JP2016524662A - Method to improve dewatering efficiency in papermaking, increase sheet wet web strength, increase sheet wet strength, and enhance filler yield - Google Patents
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Abstract
本発明は、製紙プロセスにおいて、脱水効率を改善し、シートウェットウエブ強度を増加させ、シート湿潤強度を増加させ、フィラー歩留を増強させる方法を提供する。方法は、フィラー粒子の少なくともいくらかを、フィラー材料のそれらの添加物への付着を防止する材料でコートすることにより、濾水助剤またはウェットウエブ強度助剤または湿潤強度助剤の効率を改善する。濾水添加物またはウェットウエブ強度添加物または湿潤強度助剤は、セルロース繊維を一緒にしっかりと保持し、フィラー粒子上で無駄にされない。The present invention provides a method for improving dewatering efficiency, increasing sheet wet web strength, increasing sheet wet strength, and enhancing filler yield in a papermaking process. The method improves the efficiency of a drainage aid or wet web strength aid or wet strength aid by coating at least some of the filler particles with a material that prevents adhesion of the filler material to their additives. . The drainage additive or wet web strength additive or wet strength aid holds the cellulose fibers firmly together and is not wasted on the filler particles.
Description
この発明は製紙プロセスにおいて、脱水効率を改善し、シートウェットウエブ強度を増加させ、シート湿潤強度を増加させ、フィラー歩留を増強させる方法に関する。典型的には、製紙プロセスでは、化学薬品がウェットエンドでスラリーの脱水を補助するために添加され、歩留が増加され、湿潤または乾燥シート強度が改善される。製紙プロセスのウェットエンドは、製紙プロセスにおける、繊維が水中にスラリー形態で分散している段階を示す。繊維−水スラリーはその後、濾水および脱水プロセスを通過し、ウェットウエブが形成される。このウェット形成プロセス後の固形分は約50%である。ウェットウエブはさらに乾燥され、紙マットの乾燥シートを形成する。紙マットは水および固形物を含み、通常、4から8%が水である。紙マットの固形物部分は繊維(典型的にはセルロース系繊維)を含み、フィラーも含むことができる。 The present invention relates to a method for improving dewatering efficiency, increasing sheet wet web strength, increasing sheet wet strength, and enhancing filler yield in a papermaking process. Typically, in the papermaking process, chemicals are added to assist in dewatering the slurry at the wet end, increasing yield and improving wet or dry sheet strength. The wet end of the papermaking process indicates the stage in the papermaking process where the fibers are dispersed in water in a slurry form. The fiber-water slurry is then passed through a drainage and dewatering process to form a wet web. The solid content after this wet forming process is about 50%. The wet web is further dried to form a dry sheet of paper mat. Paper mats contain water and solids, usually 4 to 8% water. The solid portion of the paper mat includes fibers (typically cellulosic fibers) and can also include fillers.
フィラーは、紙マットに製紙プロセス中に添加され、得られた紙の不透明さおよび光反射特性を増強させる鉱物粒子である。フィラーのいくつかの例は、米国特許第7,211,608号に記載されている。フィラーは、不透明さまたはブライトネスを増加させ、多孔度を低減させ、または紙もしくは板紙シートのコストを低減させるために使用される無機および有機粒子または顔料を含む。フィラーのいくつかの例としては、下記の1つ以上が挙げられる:カオリン粘土、タルク、二酸化チタン、アルミナ三水和物、硫酸バリウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウムなどの顔料、など。 Fillers are mineral particles that are added to the paper mat during the papermaking process to enhance the opacity and light reflection properties of the resulting paper. Some examples of fillers are described in US Pat. No. 7,211,608. Fillers include inorganic and organic particles or pigments used to increase opacity or brightness, reduce porosity, or reduce the cost of paper or paperboard sheets. Some examples of fillers include one or more of the following: pigments such as kaolin clay, talc, titanium dioxide, alumina trihydrate, barium sulfate, magnesium hydroxide, calcium carbonate, and the like.
炭酸カルシウムフィラーは2つの形態、GCC(重質炭酸カルシウム)およびPCC(沈降炭酸カルシウム)で提供される。GCCは天然起源の炭酸カルシウム岩であり、PCCは合成的に生成された炭酸カルシウムである。より大きな比表面積を有するので、PCCはより大きな光散乱能力を有し、より良好な光学特性を得られた紙に提供する。しかしながら、同じ理由のために、PCC内填紙マットは、GCC内填紙よりも、乾燥強度、湿潤強度およびウェットウエブ強度が弱い紙を生成する。 Calcium carbonate filler is provided in two forms, GCC (heavy calcium carbonate) and PCC (precipitated calcium carbonate). GCC is a naturally occurring calcium carbonate rock and PCC is a synthetically produced calcium carbonate. Because it has a larger specific surface area, PCC has greater light scattering capability and provides better optical properties to the paper. However, for the same reason, PCC-filled paper mats produce paper with lower dry strength, wet strength and wet web strength than GCC-filled paper.
フィラーは、一般に繊維よりもずっと小さく、そのため、フィラーは繊維よりもずっと大きな比表面積を有する。シート内のフィラー量を増加させるために見出される課題の1つは、高いフィラー量は、ウェットエンド化学薬品、例えば脱水助剤、ウェットウエブ強度助剤および湿潤強度助剤の効率を減少させてしまうことである。この発明は、新規フィラー前処理を提供するものであり、そのため、ウェットエンド化学薬品のフィラー表面上への吸着が低減され、よって、ウェットエンド化学薬品、例えば脱水助剤、ウェットウエブ強度助剤および湿潤強度助剤の効率が増加した。 Fillers are generally much smaller than fibers so that fillers have a much larger specific surface area than fibers. One of the challenges found to increase the amount of filler in the sheet is that high filler amounts reduce the efficiency of wet end chemicals such as dehydration aids, wet web strength aids and wet strength aids. That is. The present invention provides a novel filler pretreatment, so that the adsorption of wet end chemicals onto the filler surface is reduced, and thus wet end chemicals such as dehydration aids, wet web strength aids and The efficiency of the wet strength aid increased.
紙ウェットウエブ強度は、製紙業者にとって非常に重要であり、というのも、紙ウェットウエブ強度が増加すると、機械稼働性が増加し、シート破れおよび機械ダウンタイムが低減されるからである。紙ウェットウエブ強度は、紙マットの織り合わされた繊維間で形成される結合の数および強度の関数である。より大きな表面積を有するフィラー粒子は、それらの繊維に係合し、それらの結合の数および強度を妨害する可能性が高い。そのより大きな表面積のために、PCCフィラーは、それらの結合を、GCCよりも大きく妨害する。 Paper wet web strength is very important to papermakers because increasing paper wet web strength increases machine operability and reduces sheet tearing and machine downtime. Paper wet web strength is a function of the number and strength of bonds formed between the interwoven fibers of a paper mat. Filler particles having a larger surface area are likely to engage their fibers and interfere with the number and strength of their bonds. Because of its larger surface area, PCC fillers hinder their bonding to a greater extent than GCC.
紙脱水効率もまた、製紙業者にとって非常に重要であり、というのも、ウェットウエブにおける脱水効率の減少により、乾燥操作のための蒸気需要が増加し、機械速度および生産効率が低減されるであろうからである。脱水助剤は、エネルギー消費を低減させ、機械速度および生産効率を増加させる目的で、脱水効率を改善するために広く使用される。 Paper dewatering efficiency is also very important for papermakers, because decreasing dewatering efficiency on wet webs will increase the steam demand for drying operations and reduce machine speed and production efficiency. Because it's waxy. Dehydration aids are widely used to improve dewatering efficiency for the purpose of reducing energy consumption and increasing machine speed and production efficiency.
以上で確認される長年の、未解決の要求を満たすために、発明の少なくとも1つの実施形態は、フィラーを含む製紙方法に関し、方法は、
フィラー粒子のブレンド、少なくとも1つの濾水添加物またはウェットウエブ強度添加物または湿潤強度助剤、およびセルロース繊維ストックを提供する工程、
フィラー粒子を、セルロース繊維ストックなしで、物質組成物で処理する工程、
フィラー粒子をセルロース繊維ストックと組み合わせる工程、
組み合わせを少なくとも1つの湿潤強度助剤またはウェットウエブ強度添加物または濾水添加物で処理する工程、ならびに
組み合わせから紙マットを形成する工程
を含み、
ここで、フィラー粒子の少なくとも10%は沈降炭酸カルシウムであり、フィラー粒子の少なくとも10%は重質炭酸カルシウムであり、セルロース繊維ストックは、複数のセルロース繊維および水を含み、物質組成物は紙マット中の湿潤強度助剤またはウェットウエブ強度添加物または濾水添加物の性能を増強させ、
ここで、物質組成物の少なくともいくらかは、回転混合装置を用いてフィラーに添加され、装置は、ドライブにより回転され、フィラー粒子のスラリーを含む容器内に配置され、回転平面(rotational plane)と関連づけられている分配ヘッドを有し、分配ヘッドは、回転軸を取り囲むその周囲に沿って、組成物がスラリーに注入される分配出口および混合ブレードを有し、
出口が開口として形成され、混合ブレードが回転平面に直角に延在し、スラリーパイプの内径の少なくとも半分に等しい長さを有するストリップとして形成されることを特徴とし、
ならびに、組成物をフィラースラリーに混合させるために、組成物は分配ヘッドに送達される。
In order to meet the long-standing and unresolved needs identified above, at least one embodiment of the invention relates to a papermaking method comprising a filler, the method comprising:
Providing a blend of filler particles, at least one drainage additive or wet web strength additive or wet strength aid, and a cellulose fiber stock;
Treating the filler particles with the material composition without the cellulose fiber stock;
Combining filler particles with cellulose fiber stock;
Treating the combination with at least one wet strength aid or wet web strength additive or drainage additive, and forming a paper mat from the combination;
Here, at least 10% of the filler particles are precipitated calcium carbonate, at least 10% of the filler particles are heavy calcium carbonate, the cellulose fiber stock includes a plurality of cellulose fibers and water, and the material composition is a paper mat. Enhance the performance of wet strength aids or wet web strength additives or drainage additives in
Here, at least some of the material composition is added to the filler using a rotary mixing device, which is rotated by a drive, placed in a container containing a slurry of filler particles, and associated with a rotational plane. A dispensing head having a dispensing outlet and a mixing blade along which the composition is injected into the slurry along its circumference surrounding the axis of rotation;
Characterized in that the outlet is formed as an opening and the mixing blade is formed as a strip extending at right angles to the plane of rotation and having a length equal to at least half the inner diameter of the slurry pipe;
As well, the composition is delivered to the dispensing head for mixing the composition into the filler slurry.
