subjected to the whole polymer treatment. Samples 8, 10, and 12 were divided into the first part, which contained only sulfate cellulose, and the second part, which contained only HTMDM. The first part of each sample (sulphate pulp) was subjected to polymer treatment, while the second part of each sample (HTMDM) was left untreated. The first and second parts were then mixed with one another. Samples 1, 3, 5, 1, 9, and 11 did not undergo any polymer treatment.

Затем были приготовлены полотна путем обезвоживания композиции, определены плотности (плотность STFI) и показатели прочности Scott-Bond всех полотен. Показатель прочности Scott-Bond является показателем прочности в направлении оси z полотна. Результаты представлены в таблице и на диаграмме на фиг.2.Then the canvases were prepared by dewatering the composition, the densities (STFI density) and Scott-Bond strength indices of all the canvases were determined. Scott-Bond Strength Index is a measure of strength in the z axis direction of the web. The results are presented in the table and in the diagram in figure 2.

ОбразецSample Обозначение на диаграмме 1Designation in diagram 1 Химико-термомеханическая древесная масса (ХТМДМ), масс.%*Chemical-thermomechanical pulp (HTMDM), wt.% * Сульфатная целлюлоза, мас.%*Sulphate cellulose, wt.% * Доля волокна, от общей массы, подвергнутая полимерной обработке, масс.%*The proportion of fiber, from the total mass, subjected to polymer processing, wt.% * STFI плотность, кг/м3 STFI density, kg / m 3 Показатель прочности Scott-Bond, Дж/м2 Strength Index Scott-Bond, J / m 2 Увеличение плотности после полимерной обработки, %The increase in density after polymer processing,% Увеличение показателя прочности Scott-Bond после полимерной обработки, %The increase in the strength of Scott-Bond after polymer processing,% 1one ♦1♦ 1 100one hundred 00 00 510510 110110 22 100one hundred 00 100one hundred 540540 190190 5,65,6 4242 33 ♦2♦ 2 8080 20twenty 00 550550 155155 4four 8080 20twenty 100one hundred 640640 365365 14fourteen 5858 55 ♦3♦ 3 20twenty 8080 00 720720 250250 66 20twenty 8080 100one hundred 780780 500500 7,77.7 50fifty 77 ♦2♦ 2 8080 20twenty 00 550550 155155 88 ΔΔ 8080 20twenty 20 (только часть20 (only part 570570 280280 3,53,5 4545 99 ♦4♦ 4 7070 30thirty 00 565565 145145 1010 7070 30thirty 30 (только часть сульфатной целлюлозы)30 (only part of sulphate pulp) 590590 295295 4,24.2 5151 11eleven ♦5♦ 5 6060 4040 00 595595 175175 1212 6060 4040 40 (только часть сульфатной целлюлозы)40 (only part of sulphate pulp) 625625 430430 4,84.8 5959 * доля в процентах от всего содержания волокна* percentage of total fiber content ** доля в процентах от всего содержания волокна** percentage of total fiber content

В таблице показано увеличение (в процентах) показателя прочности Scott-Bond и плотности образца, подвергнутого трехстадийной полимерной обработке, в сравнении с необработанным образцом. При обработке полимерами всей композиции, состоящей из 20% сульфатной целлюлозы и 80% ХТМДМ, как это было произведено с образцом 4, плотность увеличилась на 14%, а показатель прочности Scott-Bond увеличился на 58%. При обработке полимерами только сульфатной части композиции (20%), как это было произведено с образцом 8, плотность увеличилась только на 3,5%, а прочность - на 45%. Следовательно, даже если только 20% композиции обрабатывали полимерами, показатель прочности Scott-Bond все же увеличивался на 45% в сравнении с 58% при обработке всей композиции, а объемность увеличивалась только на 3,5% в сравнении с 14%.The table shows the increase (in percent) of the Scott-Bond strength and density of the sample subjected to a three-stage polymer treatment, compared with the untreated sample. When polymers treated the entire composition, consisting of 20% sulphate cellulose and 80% HTMDM, as was done with Sample 4, the density increased by 14%, and the Scott-Bond strength increased by 58%. When polymers treated only the sulfate part of the composition (20%), as was done with sample 8, the density increased by only 3.5% and the strength by 45%. Therefore, even if only 20% of the composition was treated with polymers, Scott-Bond strength still increased by 45% compared with 58% when processing the entire composition, and the volume increased by only 3.5% compared to 14%.