追加の特徴および利点は本明細書で記載され、下記詳細な説明から明らかになるであろう。 Additional features and advantages are described herein and will be apparent from the following detailed description.
発明の詳細な説明は、図面に具体的に言及して、以下で記載される: The detailed description of the invention is set forth below with particular reference to the drawings:
この開示のために、図面における同様の参照番号は、別記されない限り、同様の特徴を示す。図面は、発明の原理の例示にすぎず、発明を、図示される特定の実施形態に制限することは意図されない。 For the purposes of this disclosure, like reference numerals in the figures shall refer to like features unless otherwise indicated. The drawings are merely illustrative of the principles of the invention and are not intended to limit the invention to the particular embodiments illustrated.
発明の少なくとも1つの実施形態では、フィラーを含む紙の製造方法が提供される。発明の少なくとも1つの実施形態では、製紙方法は、PCCおよびGCCのフィラーブレンドを作製する工程であって、PCCは、フィラーの少なくとも10質量%を占め、GCCは、フィラー質量の少なくとも10%を占める工程、フィラー粒子の少なくともいくらかをウェットウエブ強度添加物または濾水助剤または湿潤強度助剤とフィラー粒子との間の付着を減少させるコーティングにより前処理する工程、並びにフィラーブレンドおよびウェットウエブ強度添加物または濾水助剤または湿潤強度助剤の両方を紙マットに添加する工程を含む。 In at least one embodiment of the invention, a method of making a paper containing a filler is provided. In at least one embodiment of the invention, the papermaking method is a step of making a filler blend of PCC and GCC, where PCC occupies at least 10% by weight of the filler and GCC occupies at least 10% of the filler mass. Pre-treating at least some of the filler particles with a wet web strength additive or a drainage aid or a coating that reduces adhesion between the wet strength aid and the filler particles, and filler blends and wet web strength additives Or adding both drainage aid or wet strength aid to the paper mat.
ウェットウエブ強度添加物または濾水助剤または湿潤強度助剤を紙マットに添加すると、得られた紙のウェットウエブ強度が増加し、または濾水が増強され、または機械速度および稼働性が改善され、またはシート湿潤強度が増強されることが、しばらくの間知られていた。湿潤強度助剤、ウェットウエブ強度添加物および濾水助剤のいくつかの例が米国特許第7,125,469号、第7,615,135号および第7,641,776号に記載されている。 Adding wet web strength additives or drainage aids or wet strength aids to the paper mat increases the wet web strength of the resulting paper, or enhances drainage, or improves machine speed and operability. It has been known for some time that sheet wet strength is enhanced. Some examples of wet strength aids, wet web strength additives and drainage aids are described in US Pat. Nos. 7,125,469, 7,615,135 and 7,641,776. Yes.
不運なことに、紙マット中の大量のフィラーによる脆弱性を補うために大量の湿潤強度助剤またはウェットウエブ強度添加物または濾水助剤を添加することは実用的ではない。1つの理由は、それらの添加物が高価であり、大量の添加物を使用すると、商業的に生き残れない生産コストとなってしまうからである。加えて、過度の添加物の添加は、製紙プロセスに悪影響を与え、様々な形態の製紙用機器の操作性を阻害する。さらにセルロース繊維は、限られた量の湿潤強度助剤またはウェットウエブ強度添加物または濾水助剤しか吸着することができない。これにより、使用することができる添加物の量に制限が課せられる。これがそのようになる1つの理由は、湿潤強度助剤またはウェットウエブ強度添加物または濾水助剤はアニオン性繊維/フィラーの電荷を中和する傾向があり、これらの電荷が中和されるとそれらの添加物のさらなる吸着が阻害されるからである。 Unfortunately, it is not practical to add a large amount of wet strength aid or wet web strength additive or drainage aid to compensate for the fragility due to the large amount of filler in the paper mat. One reason is that these additives are expensive and the use of large amounts of additive results in production costs that cannot be survived commercially. In addition, the addition of excessive additives adversely affects the papermaking process and impairs the operability of various forms of papermaking equipment. Furthermore, cellulose fibers can only adsorb limited amounts of wet strength aids or wet web strength additives or drainage aids. This places a limit on the amount of additive that can be used. One reason for this is that wet strength aids or wet web strength additives or drainage aids tend to neutralize the charge of anionic fibers / fillers, and when these charges are neutralized This is because further adsorption of these additives is inhibited.
フィラーを紙マットに添加すると、湿潤強度助剤またはウェットウエブ強度添加物または濾水助剤の有効性もまた低減される。それらの添加物は、フィラー粒子をコートする傾向を有する。存在するフィラー粒子が多いほど、より多くの添加物がフィラー粒子をコートし、そのため、セルロース繊維を互いに結合させるのに使用可能な湿潤強度助剤またはウェットウエブ強度添加物または濾水剤が少なくなる。添加することができる湿潤強度助剤またはウェットウエブ強度添加物または濾水剤の最大量が存在するので、より多くのフィラーが常に、より有効でない強度添加物を意味した。PCCのより高い表面積がGCCよりもより多くの添加物でコートされるので、この効果はGCCよりもPCCでより深刻になる。 When filler is added to the paper mat, the effectiveness of the wet strength aid or wet web strength additive or drainage aid is also reduced. These additives have a tendency to coat the filler particles. The more filler particles that are present, the more additives will coat the filler particles and thus less wet strength aids or wet web strength additives or freezing agents can be used to bind the cellulose fibers together. . Because there is a maximum amount of wet strength aid or wet web strength additive or freezing agent that can be added, more fillers always meant less effective strength additives. This effect is more severe with PCC than GCC because the higher surface area of PCC is coated with more additives than GCC.
発明の少なくとも1つの実施形態では、フィラー粒子の少なくともいくらかは、湿潤強度助剤またはウェットウエブ強度添加物または濾水助剤のフィラー粒子への付着を少なくとも部分的に防止するために、物質組成物で前処理される。前処理は1つ以上のフィラー粒子のいくらかまたは全てを物質組成物で完全にコートすることを企図する。別の場合、前処理は、物質組成物を、1つ以上のフィラー粒子の一部のみに適用すること、またはいくらかのフィラー粒子を完全にコートすること、および物質組成物を、いくらかの他の粒子の一部のみに適用することを企図する。少なくとも1つの実施形態では、前処理は、米国特許第5,221,435号に記載される物質組成物の少なくともいくつか、特にその中で記載されるカチオン電荷バイアス種を用いて実施される。少なくとも1つの実施形態では、前処理は米国特許第6,592,718号で記載されるジアリル−N,N−二置換アンモニウムハライド−アクリルアミドコポリマを用いて実施される。 In at least one embodiment of the invention, at least some of the filler particles comprise a material composition to at least partially prevent adhesion of wet strength aid or wet web strength additive or drainage aid to the filler particles. Preprocessed with. The pretreatment contemplates completely coating some or all of the one or more filler particles with the material composition. In other cases, the pre-treatment involves applying the material composition to only a portion of one or more filler particles, or completely coating some filler particles, and applying the material composition to some other It is intended to apply to only a part of the particles. In at least one embodiment, the pretreatment is performed using at least some of the material compositions described in US Pat. No. 5,221,435, in particular the cationic charge bias species described therein. In at least one embodiment, the pretreatment is performed using a diallyl-N, N-disubstituted ammonium halide-acrylamide copolymer as described in US Pat. No. 6,592,718.
フィラー粒子を前処理することは当技術分野で知られているが、先行技術のフィラー粒子を前処理する方法は、湿潤強度助剤またはウェットウエブ強度添加物または濾水助剤のフィラー粒子への付着に対する影響に向けられていない。実際、多くの先行技術の前処理は、強度添加物のフィラー粒子への付着を増加させる。例えば、米国特許第7,211,608号はフィラー粒子を疎水性ポリマで前処理する方法を記載する。しかしながら、この前処理は強度添加物とフィラー粒子との間の付着には役にたたず、強度添加物により吸収される過剰の水を平衡させるために水をはじくにすぎない。対照的に、本発明は、湿潤強度助剤またはウェットウエブ強度添加物または濾水助剤とフィラー粒子との間の相互作用を減少させ、紙強度、シート脱水および機械稼働性の予想外に大きな増加が得られる。 Although pretreatment of filler particles is known in the art, prior art methods for pretreatment of filler particles include wet strength aids or wet web strength additives or drainage aids to filler particles. Not directed to the effect on adhesion. In fact, many prior art pretreatments increase the adhesion of strength additives to filler particles. For example, US Pat. No. 7,211,608 describes a method of pretreating filler particles with a hydrophobic polymer. However, this pretreatment does not help the adhesion between the strength additive and the filler particles and only repels water to balance the excess water absorbed by the strength additive. In contrast, the present invention reduces the interaction between wet strength aids or wet web strength additives or drainage aids and filler particles, and is unexpectedly large in paper strength, sheet dewatering and machine availability. An increase is obtained.
所定の紙の湿潤引張強さをその所定の紙を生成させるのに使用される紙マットの総固形分に対するフィラーのパーセンテージと対比して比較すると、その結果から、シートは、湿潤強度助剤63700(一時的湿潤強度助剤)の添加なしでは、非常に弱い湿潤強度を有していたことが明らかに示される。ベロックス(Velox)は、シート湿潤強度を著しく増加させることができた。フィラー前処理だけでは、シート湿潤強度を増加させなかった。しかしながら、フィラー前処理はさらに、ベロックス性能を増強させ、より高いシート湿潤強度が得られた。 When the wet tensile strength of a given paper is compared against the percentage of filler relative to the total solids of the paper mat used to produce the given paper, the results show that the sheet has a wet strength aid 63700. It is clearly shown that without the addition of (temporary wet strength aid) it had a very weak wet strength. Velox was able to significantly increase sheet wet strength. Filler pretreatment alone did not increase sheet wet strength. However, the filler pretreatment further enhanced the Velox performance and resulted in higher sheet wet strength.
所定の紙のウェットウエブ引張強さを、その所定の紙を生成させるのに使用される紙マットの総固形分に対するフィラーのパーセンテージと対比して比較すると、フィラー含量の増加と紙ウェットウエブ強度の減少との間の関係は線形関係である。ナルコ(Nalco)脱水助剤(ウェットウエブ強度助剤)63700の添加なしでは、紙シートは非常に不十分なウェットウエブ強度を有していた。シートウェットウエブ強度は、ナルコ脱水助剤63700を使用することにより著しく改善することができた。フィラー前処理だけでは、紙ウェットウエブ強度にほとんど影響を及ぼさなかった。しかしながら、フィラー前処理は、ナルコ脱水助剤63700の性能をさらに強化することができ、追加の20%湿潤強度改善がより低い灰分でのフィラー前処理により達成された。より高い灰分に関しては、63700の性能は20%よりさらに高く強化された。これは、フィラー粒子に捕捉された強度添加物の低減された有効性がフィラー前処理により解放されたからである。 Comparing the wet web tensile strength of a given paper with the percentage of filler relative to the total solids of the paper mat used to produce the given paper, the increase in filler content and paper wet web strength The relationship between the decrease is a linear relationship. Without the addition of Nalco dehydration aid (wet web strength aid) 63700, the paper sheet had very poor wet web strength. The sheet wet web strength could be remarkably improved by using Nalco dehydration aid 63700. Filler pretreatment alone had little effect on paper wet web strength. However, filler pretreatment can further enhance the performance of Nalco Dehydration Aid 63700, and an additional 20% wet strength improvement was achieved by filler pretreatment with lower ash. For higher ash content, 63700 performance was enhanced even higher than 20%. This is because the reduced effectiveness of the strength additive trapped in the filler particles has been released by the filler pretreatment.
この発明に包含されるフィラーの少なくともいくらかはよく知られ、市販されている。それらとしては、不透明またはブライトネスを増加させ、多孔度を減少させ、または紙または板紙シートのコストを低減させるために使用される任意の無機もしくは有機粒子または顔料が挙げられる。最も一般的なフィラーは炭酸カルシウムおよび粘土である。しかしながら、タルク、二酸化チタン、アルミナ三水和物、硫酸バリウム、および水酸化マグネシウムもまた、好適なフィラーである。炭酸カルシウムとしては、乾燥または分散スラリー形態の重質炭酸カルシウム(GCC)、チョーク、任意の形態の沈降炭酸カルシウム(PCC)、および分散スラリー形態の沈降炭酸カルシウムが挙げられる。GCCまたはPCCの分散スラリー形態は、典型的にはポリアクリル酸ポリマ分散剤またはポリリン酸ナトリウム分散剤を使用して生成される。これらの分散剤の各々は、著しいアニオン電荷を炭酸カルシウム粒子に付与する。カオリン粘土スラリーもまた、ポリアクリル酸ポリマまたはポリリン酸ナトリウムを使用して分散される。 At least some of the fillers encompassed by this invention are well known and commercially available. They include any inorganic or organic particles or pigments used to increase opacity or brightness, reduce porosity, or reduce the cost of paper or paperboard sheets. The most common fillers are calcium carbonate and clay. However, talc, titanium dioxide, alumina trihydrate, barium sulfate, and magnesium hydroxide are also suitable fillers. Calcium carbonate includes heavy calcium carbonate (GCC) in dry or dispersed slurry form, chalk, precipitated calcium carbonate (PCC) in any form, and precipitated calcium carbonate in dispersed slurry form. GCC or PCC dispersed slurry forms are typically produced using polyacrylic acid polymer dispersants or sodium polyphosphate dispersants. Each of these dispersants imparts a significant anionic charge to the calcium carbonate particles. Kaolin clay slurry is also dispersed using polyacrylic acid polymer or sodium polyphosphate.
少なくとも1つの実施形態では、処理用物質組成物は、米国特許第6,592,718号に記載される物質組成物の任意の1つまたはその組み合わせである。特に、その中で詳細に記載されるAcAm/DADMACコポリマ組成物のいずれも、処理用物質組成物として好適である。AcAm/DADMACコポリマ組成物の一例は、イリノイ州ネイパービルのナルコカンパニー(Nalco Company)製の製品#ナルコ−4690(以降、4690と称する)である。 In at least one embodiment, the treatment material composition is any one or combination of material compositions described in US Pat. No. 6,592,718. In particular, any of the AcAm / DADMAC copolymer compositions described in detail therein are suitable as processing material compositions. An example of an AcAm / DADMAC copolymer composition is product # Nalco-4690 (hereinafter referred to as 4690) manufactured by Nalco Company of Naperville, Illinois.
処理用物質組成物は凝固剤とすることができる。この発明に含まれる凝固剤はよく知られており、市販されている。それらは無機か有機であってもよい。代表的な無機凝固剤としては、ミョウバン、アルミン酸ナトリウム、ポリ塩化アルミニウムまたはPAC(クロロヒドロキシアルミニウム(aluminum chlorohydroxide)、アルミニウムヒドロキシドクロリド(aluminum hydroxide chloride)、およびポリアルミニウムヒドロキシクロリド(polyaluminum hydroxychloride)としても知られている)、硫酸化ポリ塩化アルミニウム、ポリアルミニウムシリカスルフェート(polyaluminum silica sulfate)、硫酸第二鉄、塩化第二鉄、など、およびそれらのブレンドが挙げられる。 The treating substance composition can be a coagulant. The coagulants included in this invention are well known and are commercially available. They may be inorganic or organic. Typical inorganic coagulants include alum, sodium aluminate, polyaluminum chloride or PAC (aluminum chlorohydroxide, aluminum hydroxide chloride, and polyaluminum hydroxychloride). Known), sulfated polyaluminum chloride, polyaluminum silica sulfate, ferric sulfate, ferric chloride, and the like, and blends thereof.
処理用物質組成物として好適ないくつかの有機凝固剤が、縮合重合により形成される。この型のポリマの例としては、エピクロロヒドリン−ジメチルアミン(EPI−DMA)、およびEPI−DMAアンモニア架橋ポリマが挙げられる。 Some organic coagulants suitable as processing material compositions are formed by condensation polymerization. Examples of this type of polymer include epichlorohydrin-dimethylamine (EPI-DMA), and EPI-DMA ammonia cross-linked polymer.
処理用物質組成物として好適な追加の凝固剤としては、二塩化エチレンおよびアンモニア、または二塩化エチレンおよびジメチルアミンの、アンモニアの添加ありまたはなしのポリマ、多官能性アミン、例えばジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、ヘキサメチレンジアミンなどの、二塩化エチレンとの縮合ポリマおよび縮合反応により生成されるポリマ、例えばメラミンホルムアルデヒド樹脂が挙げられる。 Additional coagulants suitable as processing material compositions include ethylene dichloride and ammonia, or ethylene dichloride and dimethylamine, with or without addition of ammonia, polyfunctional amines such as diethylenetriamine, tetraethylenepenta Mention may be made of condensation polymers with ethylene dichloride and polymers produced by condensation reactions, such as melamine formaldehyde resins, such as min, hexamethylenediamine.
処理用物質組成物として好適な追加の凝固剤としては、カチオン荷電(cationically charged)ビニル付加ポリマ、例えば、(メタ)アクリルアミド、ジアリル−N,N−二置換アンモニウムハライド、ジメチルアミノエチルメタクリレートおよびその四級アンモニウム塩、アクリル酸ジメチルアミノエチルおよびその四級アンモニウム塩、メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、ジアリルメチル(β−プロピオンアミド)アンモニウムクロリド、メチル硫酸(β−メタクリロイルオキシエチル)トリメチルアンモニウム、四級化ポリビニルラクタム、ビニルアミン、およびアクリルアミドまたはメタクリルアミド(マンニッヒまたは第四級マンニッヒ誘導体を生成するように反応させられている)のポリマ、コポリマ、およびターポリマが挙げられる。好ましい四級アンモニウム塩は塩化メチル、硫酸ジメチル、または塩化ベンジルを用いて生成させてもよい。ターポリマは、ポリマ上の全体の電荷がカチオン性となる限り、アニオン性モノマ、例えばアクリル酸または2−アクリルアミド2−メチルプロパンスルホン酸を含んでもよい。これらのポリマ、ビニル付加および縮合の両方の分子量は、数百という低いものから数百万という高いものまでの範囲である。好ましくは、分子量範囲は約20,000から約1,000,000である。少なくとも1つの実施形態では、前処理は、フィラー粒子を前処理するための好適な物質組成物として記載される物質組成物のいずれかの1つ、いくつか、または全ての組み合わせにより前もって作製される。 Additional coagulants suitable as processing material compositions include cationically charged vinyl addition polymers such as (meth) acrylamide, diallyl-N, N-disubstituted ammonium halides, dimethylaminoethyl methacrylate and its four. Quaternary ammonium salt, dimethylaminoethyl acrylate and its quaternary ammonium salt, methacrylamidopropyltrimethylammonium chloride, diallylmethyl (β-propionamido) ammonium chloride, methylsulfuric acid (β-methacryloyloxyethyl) trimethylammonium, quaternized polyvinyl Polymers, copolymers of lactams, vinylamines, and acrylamides or methacrylamides (reacted to produce Mannich or quaternary Mannich derivatives), and Porima, and the like. Preferred quaternary ammonium salts may be formed using methyl chloride, dimethyl sulfate, or benzyl chloride. The terpolymer may comprise an anionic monomer such as acrylic acid or 2-acrylamido 2-methylpropane sulfonic acid as long as the overall charge on the polymer is cationic. The molecular weights of both these polymers, vinyl additions and condensations range from as low as hundreds to as high as millions. Preferably, the molecular weight range is from about 20,000 to about 1,000,000. In at least one embodiment, the pretreatment is pre-made with any one, some, or a combination of any of the material compositions described as suitable material compositions for pretreating filler particles. .