На фиг.2 представлена диаграмма показателей прочности Scott-Bond полотен, изготовленных из образцов композиций. На диаграмме проведены линии между значениями для каждого необработанного образца и соответствующего ему эквивалентного образца, подвергнутого полимерной обработке. Сплошными линиями на диаграмме обозначены образцы, в которых вся композиция была подвергнута полимерной обработке. Пунктирными линиями обозначены образцы, в которых только сульфатная часть композиции была подвергнута полимерной обработке. Более крутой наклон линий указывает на большее увеличение прочности при меньшем увеличении плотности.Figure 2 presents a diagram of the strength indicators of Scott-Bond paintings made from samples of compositions. The diagram shows the lines between the values for each untreated sample and the corresponding equivalent sample subjected to polymer processing. Solid lines in the diagram indicate samples in which the entire composition was subjected to polymer processing. Dashed lines indicate samples in which only the sulfate portion of the composition was subjected to polymer processing. A steeper slope of the lines indicates a greater increase in strength with a smaller increase in density.

Как показано на фиг.2, пунктирные линии более круто наклонены, чем сплошные линии. Полимерная обработка только сульфатной части композиции приводит таким образом к существенному увеличению прочности, но при этом плотность остается почти постоянной. Как показано сплошными линиями, при полимерной обработке всей композиции наблюдается большее увеличение прочности, чем после частичной обработки, однако плотность полотен, сформованных из полностью обработанной композиции, также увеличивается в большей степени, чем это наблюдается после частичной обработки.As shown in FIG. 2, the dashed lines are more abruptly inclined than the solid lines. The polymer treatment of only the sulfate part of the composition thus leads to a significant increase in strength, but the density remains almost constant. As shown by solid lines, during polymer processing of the entire composition there is a greater increase in strength than after partial processing, however, the density of the webs formed from the fully processed composition also increases to a greater extent than is observed after partial processing.

Результаты, наблюдавшиеся у полотен, сформованных из образцов 8, 10 и 12, которые были подвергнуты полимерной обработке согласно изобретению, таким образом, показывают, что неожиданно высокую прочность при сохранении низкой объемности получают при небольшом количестве полимеров.The results observed with the canvases formed from samples 8, 10 and 12, which were subjected to the polymer treatment according to the invention, thus show that unexpectedly high strength while maintaining low bulk is obtained with a small amount of polymers.

ПримерExample

Изготовили картон, состоящий из трех слоев. Композиция, из которой были сформованы верхний и нижний слои картона, состояла из 50% целлюлозной массы из твердых (лиственных) пород древесины и 50% целлюлозной массы из мягких (хвойных) пород древесины, число SR (ШР - степень помола) составляло приблизительно 27.Made cardboard, consisting of three layers. The composition from which the upper and lower layers of the cardboard were formed consisted of 50% pulp from hard (hardwood) wood and 50% pulp from soft (coniferous) wood, the number SR (SR - degree of grinding) was approximately 27.

Композиция, из которой был сформован средний слой картона, состояла из 55% ХТМДМ и 45% смеси, которая ниже названа смешанной частью, причем смешанная часть состояла приблизительно из 55% отбеленной целлюлозной массы из мягких (хвойных) пород древесины, 15% отбеленной целлюлозной массы из твердых (лиственных) пород древесины и 30% ХТМДМ. Картон, средний слой которого состоял из ХТМДМ и упомянутой смешанной части, представляет собой типичный картон, из которого изготавливают тару для жидкостей.The composition from which the middle layer of cardboard was formed consisted of 55% HTMDM and 45% of the mixture, which is hereinafter referred to as the mixed part, the mixed part consisted of approximately 55% of bleached pulp from softwood, 15% of bleached pulp from hard (hardwood) wood species and 30% of HTMDM. The cardboard, the middle layer of which consisted of HTDMM and the aforementioned mixed part, is a typical cardboard from which containers for liquids are made.