少なくとも1つの実施形態では、湿潤強度助剤またはウェットウエブ強度添加物または濾水助剤はフィラー粒子を処理するために好適な物質組成物と同じ電荷を有する。その2つが同じ電荷を有する場合、フィラー添加物は、湿潤強度助剤、ウェットウエブ強度添加物または濾水助剤をその表面上に吸着させる可能性が低くなる。発明に包含される湿潤強度助剤、ウェットウエブ強度添加物または濾水助剤は、米国特許第4,605,702号および米国特許出願公開第2005/0161181号に記載されている物質組成物のいずれか1つ、特に、その中で記載される様々なグリオキシル化アクリルアミド/DADMACコポリマ組成物を含む。グリオキシル化アクリルアミド/DADMACコポリマ組成物の一例は、製品#ナルコ63700(イリノイ州ネイパービルのナルコカンパニーにより製造)である。別の例は、アリルアミン/アクリルアミドコポリマおよびポリビニルアミンを含むアミン含有ポリマであり、もう一つの例はポリアミド−ポリアミン−エピクロロヒドリン(PAE)である。 In at least one embodiment, the wet strength aid or wet web strength additive or drainage aid has the same charge as the material composition suitable for treating the filler particles. If the two have the same charge, the filler additive is less likely to adsorb wet strength aid, wet web strength additive or drainage aid on its surface. Wet strength aids, wet web strength additives or drainage aids encompassed by the invention are those of the substance compositions described in US Pat. No. 4,605,702 and US Patent Application Publication No. 2005/0161181. Any one, particularly the various glyoxylated acrylamide / DADMAC copolymer compositions described therein. An example of a glyoxylated acrylamide / DADMAC copolymer composition is product #Nalco 63700 (manufactured by Nalco Company, Naperville, Ill.). Another example is an amine-containing polymer including allylamine / acrylamide copolymer and polyvinylamine, another example is polyamide-polyamine-epichlorohydrin (PAE).
少なくとも1つの実施形態では、使用されるフィラーはPCC、GCC、および/またはカオリン粘土である。少なくとも1つの実施形態では、使用されるフィラーは、ポリアクリル酸ポリマ分散剤を用いたPCC、GCC、および/またはカオリン粘土またはそれらのブレンドである。固体紙マットに対する湿潤強度添加物またはウェットウエブ強度助剤または濾水添加物の比率は、1トンの紙マットあたり3kgの添加物とすることができる。 In at least one embodiment, the filler used is PCC, GCC, and / or kaolin clay. In at least one embodiment, the filler used is PCC, GCC, and / or kaolin clay or blends thereof with a polyacrylic acid polymer dispersant. The ratio of wet strength additive or wet web strength aid or drainage additive to the solid paper mat can be 3 kg additive per ton of paper mat.
少なくとも1つの実施形態では、フィラー粒子の少なくともいくらかは、回転混合装置を使用して前処理される。回転混合装置は、処理用化学薬品をフィラー粒子に分散させる時に回転するように構築され、配置された分配ヘッドを備える。少なくとも1つの実施形態では、回転混合装置は、米国特許第5,993,670号に記載される装置である。装置は凝集剤液(複数可)をプロセスストリームに混合させることができ、この場合、分配ヘッドはドライブにより回転され、パイプ/導管内(これを通して、フィラー粒子のスラリーが流れる)に配置され、回転平面と関連づけられており、また、分配ヘッドは、回転軸を取り囲むその周囲に沿って、分配される凝集剤出口および混合ブレードを有し、凝集剤液送達導管と接続されている。 In at least one embodiment, at least some of the filler particles are pretreated using a rotary mixing device. The rotary mixing device comprises a dispensing head constructed and arranged to rotate as the processing chemical is dispersed in the filler particles. In at least one embodiment, the rotary mixing device is the device described in US Pat. No. 5,993,670. The device can mix the flocculant liquid (s) into the process stream, in which case the dispensing head is rotated by the drive, placed in the pipe / conduit (through which the slurry of filler particles flows) and rotated. The dispensing head is associated with a flat surface and has a flocculant outlet and a mixing blade distributed along its circumference surrounding the axis of rotation and is connected to the flocculant liquid delivery conduit.
少なくとも1つの実施形態では、発明はまた、凝集剤液を混合する装置の使用に関し、凝集剤液は活性剤および水の混合物により形成され、そのn部が100部のフィラースラリーに添加され、凝集剤液は、必要な量の活性剤を含む100部のスラリーに添加される。 In at least one embodiment, the invention also relates to the use of an apparatus for mixing a flocculant liquid, wherein the flocculant liquid is formed by a mixture of an activator and water, wherein n parts are added to 100 parts filler slurry, The solution is added to 100 parts slurry containing the required amount of active agent.
混合するための装置が、フィラースラリー流の方向における、送達ポンプまたは遠心分離機の下流に配置され、この装置が凝集剤液およびフィラーを互いに混合した際に、良好な結果が得られる事例がある。しかしながら、これが当てはまらない顕著な数の事例があり、この場合、混合装置は凝集剤液とフィラーの十分な混合を実行することができない。上記の型の公知の装置(DE−05 40 29 824)では、凝集剤出口が穴またはノズルとして形成され、各混合ブレードはジャーナル様突出部として形成され、回転平面と直角の方向の混合ブレードおよび出口の寸法はフィラースラリーストリームの幅と比べて、非常に小さい。場合によっては、この装置を用いて得られる凝集剤液のスラリーへの混合は不十分であり、すなわち、添加された凝集剤液は、装置の後方のスラリーストリーム中に十分均一に分配されず、スラリー中に十分な凝集に必要な量で含まれない。そのため、本発明の目的は、凝集剤液のスラリーへのより良好な混合が達成される上記型の装置である。本発明による装置は、この目的を達成し、凝集剤出口がスロットとして形成され、混合ブレードがストリップとして形成され、混合ブレードは回転平面に直角に延在し、スラリーストリームの幅の少なくとも半分に等しい長さを有することを特徴とする。 There are cases where good results are obtained when a device for mixing is placed downstream of the delivery pump or centrifuge in the direction of the filler slurry flow and this device mixes the flocculant liquid and filler with each other. . However, there are a significant number of cases where this is not the case, in which case the mixing device cannot perform sufficient mixing of the flocculant liquid and filler. In a known device of the type described above (DE-05 40 29 824), the flocculant outlet is formed as a hole or nozzle, each mixing blade is formed as a journal-like protrusion, and a mixing blade in a direction perpendicular to the plane of rotation and The exit dimensions are very small compared to the width of the filler slurry stream. In some cases, the flocculant liquid obtained using this apparatus is poorly mixed into the slurry, i.e., the added flocculant liquid is not distributed sufficiently uniformly in the slurry stream behind the apparatus, It is not included in the slurry in an amount necessary for sufficient agglomeration. The object of the present invention is therefore an apparatus of the above type in which better mixing of the flocculant liquid into the slurry is achieved. The device according to the invention achieves this object, the flocculant outlet is formed as a slot, the mixing blade is formed as a strip, the mixing blade extends perpendicular to the plane of rotation and is equal to at least half the width of the slurry stream. It has a length.
少なくとも1つの実施形態では、前処理プロセスで添加される化学薬品の1つのみ、いくらか、または全てが回転装置を用いて添加される。 In at least one embodiment, only one, some or all of the chemicals added in the pretreatment process are added using a rotating device.
少なくとも1つの実施形態では、装置の分配ヘッドの構造により、スラリー中での凝集剤液の改善された混合および分配が達成される。凝集剤液は全てのスロットから、幅広いストリップの形態で出て行き、その幅広いストリップの中に、以下の混合ブレードが回転方向とは反対の方向に挿入され、凝集剤液をその縁に沿って霧状のストリップとして引き出し、スラリーに通す。凝集剤液はスロットを通して、中断される急流としてスラリー中に送達され、スロットおよびストリップは、次々に回転方向に配置される。スロットおよびブレードの長さの寸法は、ストリームまたは分配ヘッドの直径にしたがって決まる。 In at least one embodiment, the structure of the dispensing head of the device achieves improved mixing and dispensing of the flocculant liquid in the slurry. The flocculant liquid exits from all slots in the form of wide strips, into which the following mixing blades are inserted in the direction opposite to the direction of rotation, allowing the flocculant liquid to flow along its edges. Pull out as a mist-like strip and pass through the slurry. The flocculant liquid is delivered through the slot into the slurry as an interrupted rapid flow, and the slots and strips are arranged one after the other in the direction of rotation. Slot and blade length dimensions depend on the diameter of the stream or dispensing head.
少なくとも1つの実施形態では、凝集剤スロットおよびストリップ形状ブレードは、スラリーストリームの方向、およびスラリーストリームに実質的に垂直な方向の両方に延在することができる。混合ヘッドの回転軸がスラリーストリームに対してある角度をなして延在する、発明の別の実施形態が可能である。しかしながら、原則として、混合ヘッドの回転平面は、実質的に、スラリーストリームの方向に延在する。 In at least one embodiment, the flocculant slots and strip shaped blades can extend both in the direction of the slurry stream and in a direction substantially perpendicular to the slurry stream. Another embodiment of the invention is possible in which the axis of rotation of the mixing head extends at an angle to the slurry stream. In principle, however, the plane of rotation of the mixing head extends substantially in the direction of the slurry stream.
例えば、1列に配置された2つ以上のスロットセクションの各スロットが形成される。しかしながら、各スロットがその全長に沿って連続している場合が特に有効で有利である。これにより、目詰りおよび凝集剤液の望ましくない高い出口速度が防止される。 For example, each slot of two or more slot sections arranged in a row is formed. However, it is particularly effective and advantageous if each slot is continuous along its entire length. This prevents clogging and undesirably high exit velocity of the flocculant liquid.
各ストリップ形状混合ブレードは、例えば、その長さに沿って櫛様形状で半径方向の切り込みを有して分割される。しかしながら、各ストリップ形状混合ブレードがその長さにわたり連続している場合が特に有効で有利である。これにより、ストリップ形状混合ブレードの剛性が改善され、混合作用が改善される。 Each strip-shaped mixing blade is divided, for example, with a comb-like radial cut along its length. However, it is particularly effective and advantageous if each strip-shaped mixing blade is continuous over its length. This improves the rigidity of the strip-shaped mixing blade and improves the mixing action.
各出口スロットの断面は、出てくる凝集剤液の量を制御するためにその長さに沿って変化させることができる。各出口スロットの断面が、その長さに沿って見た時に、中央に向かって増加される場合が特に有効で有利である。出口スロットのこの形状は、スロットがストリーム方向に対して直角に延在する場合に使用され、というのも、スラリーパイプの中央では、側面よりも多くのスラリーが存在するからである。均一なスロット幅を有すると、凝集剤のスラリー中への均一な送達が達成される。 The cross section of each outlet slot can be varied along its length to control the amount of flocculant liquid exiting. It is particularly effective and advantageous if the cross section of each outlet slot is increased towards the center when viewed along its length. This shape of the outlet slot is used when the slot extends at right angles to the stream direction because there is more slurry in the middle of the slurry pipe than on the sides. Having a uniform slot width achieves uniform delivery of the flocculant into the slurry.
少なくとも1つの実施形態では、凝集剤液のための出口を形成するスロットは、例えば、7−9mmの幅を有する。単位時間に送達される凝集剤液の量が大きいほど、スロットが幅広くなり、単位時間に送達される凝集剤液の量が小さいほど、幅が狭くなる。 In at least one embodiment, the slot forming the outlet for the flocculant liquid has a width of, for example, 7-9 mm. The larger the amount of flocculant liquid delivered per unit time, the wider the slot, and the smaller the amount of flocculant liquid delivered per unit time, the narrower the width.
各ストリップ形状混合ブレードの縁がスラリーパイプの内側輪郭にほぼ平行に延在し、その間にクリアランスが形成される場合が特に有効で有利である。半径方向に延在する細長いストリップ形状混合ブレードは混合作用を改善する。しかしながら、クリアランスが混合ブレードとスラリー導管の間に残っていなければならず、そのクリアランスは、スラリー中に存在する石片の通過を可能にするのに十分大きなものである。 It is particularly effective and advantageous if the edge of each strip-shaped mixing blade extends substantially parallel to the inner contour of the slurry pipe and a clearance is formed therebetween. A radially extending elongated strip-shaped mixing blade improves the mixing action. However, clearance must remain between the mixing blade and the slurry conduit, and the clearance is large enough to allow the passage of stone pieces present in the slurry.
このクリアランスは特に重要であり、ストリップ形状混合ブレードがストリームに対して直角に延在する時に大きくなる。ストリップ形状混合ブレードがストリームに対して直角に延在する場合、クリアランスは好ましくは、回転軸と直角の方向よりも、回転軸の方向で小さくなる。 This clearance is particularly important and increases when the strip-shaped mixing blade extends perpendicular to the stream. If the strip-shaped mixing blade extends perpendicular to the stream, the clearance is preferably smaller in the direction of the axis of rotation than in the direction perpendicular to the axis of rotation.
分配ヘッドドライブの回転方向を変化させることができる場合、発明の特に有効で有利な実施形態が得られる。本発明による装置では、混合ブレードは、スラリーパイプ断面に対して、比較的大きく、または突き出ており、そのため、分配ヘッドが同じ方向に長期間回転した場合、硬い小片による目詰りおよび繊維または糸の蓄積の危険がある。反対方向の回転により、そのような目詰りおよび蓄積が防止される。 A particularly effective and advantageous embodiment of the invention is obtained if the direction of rotation of the dispensing head drive can be changed. In the device according to the invention, the mixing blade is relatively large or protrudes with respect to the slurry pipe cross section, so that if the dispensing head rotates for a long time in the same direction, clogging with hard pieces and fibers or yarns There is a risk of accumulation. Reverse clogging prevents such clogging and accumulation.
1つ、2つ、および/またはそれ以上の凝集剤出口を、例えば、2つの混合ブレード間に提供することができる。しかしながら、出口スロットおよびストリップ形状混合ブレードが回転方向に交互に存在する場合が特に有効で有利である。これにより、混合プロセスもまた改善される。分配ヘッド上、回転方向で、2つ以上の出口スロットおよび2つ以上のストリップ形状混合ブレードが提供される。 One, two, and / or more flocculant outlets can be provided, for example, between two mixing blades. However, it is particularly effective and advantageous if the outlet slots and strip-shaped mixing blades are alternately present in the direction of rotation. This also improves the mixing process. On the dispensing head, two or more outlet slots and two or more strip-shaped mixing blades are provided in the direction of rotation.
分配ヘッドの領域内のスラリーパイプの内側断面が、スラリーパイプのさらに遠い内側断面と同様である場合、さらに特に有効で有利である。このように、本発明による装置は、スラリーパイプの狭窄、およびそれと関連して、スラリーの流速の増加を排除する。分配ヘッドは、スラリーのために使用可能な断面のより大きな狭窄をすでに形成している。 It is even more particularly advantageous and advantageous if the inner cross section of the slurry pipe in the region of the dispensing head is similar to the farther inner cross section of the slurry pipe. Thus, the apparatus according to the present invention eliminates the narrowing of the slurry pipe, and the associated increase in slurry flow rate. The dispensing head already forms a larger narrowing of the cross section that can be used for the slurry.
分配ヘッドが円筒形の管状セクションとして形成される場合、および/または分配ヘッドの外径が少なくともスラリーパイプの内径の0.4に等しい場合、特に有効で有利である。これにより、構造が簡単になり、分配ヘッドの剛性が改善され、出口スロットの形状およびストリップ形状混合ブレードにより、分配ヘッドの剛性への要求の増加が示される。 It is particularly effective and advantageous if the dispensing head is formed as a cylindrical tubular section and / or if the outer diameter of the dispensing head is at least equal to 0.4 of the inner diameter of the slurry pipe. This simplifies the structure, improves the rigidity of the dispensing head, and the outlet slot shape and the strip-shaped mixing blade show increased demands on the rigidity of the dispensing head.
分配ヘッドが回転可能に支持された接続チューブに通され、接続チューブはスラリーパイプから離れる方向に延在し、ドライブおよび凝集剤液送達導管に接続され、さらに入口開口が提供され、接続チャンバ中で回転可能に支持され、接続チャンバの中に凝集剤液送達導管が開口されている場合、発明の特に有効で有利な実施形態が形成される。この凝集剤液の回転可能な分配ヘッドへの送達様式により、接続チューブの剛性の増加および簡単な手段によるその支持が確実になる。これは、本発明による装置では、ストリップ形状混合ブレードとスラリーパイプの「石粉砕」協力のために可能となる。 The dispensing head is passed through a rotatably supported connecting tube, the connecting tube extends away from the slurry pipe, is connected to the drive and flocculant liquid delivery conduit, and is further provided with an inlet opening in the connecting chamber. A particularly effective and advantageous embodiment of the invention is formed when it is rotatably supported and an aggregating agent delivery conduit is opened in the connection chamber. This mode of delivery of the flocculant liquid to the rotatable dispensing head ensures increased rigidity of the connecting tube and its support by simple means. This is possible in the apparatus according to the invention due to the “stone crushing” cooperation of the strip-shaped mixing blade and the slurry pipe.
凝集剤液(複数可)の出口スロットを通る十分な送達のために、凝集剤液(複数可)に使用可能な流れ断面が非常に重要である。発明の1つの実施形態では、出口スロットの全てが共に、凝集剤液の先行する流れ断面より小さい断面を有する。入口開口の全断面は送達導管および接続チューブにおける流れ断面より小さくはない。分配ヘッドおよび接続チューブにおける流れ断面は同様である。密閉接続チャンバ内の接続チューブの配置により、凝集剤液の流れ断面を最適化することができる。 For sufficient delivery through the outlet slot of the flocculant liquid (s), the flow cross section available for the flocculant liquid (s) is very important. In one embodiment of the invention, all of the outlet slots together have a cross section that is smaller than the previous flow cross section of the flocculant liquid. The overall cross section of the inlet opening is not smaller than the flow cross section in the delivery conduit and connecting tube. The flow cross sections in the distribution head and the connecting tube are similar. The flow cross section of the flocculant liquid can be optimized by the arrangement of the connection tube in the sealed connection chamber.