Изготовили пять различных образцов картона. В двух из образцов всю композицию, которую использовали для изготовления среднего слоя, обработали полимерами в ходе трех последовательных стадий (двух стадий с добавлением катионного крахмала и одной промежуточной стадии с добавлением КОМЦ). Два других образца обрабатывали согласно изобретению, т.е. только смешанную часть композиции (45% всей композиции) обрабатывали полимерами в ходе трех последовательных стадий, и обработанную смешанную часть затем смешивали с необработанной частью ХТМДМ. Один образец использовали в качестве эталона, который не подвергали полимерной обработке.Made five different samples of cardboard. In two of the samples, the entire composition that was used to make the middle layer was treated with polymers in three successive stages (two stages with the addition of cationic starch and one intermediate stage with the addition of KOMC). Two other samples were processed according to the invention, i.e. only a mixed portion of the composition (45% of the total composition) was treated with polymers in three consecutive steps, and the treated mixed portion was then mixed with the untreated portion of HTMDM. One sample was used as a reference, which was not subjected to polymer processing.

Количество полимера, которое добавляли в каждой стадии, определяли путем измерения z-потенциала. Сначала добавляли небольшие количества катионного крахмала и постоянно измеряли z-потенциал; когда значение z-потенциала стабилизировалось, это означало, что добавленное количество является подходящим. Затем таким же способом добавляли анионную КОМЦ, и когда значение z-потенциала было близко к нулю, это означало, что добавленное количество является подходящим. Количество полимеров, добавленных в следующей стадии, определяли тем же способом. Между добавлениями полимеров не производили промывку композиции.The amount of polymer that was added in each step was determined by measuring the z-potential. First, small amounts of cationic starch were added and the z-potential was continuously measured; when the z-potential value stabilized, this meant that the added amount was suitable. Then, anionic COMC was added in the same way, and when the z-potential value was close to zero, this meant that the added amount was suitable. The amount of polymers added in the next step was determined in the same manner. Between additions of polymers, the composition was not washed.

Количества полимера, добавленного в композицию при обработке всей композиции в ходе трех последовательных стадий, составляли: 15 кг/т катионного крахмала в первой стадии; 1,5 кг/т КМЦ - во второй стадии и 10, соответственно 15, кг/т катионного крахмала - в третьей стадии.The amounts of polymer added to the composition during processing of the entire composition during three successive stages were: 15 kg / t of cationic starch in the first stage; 1.5 kg / t of CMC in the second stage and 10, respectively 15, kg / t of cationic starch in the third stage.

При обработке только смешанной части композиции в ходе трех последовательных стадий добавляли: 15 кг/т катионного крахмала - в первой стадии; 1,5 кг/т КМЦ, - во второй стадии и 15, соответственно 20, кг/т катионного крахмала - в третьей стадии. Эти количества вычисляли по отношению к смешанной части, которая составила 45% от массы всей композиции. Таким образом, количества добавленного полимера, в расчете на всю массу композиции, составили: 6,75 кг/т катионного крахмала - в первой стадии; 0,675 кг/т КМЦ - во второй стадии и 6,75, соответственно 9, кг/т катионного крахмала - в последней стадии.When processing only the mixed part of the composition during three successive stages, the following were added: 15 kg / t of cationic starch - in the first stage; 1.5 kg / t CMC, in the second stage and 15, respectively 20, kg / t of cationic starch in the third stage. These amounts were calculated with respect to the mixed portion, which amounted to 45% by weight of the total composition. Thus, the amount of polymer added, based on the total weight of the composition, was: 6.75 kg / t of cationic starch - in the first stage; 0.675 kg / t CMC - in the second stage and 6.75, respectively 9, kg / t of cationic starch - in the last stage.

При обработке целлюлозной массы в ходе трех последовательных стадий две первые полимерные добавки производили в емкость для целлюлозной массы, а последнюю добавку катионного крахмала производили в поточной линии в трубопровод.In the processing of pulp in three successive stages, the first two polymer additives were produced in a pulp tank, and the last cationic starch was added in a production line to the pipeline.

Измеряли показатели прочности Scott-Bond образцов картона; результаты представлены на диаграмме 1.The strengths of Scott-Bond cardboard samples were measured; the results are presented in diagram 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

На диаграмме 1 показано, что прочность картона при полимерной обработке только смешанной части композиции в ходе трех последовательных стадий даже выше прочности картона, полученного из композиции, полностью обработанной полимерами в ходе трех последовательных стадий, даже при том, что количество добавленного крахмала было меньше.Diagram 1 shows that the strength of the cardboard during polymer processing of only the mixed part of the composition during three consecutive stages is even higher than the strength of the cardboard obtained from the composition completely treated with polymers in three consecutive stages, even though the amount of starch added was less.