逆止弁が凝集剤液送達導管において配置される場合、特に有効で有利であり、逆止弁の前の凝集剤液が加圧下にない場合、例えば、凝集剤液ポンプが動作しない場合、スラリーは出口スロットに浸透することができる。凝集剤液ポンプからの凝集剤液もまた加圧下にない場合、接続チャンバ中のシーリングおよびベアリングは凝集剤液で潤滑されたままである。 It is particularly effective and advantageous when the check valve is arranged in the flocculant liquid delivery conduit, such as when the flocculant liquid before the check valve is not under pressure, for example when the flocculant liquid pump does not operate. Can penetrate the outlet slot. If the flocculant liquid from the flocculant liquid pump is also not under pressure, the seals and bearings in the connection chamber remain lubricated with the flocculant liquid.
分配ヘッドが700−2,500回転/分、好ましくは1,000−2,000回転/分の回転速度で駆動される場合、発明の特に有効で有利な実施形態が得られる。この比較的高い回転速度では、凝集剤液の、スラリー中での所望の改善された混合および分配が起こる。低すぎる回転速度、500回転/分未満では、凝集剤液のストリップまたはストリームが中断してしまう。しかしながら、大きな速度では、所望の効果を達成するために、高すぎる費用が必要となる。上記型の公知の装置(DE−05 4029824)では、リザーバに貯蔵されている凝集剤が使用可能である。さらに、真水を、液体または粉末形態の使用可能な凝集剤に添加し、約1%の凝集剤親溶液が得られることが知られている(DE−05 39 01 292)。凝集剤親溶液はその後、充填ステーションで、4−10体積部の補給水と混合され、いわゆる市販溶液の形態の凝集剤が得られる。この凝集剤は、スラリーに添加されたフィラースラリーの量の18−20%の量で添加され、すなわち、凝集剤物質の形態の約20部の凝集剤液が、100部のフィラー粒子に添加される。その上、凝集剤−含有スラリー、すなわち、調整済みフィラーは、さらに添加される凝集剤液の混合により、液体の1/6を含む。 A particularly effective and advantageous embodiment of the invention is obtained when the dispensing head is driven at a rotational speed of 700-2,500 revolutions / minute, preferably 1,000-2,000 revolutions / minute. At this relatively high rotational speed, the desired improved mixing and distribution of the flocculant liquid in the slurry occurs. If the rotational speed is too low, less than 500 revolutions / minute, the flocculant liquid strip or stream will be interrupted. However, at high speeds, too high a cost is required to achieve the desired effect. In known devices of the above type (DE-05 4029824), flocculants stored in reservoirs can be used. Furthermore, it is known that fresh water is added to the available flocculant in liquid or powder form, resulting in about 1% flocculant parent solution (DE-05 39 01 292). The flocculant parent solution is then mixed with 4-10 parts by volume of make-up water at the filling station to obtain the flocculant in the form of a so-called commercial solution. This flocculant is added in an amount of 18-20% of the amount of filler slurry added to the slurry, ie about 20 parts of the flocculant liquid in the form of flocculant material is added to 100 parts of filler particles. The In addition, the flocculant-containing slurry, i.e. the conditioned filler, contains 1/6 of the liquid by further mixing of the flocculant liquid added.
公知の適用では、凝集剤物質の追加の加工処理のために、大量の水が使用されるが、大量の水の使用は高くつく。加工処理のために、親溶液を得るための装置に加えて、市販溶液を得るための装置が必要とされる。この装置により、装置と関連する追加の費用および装置の駆動と関連する追加の費用が生じる。凝集剤およびその水はスラリーとよく混合されるまで送達され、送達にはエネルギーが必要であり、エネルギーの送達にはコストがかかる。凝集剤の水成分は、スラリーと一緒に、フィルタープレスまで送達され、フィルタープレスを通過し、最後に、再び精製されなければならない。よって、公知の適用では、追加の費用の増加は凝集剤液に含まれる水と関連する。 In known applications, large amounts of water are used for additional processing of the flocculant material, but the use of large amounts of water is expensive. For processing, in addition to an apparatus for obtaining a parent solution, an apparatus for obtaining a commercial solution is required. This device incurs additional costs associated with the device and additional costs associated with driving the device. The flocculant and its water are delivered until well mixed with the slurry, energy is required for delivery and energy delivery is costly. The water component of the flocculant must be delivered to the filter press along with the slurry, pass through the filter press and finally be purified again. Thus, in known applications, the additional cost increase is associated with the water contained in the flocculant liquid.
そのため、本発明の目的は、上記プロセスを改善し、凝集剤液の使用または含水量の増加と関連する費用を排除することである。この目的は、本発明の上記装置を、100tのフィラースラリーに対して提供される凝集剤液の必要量が最大3tとなるように設計することによって、本発明により達成される。 The object of the present invention is therefore to improve the above process and eliminate the costs associated with the use of flocculant liquids or increased water content. This object is achieved according to the invention by designing the device according to the invention such that the required amount of flocculant liquid provided for a 100 t filler slurry is a maximum of 3 t.
本発明による装置の分配ヘッドの使用により、スラリーに混合される凝集剤液の有効性を排除せずに、凝集剤液の水成分を排除することが可能になることが見出された。一方、公知の適用では、予め決められた量の添加物を用いた予め決められた効果を達成するために、大量の水成分が必要であるが、本発明の装置が使用される場合は大量の水成分は必要ではない。凝集剤液の水成分は、非常に大きな程度まで低減させることができ、そのため、この含水量と関連する費用はそれに応じて排除される。必要な水が少なくなるので、ポンピングされる必要がある水が少なくなり、精製される必要がある水が少なくなる。 It has been found that the use of the dispensing head of the apparatus according to the invention makes it possible to eliminate the water component of the flocculant liquid without eliminating the effectiveness of the flocculant liquid mixed with the slurry. On the other hand, in known applications, a large amount of water component is required to achieve a predetermined effect using a predetermined amount of additive, but a large amount is required when the device of the present invention is used. The water component is not necessary. The water component of the flocculant liquid can be reduced to a very large extent, so that the costs associated with this water content are eliminated accordingly. As less water is needed, less water needs to be pumped and less water needs to be purified.
本発明により達成される改善された有効性は、下記の通り、説明することができ、その説明が正しいことを主張しなくてもよい:本発明の装置の混合ブレードの特別な形状はスラリーのフィラースラリー粒子を著しく破壊し、得られた破壊された小片は開いた亀裂を形成する。凝集剤出口の特別な形状により、確実に、凝集剤液が大きな表面ベール(surface veil)の形状をとり、その表面ベールが、新たに開いた亀裂を被覆し、そのため、フィラーおよび凝集剤の混合が増大する。本発明による凝集剤液は、細かく分配された状態ですでに混合されているため、添加物をさらに大量の水で希釈する、すなわち、凝集剤液の水成分を増加させる必要はない。よって、本発明の特に有効で有利な実施形態によれば、凝集剤液は親溶液として使用され、添加物は、水と単一工程で混合される。この実施形態を用いると、さらに水と混合するための追加のステーションが排除される。 The improved effectiveness achieved by the present invention can be explained as follows and does not have to claim that the explanation is correct: the special shape of the mixing blade of the device of the present invention The filler slurry particles are severely broken and the resulting broken pieces form open cracks. The special shape of the flocculant outlet ensures that the flocculant liquid takes the form of a large surface veil, which covers the newly opened cracks, thus mixing the filler and flocculant Will increase. Since the flocculant liquid according to the invention is already mixed in a finely distributed state, it is not necessary to dilute the additive with a larger amount of water, i.e. to increase the water component of the flocculant liquid. Thus, according to a particularly effective and advantageous embodiment of the present invention, the flocculant liquid is used as a parent solution and the additive is mixed with water in a single step. With this embodiment, additional stations for further mixing with water are eliminated.
以下、図1および図2について説明すると、少なくとも1つの実施形態では、装置はフィラースラリー運搬導管/パイプ1に取り付けることができ、ここを通って、フィラースラリーが矢印2の方向に流れることが示されている。装置は、細長いフランジ3によりスラリーパイプ1に取り付けることができ、フランジ3から突出する接続チャンバ4を含む。接続チャンバ4から、分配ヘッド6が、スラリーパイプ1中に延在し、チャンバ4の反対端で提供され、電気モーターとして形成されるドライブ7により回転される。凝集剤液導管8がチャンバ4に開口し、逆止弁9が導管8内に配置される。分配ヘッド6は出口スロット10を形成し、混合ストリップ形状ブレード(11)を備える。
1 and 2, in at least one embodiment, the apparatus can be attached to a filler slurry carrying conduit / pipe 1 through which the filler slurry flows in the direction of arrow 2. Has been. The apparatus can be attached to the slurry pipe 1 by means of an elongated flange 3 and includes a connection chamber 4 protruding from the flange 3. From the connection chamber 4 a distribution head 6 extends into the slurry pipe 1 and is provided at the opposite end of the chamber 4 and rotated by a drive 7 formed as an electric motor. A flocculant liquid conduit 8 opens into the chamber 4 and a check valve 9 is disposed in the conduit 8. The dispensing head 6 forms an
スリーブ14は接続チューブ15をドライブ7から延在するシャフト延長部12内で支持し、および接続チャンバ4の端壁内では、軸方向面シール(axial face seal)16が提供され、軸方向面シール16を通ってシャフト延長部13が延在する。接続チューブ15は複数の細長い入口開口17を有し、入口開口17を通って凝集剤が接続チューブ中に接続チャンバから流れ込む。接続チューブ15は、フランジ3内に設けられた滑りベアリングスリーブ5を通して接続チャンバ4中に突出し、管状形状分配ヘッド6がチューブ15の一体部分を形成する。分配ヘッド6は破線で指定される回転平面18と関連づけられる。各混合ブレード11が弓形縁19を形成し、弓形縁19はブレードの対応する位置で、円形断面を有するスラリーパイプ1に対してスロット20の範囲を制限する。
The
前記は下記実施例を参照することにより、よりよく理解することができ、その実施例は、例示目的で提示され、発明の範囲を制限することは意図されない。 The foregoing can be better understood with reference to the following examples, which are presented for purposes of illustration and are not intended to limit the scope of the invention.
実施例1
1(i)フィラー前処理:
フィラー粒子のブレンドを製紙工場から入手した。ブレンドフィラーは、50%PCCおよび50%100%GCCの混合物とした。フィラーブレンドを、固形分が20%になるように水道水で希釈した。200mLの希釈したフィラーブレンドを500mLガラスビーカーに入れた。撹拌を凝固剤の添加前少なくとも30秒間実施した。スターラーは、R1342、50mm、4ブレードプロペラを備えたユーロスター(EUROSTAR)デジタルオーバーヘッドミキサとした(どちらもノースカロライナ州ウィルミントンのイカワークス社(IKA Works, Inc.)製)。凝固剤溶液を、800rpmの撹拌下での最初の30秒の混合後に、徐々に添加した。使用した凝固剤溶液は4690であった。凝固剤の投与量は、乾燥フィラー重量に基づき1kg/トンとした。撹拌を800rpmで、凝固剤が全て添加されるまで続けた。その後、撹拌速度を1500rpmまで1分間増加させた。
Example 1
1 (i) Filler pretreatment:
A blend of filler particles was obtained from a paper mill. The blend filler was a mixture of 50% PCC and 50% 100% GCC. The filler blend was diluted with tap water to a solid content of 20%. 200 mL of diluted filler blend was placed in a 500 mL glass beaker. Agitation was carried out for at least 30 seconds before addition of the coagulant. The stirrer was a Eurostar digital overhead mixer equipped with an R1342, 50 mm, 4-blade propeller (both from IKA Works, Inc., Wilmington, NC). The coagulant solution was added gradually after the first 30 seconds of mixing under 800 rpm stirring. The coagulant solution used was 4690. The dosage of the coagulant was 1 kg / ton based on the dry filler weight. Stirring was continued at 800 rpm until all of the coagulant was added. Thereafter, the stirring speed was increased to 1500 rpm for 1 minute.
1(ii)フィラーの使用:
完成紙料を、市販の広葉樹さらしドライラップ(bleached hardwood dry lap)を分解することにより調製した。50%PCCおよび50%GCCの混合物をパルプ完成紙料に添加し、シート中の異なるフィラー量を達成した。200ppmナルコ61067を歩留向上剤として使用した。前処理評価のために、フィラー混合物を、ナルコ凝固剤4690で前処理し、その後、フィラーを完成紙料中に混入させた。ハンドシート(handsheet)の調製中、3kg/トンのナルコ63700を添加し、シートウェットウエブ強度を改善させた。我々は、シートウェットウエブ強度を測定することにより、63700のプレス脱水性能へのフィラー前処理の効果を評価しようとした。ハンドシートを、60℃で同じ圧力レベルを制御することにより、一定の固形分(50%)になるまでプレスし、ウェットシートを水中、1000RPMのせん断力下で完全に粉砕するために必要とされる時間を記録し、シートウェットウエブ強度を比較した。シートウェットウエブ強度は、間接的にプレス脱水を反映することが予想された。結果から、シートウェットウエブ強度は、63700の添加により、著しく改善することができたことが示される。フィラー前処理は、より低い灰分での追加の20%により、シートウェットウエブ強度をさらに強化することができた。より高い灰分については、63700の性能は20%よりさらに高くなった。
1 (ii) Use of filler:
The furnish was prepared by decomposing commercially available bleached hardwood dry lap. A mixture of 50% PCC and 50% GCC was added to the pulp furnish to achieve different filler amounts in the sheet. 200 ppm Nalco 61067 was used as a yield improver. For pretreatment evaluation, the filler mixture was pretreated with Nalco coagulant 4690, after which the filler was incorporated into the furnish. During the preparation of the handsheet, 3 kg / ton Nalco 63700 was added to improve the sheet wet web strength. We sought to evaluate the effect of filler pretreatment on 63700 press dewatering performance by measuring sheet wet web strength. Required to press the handsheet to a constant solids (50%) by controlling the same pressure level at 60 ° C. and to completely grind the wetsheet in water under 1000 RPM shear force. The sheet wet web strength was compared. Sheet wet web strength was expected to indirectly reflect press dewatering. The results show that the sheet wet web strength could be significantly improved by adding 63700. The filler pretreatment could further enhance the sheet wet web strength with an additional 20% at a lower ash content. For higher ash content, the performance of 63700 was even higher than 20%.
実施例2
製紙機械がGAB300を900m/分の機械速度で作製する機械試験を実行した。セルロース繊維が14%MXW、3%コート損紙、17%SOW、12%未コート損紙、44%DIPおよび10%ONPである、組成物を提供した。完成紙料はまた、GCCを含んでいた。試験中、15/トンのナルコプレス脱水助剤63700、歩留向上剤、サイズ剤、およびカチオン性デンプンを含むウェットエンド添加物は全て、一定に維持した。
Example 2
A mechanical test was performed in which the papermaking machine made GAB300 at a machine speed of 900 m / min. A composition was provided in which the cellulose fibers were 14% MXW, 3% coated waste paper, 17% SOW, 12% uncoated waste paper, 44% DIP and 10% ONP. The furnish also included GCC. During the test, 15 / ton of Nalcopress dehydration aid 63700, retention aid, sizing agent, and wet end additives including cationic starch were all kept constant.
1)フィラー歩留増強:
4690を、フィラーに基づき、0.5kg/トンから2kg/トンまで徐々に増加させた。オンライン灰分は、4690のフィラーパイプへの添加に伴い徐々に増加したことが見出された。明らかに、15.6%から16.3%の0.7の灰ポイント増加がフィラー前処理により得られた。歴史的に、同グレードの生成では、DCSの記録された灰分はナルコ63700の使用なしで約12%であった。灰分改善はフィラープライ(ply)によってのみ提供されたことが指摘されるべきである。そのため、フィラープライが最終製品の半分の坪量を占めたので、フィラープライにおける灰分増加は約1.4%であると仮定された。FPARは70%から75%まで増加し、これにより、最終灰分が著しく増強された理由を説明することができるであろう。
1) Filler yield enhancement:
4690 was gradually increased from 0.5 kg / ton to 2 kg / ton based on the filler. Online ash was found to gradually increase with the addition of 4690 to the filler pipe. Clearly, an ash point increase of 0.7 from 15.6% to 16.3% was obtained with the filler pretreatment. Historically, in the same grade production, the recorded ash content of DCS was about 12% without the use of Nalco 63700. It should be pointed out that the ash improvement was provided only by the filler ply. Therefore, since the filler ply accounted for half the basis weight of the final product, the increase in ash content in the filler ply was assumed to be about 1.4%. FPAR increased from 70% to 75%, which could explain why the final ash was significantly enhanced.
2)蒸気圧低減:
予備乾燥機の蒸気圧がフィラー処理により低減されたこともまた見出された。蒸気圧は2.15から2barまで、10:30amから2:00pmに徐々に減少した。第1のプレスセクションのプレス圧力および第2のプレスセクションのプレス圧力がそれぞれ、550から470および600から580に低減されても、蒸気圧だけは2.05に戻った。
2) Vapor pressure reduction:
It was also found that the predryer vapor pressure was reduced by filler treatment. The vapor pressure gradually decreased from 2.15 to 2 bar from 10:30 am to 2:00 pm. Even if the press pressure of the first press section and the press pressure of the second press section were reduced from 550 to 470 and 600 to 580, respectively, only the vapor pressure returned to 2.05.
試験中、灰分は約15.6%から、フィラーを前処理した後約1時間で16.3%に増加し、その後、同じレベルで数時間維持された。他方、蒸気圧は数時間、プレス荷重が低減されるまで減少し続けた。これにより、蒸気低減は灰分増加のみに由来しなかったことが示されると考えられる。その上、この試験の蒸気需要低減はフィラープライのみに由来する。というのも、4690はこのプライに対してのみ適用され、よって、灰分増加単独により引き起こされた総蒸気低減は少ないはずだからである。そのため、結果により、フィラー前処理は、プレス脱水剤またはウェットウエブ強度助剤としての63700性能を増強させることができることが示された。 During the test, the ash increased from approximately 15.6% to 16.3% approximately 1 hour after pre-treatment of the filler and then maintained at the same level for several hours. On the other hand, the vapor pressure continued to decrease for several hours until the press load was reduced. This is believed to indicate that the steam reduction was not due solely to the increase in ash. Moreover, the steam demand reduction of this test comes from the filler ply only. 4690 is applied only to this ply, so the total steam reduction caused by ash increase alone should be small. Therefore, the results showed that filler pretreatment can enhance 63700 performance as a press dehydrating agent or wet web strength aid.
当業者であれば、前に記載される方法は全て、他の非セルロース系繊維材料を含む紙マット、セルロース系および非セルロース系繊維材料、および/または合成繊維系材料の混合物を含む紙マットに適用可能であることを認識するであろう。 A person skilled in the art can apply all of the previously described methods to a paper mat containing other non-cellulosic fiber materials, cellulosic and non-cellulosic fiber materials, and / or mixtures of synthetic fiber materials. You will recognize that it is applicable.