Определяли также плотность картонов. На диаграмме 2 показаны результаты измеренных показателей прочности Scott-Bond в сопоставлении с плотностью.Cardboard density was also determined. Figure 2 shows the measured Scott-Bond strengths versus density.

Figure 00000002
Figure 00000002

На диаграмме 2 показано, что плотность картонов, обработанных полимерами, сохраняется в сравнении с эталонным образцом, хотя прочность картонов повысилась.Diagram 2 shows that the density of the boards treated with polymers is maintained in comparison with the reference sample, although the strength of the boards has increased.

Следовательно, эти испытания, результаты которых представлены на диаграммах 1 и 2, показывают, что предпочтительно обрабатывать только часть композиции, так как в результате этого получаются картоны, обладающие высокой прочностью при сохраненной объемности, в то время как количество добавленных полимеров уменьшено.Therefore, these tests, the results of which are shown in diagrams 1 and 2, show that it is preferable to process only part of the composition, as this results in cardboards with high strength with preserved bulk, while the amount of added polymers is reduced.

Claims (14)

1. Способ изготовления бумажного или картонного продукта, включающий в себя:
обеспечение бумажной массы, содержащей волокно;
полимерную обработку первой части (1) бумажной массы, при которой полимеры добавляют в бумажную массу в ходе выполнения, по меньшей мере, двух стадий;
смешивание упомянутой первой части, подвергнутой полимерной обработке, с необработанной второй частью (2) бумажной массы;
обезвоживание бумажной массы на сеточном транспортере для формования волокнистого полотна.
1. A method of manufacturing a paper or cardboard product, including:
providing pulp containing fiber;
polymer processing of the first part (1) of the pulp, in which the polymers are added to the pulp during the execution of at least two stages;
mixing the aforementioned first polymer-treated portion with the untreated second portion (2) of the pulp;
dehydration of paper pulp on a mesh conveyor for forming a fibrous web.
2. Способ по п.1, в котором упомянутая первая часть бумажной массы составляет 20-80% от общей массы.2. The method according to claim 1, in which the aforementioned first part of the paper pulp is 20-80% of the total mass. 3. Способ по п.1 или 2, в котором упомянутая первая часть бумажной массы содержит самые длинные волокна, присутствующие в бумажной массе.3. The method according to claim 1 or 2, in which the aforementioned first part of the pulp contains the longest fibers present in the pulp. 4. Способ по п.1 или 2, в котором упомянутая первая часть бумажной массы содержит сульфатную или сульфитную целлюлозу из волокон мягких (хвойных) пород древесины.4. The method according to claim 1 or 2, in which the aforementioned first part of the paper pulp contains sulphate or sulphite pulp from fibers of soft (coniferous) wood species. 5. Способ по п.1, в котором бумажная масса содержит наполнители и, возможно, другие добавки, используемые при изготовлении бумаги, причем наполнители и добавки вводят после полимерной обработки упомянутой первой части бумажной массы.5. The method according to claim 1, in which the paper pulp contains fillers and possibly other additives used in the manufacture of paper, and fillers and additives are introduced after polymer processing of the aforementioned first part of the paper pulp. 6. Способ по п.1, в котором бумажная масса содержит наполнители и, возможно, другие добавки, используемые при изготовлении бумаги, причем наполнители и добавки вводят до полимерной обработки упомянутой первой части бумажной массы.6. The method according to claim 1, in which the paper pulp contains fillers and possibly other additives used in the manufacture of paper, and the fillers and additives are introduced before the polymer processing of the aforementioned first part of the paper pulp. 7. Способ по п.1, в котором полимер, используемый в каждой из последовательных стадий полимерной обработки, взаимодействует с полимером, используемым в последующей стадии.7. The method according to claim 1, in which the polymer used in each of the subsequent stages of polymer processing interacts with the polymer used in the subsequent stage. 8. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере, одна из стадий полимерной обработки включает добавление анионного полимера и, по меньшей мере, одна из стадий полимерной обработки включает добавление катионного полимера.8. The method according to claim 1, in which at least one of the stages of polymer processing includes adding an anionic polymer and at least one of the stages of polymer processing includes adding a cationic polymer. 9. Способ по п.8, в котором анионным полимером является карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ).9. The method of claim 8, wherein the anionic polymer is carboxymethyl cellulose (CMC). 10. Способ по п.8, в котором катионным полимером является катионный крахмал.10. The method of claim 8, wherein the cationic polymer is cationic starch. 11. Способ по п.1, в котором полимерную обработку проводят в две-семь стадий.11. The method according to claim 1, in which the polymer processing is carried out in two to seven stages. 12. Способ по п.10, в котором полимерную обработку проводят в три-семь стадий.12. The method according to claim 10, in which the polymer treatment is carried out in three to seven stages. 13. Картонный продукт, изготавливаемый согласно способу по п.1.13. A cardboard product manufactured according to the method according to claim 1. 14. Бумага, изготавливаемая согласно способу по п.1. 14. Paper made according to the method according to claim 1.
RU2007117910/12A 2004-10-15 2005-10-13 Method of paper or cardboard production and paper or cardboard produced by method RU2367739C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US61937004P 2004-10-15 2004-10-15
US60/619,370 2004-10-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007117910A RU2007117910A (en) 2008-11-20
RU2367739C2 true RU2367739C2 (en) 2009-09-20