特許請求の範囲で規定される発明の概念および範囲から逸脱せずに、本明細書で記載される発明の方法の組成物、動作、および配置の変更が可能である。この発明は多くの異なる形態で具体化することができるが、発明の特定の好ましい実施形態が本明細書で詳細に記載される。本開示は発明の原理の例示であり、発明を、説明される特定の実施形態に制限することは意図されない。さらに、発明は、本明細書で記載される様々な実施形態のいくつかまたは全ての任意の可能な組み合わせを包含する。本出願のどこかで、または、任意の引用される特許、引用される特許出願、または他の引用される材料において言及される全ての特許、特許出願、および他の引用される材料は、これにより、その全体が参照により組み込まれる。さらに、この発明は、任意の引用される材料の組成物、方法、成分、要素、または他の部分の1つ、いくつか、または全てを排除する実施形態を企図する。 Variations in the composition, operation, and arrangement of the methods of the invention described herein are possible without departing from the concept and scope of the invention as defined in the claims. While this invention may be embodied in many different forms, there are described in detail herein specific preferred embodiments of the invention. This disclosure is illustrative of the principles of the invention and is not intended to limit the invention to the particular embodiments described. Furthermore, the invention encompasses any possible combination of some or all of the various embodiments described herein. All patents, patent applications, and other cited materials mentioned elsewhere in this application or in any cited patent, cited patent application, or other cited material are Is incorporated by reference in its entirety. Furthermore, the present invention contemplates embodiments that exclude one, some, or all of the compositions, methods, components, elements, or other parts of any cited material.
上記開示は例示であり、包括的ではないことが意図される。この記載は、当業者に多くの変更および代替を示唆するであろう。これらの代替および変更は全て、特許請求の範囲内に含まれることが意図され、ここで、「含む」という用語は、「包含するが、これに限定はされない」ことを意味する。当業者であれば、本明細書で記載される特定の実施形態の他の等価物を認識することができ、その等価物もまた、特許請求の範囲により包含されることが意図される。 The above disclosure is intended to be illustrative and not exhaustive. This description will suggest many variations and alternatives to one of ordinary skill in this art. All these alternatives and modifications are intended to be included within the scope of the claims, where the term “comprising” means “including, but not limited to”. Those skilled in the art will recognize other equivalents to the specific embodiments described herein which equivalents are also intended to be encompassed by the claims.
これで、発明の好ましいおよび別の実施形態の説明を終える。当業者であれば、本明細書で記載される特定の実施形態の他の等価物を認識することができ、その等価物は、添付の特許請求の範囲により包含されることが意図される。 This completes the description of the preferred and alternate embodiments of the invention. Those skilled in the art will recognize other equivalents to the specific embodiments described herein, which equivalents are intended to be encompassed by the following claims.
Claims (19)
フィラー粒子のブレンド、少なくとも1つの濾水添加物またはウェットウエブ強度添加物または湿潤強度助剤、およびセルロース繊維ストックを提供する工程、
前記フィラー粒子を、セルロース繊維ストックなしで、物質組成物で処理する工程、
前記フィラー粒子を前記セルロース繊維ストックと組み合わせる工程、
前記組み合わせを少なくとも1つの湿潤強度助剤またはウェットウエブ強度添加物または濾水添加物で処理する工程、ならびに
前記組み合わせから紙マットを形成する工程
を含み、
前記フィラー粒子の少なくとも10%は沈降炭酸カルシウムであり、前記フィラー粒子の少なくとも10%は重質炭酸カルシウムであり、セルロース繊維ストックは、複数のセルロース繊維および水を含み、前記物質組成物は前記紙マット中の前記湿潤強度助剤またはウェットウエブ強度添加物または濾水添加物の性能を増強させ、
前記物質組成物の少なくともいくらかは、回転混合装置を用いて前記フィラーに添加され、前記装置は、ドライブにより回転され、前記フィラー粒子のスラリーを含む容器内に配置され、回転平面と関連づけられている分配ヘッドを有し、前記分配ヘッドは、回転軸を取り囲むその周囲に沿って、前記組成物が前記スラリーに注入される分配出口および混合ブレードを有し、
前記出口が開口として形成され、前記混合ブレードが、前記回転平面に直角に延在し、スラリーパイプの内径の少なくとも半分に等しい長さを有するストリップとして形成されることを特徴とし、
ならびに、前記組成物を前記フィラースラリーに混合させるために、前記組成物は前記分配ヘッドに送達される、方法。 A papermaking method including a filler,
Providing a blend of filler particles, at least one drainage additive or wet web strength additive or wet strength aid, and a cellulose fiber stock;
Treating the filler particles with the material composition without the cellulose fiber stock;
Combining the filler particles with the cellulose fiber stock;
Treating the combination with at least one wet strength aid or wet web strength additive or drainage additive, and forming a paper mat from the combination,
At least 10% of the filler particles are precipitated calcium carbonate, at least 10% of the filler particles are heavy calcium carbonate, the cellulose fiber stock includes a plurality of cellulose fibers and water, and the substance composition is the paper. Enhance the performance of the wet strength aid or wet web strength additive or drainage additive in the mat,
At least some of the material composition is added to the filler using a rotary mixing device, the device is rotated by a drive, placed in a container containing the slurry of filler particles, and associated with a plane of rotation. A dispensing head, the dispensing head having a dispensing outlet and a mixing blade along its circumference surrounding the axis of rotation through which the composition is injected into the slurry;
The outlet is formed as an opening, and the mixing blade is formed as a strip extending perpendicular to the plane of rotation and having a length equal to at least half the inner diameter of the slurry pipe;
And the composition is delivered to the dispensing head for mixing the composition into the filler slurry.
フィラー粒子のブレンド、少なくとも1つの乾燥強度助剤、およびセルロース繊維ストックを提供する工程、
前記フィラー粒子を、セルロース繊維ストックなしで、物質組成物で処理する工程、
前記フィラー粒子を前記セルロース繊維ストックと組み合わせる工程、
前記組み合わせを少なくとも1つの乾燥強度助剤で処理する工程、ならびに
前記組み合わせから紙マットを形成する工程
を含み、
前記フィラー粒子の少なくとも10%は分散スラリー炭酸カルシウム形態であり、
前記セルロース繊維ストックは複数のセルロース繊維および水を含み、ならびに
前記物質組成物は、前記紙マット中の前記乾燥強度助剤の性能を増強させ、
前記物質組成物の少なくともいくらかは、回転混合装置を用いて前記フィラーに添加され、前記装置は、ドライブにより回転され、前記フィラー粒子のスラリーを含む容器内に配置され、回転平面と関連づけられている分配ヘッドを有し、前記分配ヘッドは、回転軸を取り囲むその周囲に沿って、前記組成物がスラリーに注入される分配出口および混合ブレードを有し、
前記出口が開口として形成され、前記混合ブレードが前記回転平面に直角に延在し、スラリーパイプの内径の少なくとも半分に等しい長さを有するストリップとして形成されることを特徴とし、
ならびに、前記組成物を前記フィラースラリーに混合させるために、前記組成物は前記分配ヘッドに送達される、方法。 A papermaking method including the use of fillers,
Providing a blend of filler particles, at least one dry strength aid, and a cellulose fiber stock;
Treating the filler particles with the material composition without the cellulose fiber stock;
Combining the filler particles with the cellulose fiber stock;
Treating the combination with at least one dry strength aid, and forming a paper mat from the combination,
At least 10% of the filler particles are in the form of dispersed slurry calcium carbonate,
The cellulose fiber stock includes a plurality of cellulose fibers and water, and the substance composition enhances the performance of the dry strength aid in the paper mat;
At least some of the material composition is added to the filler using a rotary mixing device, the device is rotated by a drive, placed in a container containing the slurry of filler particles, and associated with a plane of rotation. Having a dispensing head, the dispensing head having a dispensing outlet and a mixing blade along its circumference surrounding the axis of rotation through which the composition is injected into the slurry;
The outlet is formed as an opening, and the mixing blade extends perpendicular to the plane of rotation and is formed as a strip having a length equal to at least half the inner diameter of the slurry pipe;
And the composition is delivered to the dispensing head for mixing the composition into the filler slurry.
フィラー粒子を、セルロース繊維ストックなしで、物質組成物で前処理する工程、
前処理したフィラー粒子をセルロース繊維と組み合わせる工程、ならびに
前記組み合わせを少なくとも1つの濾水添加物またはウェットウエブ強度添加物または湿潤強度助剤で処理する工程
を含み、
前記フィラー粒子は、沈降炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、およびそれらの任意の組み合わせからなるリストより選択され、ならびに
前記物質組成物は、前記濾水添加物または前記ウェットウエブ強度添加物または湿潤強度助剤の前記フィラー粒子への付着を抑制し、
前記物質組成物の少なくともいくらかは、回転混合装置を用いて前記フィラーに添加され、前記装置は、ドライブにより回転され、前記フィラー粒子のスラリーを含む容器内に配置され、回転平面と関連づけられている分配ヘッドを有し、前記分配ヘッドは、回転軸を取り囲むその周囲に沿って、前記組成物が前記スラリーに注入される分配出口および混合ブレードを有し、
前記出口が開口として形成され、前記混合ブレードが前記回転平面に直角に延在し、スラリーパイプの内径の少なくとも半分に等しい長さを有するストリップとして形成されることを特徴とし、
ならびに、前記組成物を前記フィラースラリーに混合させるために、前記組成物は分配ヘッドに送達される、方法。 A method for increasing the interaction between drainage additive or wet web strength additive or wet strength aid and cellulose fibers mixed with filler particles, comprising:
Pre-treating the filler particles with the material composition without the cellulose fiber stock;
Combining pre-treated filler particles with cellulose fibers, and treating the combination with at least one drainage additive or wet web strength additive or wet strength aid,
The filler particles are selected from the list consisting of precipitated calcium carbonate, heavy calcium carbonate, and any combination thereof, and the substance composition is the drainage additive or the wet web strength additive or the wet strength aid. Suppresses adhesion of the agent to the filler particles,
At least some of the material composition is added to the filler using a rotary mixing device, the device is rotated by a drive, placed in a container containing the slurry of filler particles, and associated with a plane of rotation. A dispensing head, the dispensing head having a dispensing outlet and a mixing blade along its circumference surrounding the axis of rotation through which the composition is injected into the slurry;
The outlet is formed as an opening, and the mixing blade extends perpendicular to the plane of rotation and is formed as a strip having a length equal to at least half the inner diameter of the slurry pipe;
And the composition is delivered to a dispensing head for mixing the composition into the filler slurry.
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