Family

ID=36148578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007117910/12A RU2367739C2 (en) 2004-10-15 2005-10-13 Method of paper or cardboard production and paper or cardboard produced by method

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20080023164A1 (en)
EP (1) EP1799905B1 (en)
JP (1) JP4976300B2 (en)
CN (1) CN101040083B (en)
AT (1) ATE537298T1 (en)
BR (1) BRPI0516078A (en)
CA (1) CA2581361A1 (en)
DK (1) DK1799905T3 (en)
ES (1) ES2377754T3 (en)
NZ (1) NZ554090A (en)
RU (1) RU2367739C2 (en)
WO (1) WO2006041401A1 (en)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2388863C2 (en) * 2005-05-11 2010-05-10 Стора Энсо Аб Method for production of paper and paper produced by this method
JP2007277795A (en) * 2006-03-14 2007-10-25 Nippon Paper Industries Co Ltd Papermaking method and paper
JP2008088582A (en) * 2006-09-29 2008-04-17 Mitsubishi Paper Mills Ltd Low density printing paper
EP1936032A1 (en) 2006-12-18 2008-06-25 Akzo Nobel N.V. Method of producing a paper product
CA2680371A1 (en) 2007-03-15 2008-09-18 Basf Se Heat-sensitive coating compositions based on resorcinyl triazine derivatives
JP2008248398A (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Nippon Paper Industries Co Ltd Method for producing paper, and paper
US9045619B2 (en) * 2007-08-22 2015-06-02 Datalase Ltd. Laser-sensitive coating composition
CN101896669A (en) * 2007-11-07 2010-11-24 巴斯夫欧洲公司 New fiber products
WO2010049281A1 (en) 2008-10-27 2010-05-06 Basf Se Aqueous laser-sensitive composition for marking substrates
DK2808440T3 (en) 2009-03-30 2019-09-30 Fiberlean Tech Ltd Process for the preparation of nanofibrillar cellulose suspensions
PT2805986T (en) 2009-03-30 2017-12-19 Fiberlean Tech Ltd Process for the production of nano-fibrillar cellulose gels
FI121999B (en) * 2009-10-06 2011-07-15 Upm Kymmene Corp Process for making a web and web
PT2386683E (en) 2010-04-27 2014-05-27 Omya Int Ag Process for the production of gel-based composite materials
DK2386682T3 (en) 2010-04-27 2014-06-23 Omya Int Ag Process for preparing structured materials using nano-fibrillar cellulose gels
JP5489914B2 (en) * 2010-08-19 2014-05-14 花王株式会社 Method for producing hydrolytic paper and method for producing water-degradable cleaning article
SE1050985A1 (en) * 2010-09-22 2012-03-23 Stora Enso Oyj A paper or paperboard product and a process of manufacture of a paper or paperboard product
US8801899B1 (en) * 2013-09-06 2014-08-12 International Paper Company Paperboards having improved bending stiffness and method for making same
EP3044371B1 (en) 2013-09-13 2021-07-21 Stora Enso Oyj Multiply paperboard
BR112016007763B1 (en) 2013-09-13 2021-12-07 Stora Enso Oyj MULTILAYER CARDBOARD
PL3080354T3 (en) 2013-12-13 2020-04-30 Stora Enso Oyj Multiply paperboard
SE539914C2 (en) 2014-04-29 2018-01-09 Stora Enso Oyj Process for making at least one layer of a paper or paperboard and a paper or paperboard made according to the process
SE539344E (en) 2015-03-02 2020-02-11 Billerudkorsnaes Ab Pulp mixture for production of a paper product with high strength in z-direction
MX376173B (en) 2015-10-14 2025-03-07 Fiberlean Tech Ltd 3D Moldable Sheet Material.
US11846072B2 (en) 2016-04-05 2023-12-19 Fiberlean Technologies Limited Process of making paper and paperboard products
AU2017247687C1 (en) 2016-04-05 2020-04-16 Fiberlean Technologies Limited Paper and paperboard products
SE540115C2 (en) * 2016-09-21 2018-04-03 A paper or paperboard product comprising at least one ply containing high yield pulp and its production method
JP7239483B2 (en) * 2017-03-24 2023-03-14 テトラ ラバル ホールディングス アンド ファイナンス エス エイ Process for producing foamed cellulosic fibrous material, bulk sheet and laminated packaging material containing cellulosic fibrous material
WO2019035022A1 (en) * 2017-08-16 2019-02-21 Anavo Technologies, Llc Tissue paper articles and methods of making and using the same
BE1026476B1 (en) * 2018-07-17 2020-02-19 Anheuser Busch Inbev Sa PROCESS FOR PRODUCING PAPER OR BOARD PAPER, MORE SPECIFIC LABEL PAPER OR BOARD PAPER THAT CAN BE USED AS PACKAGING MATERIAL FOR DRINK CONTAINERS
CN111485444B (en) * 2019-01-29 2021-12-07 金华盛纸业(苏州工业园区)有限公司 Preparation method of modified paper pulp, preparation method of map base paper and map base paper
CN111910457B (en) * 2020-08-03 2023-03-24 湖南广信科技股份有限公司 Paperboard and manufacturing method and application thereof
DE102021005047A1 (en) * 2021-10-08 2023-04-13 Factum Consult Gmbh Polyelectrolyte system, composition having a polyelectrolyte system and method of manufacture

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3998690A (en) * 1972-10-02 1976-12-21 The Procter & Gamble Company Fibrous assemblies from cationically and anionically charged fibers
SU962399A1 (en) * 1981-03-31 1982-09-30 Центральный научно-исследовательский институт бумаги Cutting apparatus
RU2040618C1 (en) * 1988-10-03 1995-07-25 Геркулес Инкорпорейтед Method for paper making
US5830320A (en) * 1996-09-18 1998-11-03 Weyerhaeuser Company Method of enhancing strength of paper products and the resulting products
WO2000032702A1 (en) * 1998-11-30 2000-06-08 Sca Hygiene Products Ab Method of producing a particle or group of particles having a coating of polymers interacting with each other
RU2150543C1 (en) * 1995-01-13 2000-06-10 Геркулес Инкорпорейтед Method of preparing aqueous suspension for manufacturing paper (versions), paper
WO2001077437A1 (en) * 2000-04-06 2001-10-18 Sca Hygiene Products Ab Method of adsorption of cationic and anionic polymers on the surface of particles and paper or nonwoven product containing such particles

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US139500A (en) * 1873-06-03 Improvement in heel-plates
SE7708115L (en) * 1976-07-14 1978-01-15 English Clays Lovering Pochin PROCEDURE FOR PREPARING PAPER OR CARDBOARD
SE8306739L (en) * 1983-12-06 1985-06-07 Svenska Traeforskningsinst SET TO MAKE PAPERS WITH HIGH FILLER CONTENT
US5061346A (en) * 1988-09-02 1991-10-29 Betz Paperchem, Inc. Papermaking using cationic starch and carboxymethyl cellulose or its additionally substituted derivatives
JPH0441788A (en) * 1990-05-31 1992-02-12 Kanzaki Paper Mfg Co Ltd Production of paper
US5185062A (en) * 1991-01-25 1993-02-09 Nalco Chemical Company Papermaking process with improved retention and drainage
US5098520A (en) * 1991-01-25 1992-03-24 Nalco Chemcial Company Papermaking process with improved retention and drainage
EP0515750A3 (en) * 1991-05-29 1993-06-16 Borden, Inc. Polyamide-epichlorohydrin resin
US5318669A (en) * 1991-12-23 1994-06-07 Hercules Incorporated Enhancement of paper dry strength by anionic and cationic polymer combination
EP0790351A3 (en) * 1996-02-14 1999-05-06 Nalco Chemical Company Papermaking process using multi-polymer retention and drainage aid
US6419789B1 (en) * 1996-10-11 2002-07-16 Fort James Corporation Method of making a non compacted paper web containing refined long fiber using a charge controlled headbox and a single ply towel made by the process
JPH11107188A (en) * 1997-10-01 1999-04-20 Seiko Kagaku Kogyo Co Ltd Production of high-strength paper
US6582560B2 (en) * 2001-03-07 2003-06-24 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method for using water insoluble chemical additives with pulp and products made by said method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3998690A (en) * 1972-10-02 1976-12-21 The Procter & Gamble Company Fibrous assemblies from cationically and anionically charged fibers
SU962399A1 (en) * 1981-03-31 1982-09-30 Центральный научно-исследовательский институт бумаги Cutting apparatus
RU2040618C1 (en) * 1988-10-03 1995-07-25 Геркулес Инкорпорейтед Method for paper making
RU2150543C1 (en) * 1995-01-13 2000-06-10 Геркулес Инкорпорейтед Method of preparing aqueous suspension for manufacturing paper (versions), paper
US5830320A (en) * 1996-09-18 1998-11-03 Weyerhaeuser Company Method of enhancing strength of paper products and the resulting products
WO2000032702A1 (en) * 1998-11-30 2000-06-08 Sca Hygiene Products Ab Method of producing a particle or group of particles having a coating of polymers interacting with each other
WO2001077437A1 (en) * 2000-04-06 2001-10-18 Sca Hygiene Products Ab Method of adsorption of cationic and anionic polymers on the surface of particles and paper or nonwoven product containing such particles

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008517174A (en) 2008-05-22
DK1799905T3 (en) 2012-02-13
BRPI0516078A (en) 2008-08-19
CN101040083A (en) 2007-09-19
CN101040083B (en) 2010-08-11
EP1799905A4 (en) 2010-06-16
US20080023164A1 (en) 2008-01-31
ATE537298T1 (en) 2011-12-15
RU2007117910A (en) 2008-11-20
JP4976300B2 (en) 2012-07-18
WO2006041401A1 (en) 2006-04-20
NZ554090A (en) 2009-07-31
ES2377754T3 (en) 2012-03-30
EP1799905A1 (en) 2007-06-27
CA2581361A1 (en) 2006-04-20
EP1799905B1 (en) 2011-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2367739C2 (en) Method of paper or cardboard production and paper or cardboard produced by method
RU2388863C2 (en) Method for production of paper and paper produced by this method
RU2150543C1 (en) Method of preparing aqueous suspension for manufacturing paper (versions), paper
CN1224757C (en) Paper product and method of applying chemical additives to cellulosic fibers
CN105051289B (en) Process for the production of paper or paperboard
CA1212506A (en) Neutral sized paper for use in the production of gypsum wallboard
CN1439071A (en) Method for adding an adsorbable chemical additive to pulp during the pulp processing and products made by said method
CA2624451A1 (en) Temporary wet strength resin for paper applications
CN105531422A (en) Fiber product and method of producing fiber web
US20130000856A1 (en) Method for improving the properties of a paper product and forming an additive component and the corresponding paper product and additive component and use of the additive component
RU2746735C2 (en) Method for increasing dimensional stability of a paper or cardboard product
CN109072564A (en) For enhancing the method and composition of sizing in paper technology
CN109837799A (en) A kind of preparation method of improving low gram weight T cardboard ring compressive strength
JP2002520502A (en) Additive composition for papermaking
JP2002520501A (en) Papermaking additives
US20240026606A1 (en) Method for separating cellulosic particulates out of fiber suspensions and/or filtrates
RU2101408C1 (en) Method of manufacturing paper, mainly of printing types
PL236252B1 (en) Method of producing paper with hydrophobic properties
ROUSU et al. Effect of wheat straw fines on z-directional strength of paper
US4076581A (en) Method for increasing wet strength cure rate of paper
JPH05311589A (en) Production of paper and paperboard
CN109577087A (en) A kind of multi-functional paper grade (stock) composite fortifier and preparation method thereof
RU2000119770A (en) PAPER PRODUCTS AND METHOD FOR APPLICING CHEMICAL ADDITIVES TO CELLULOSE FIBERS
RO107716B1 (en) Filtering paper for aerosols retention and making process thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151014