[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Papier, Pappe und Karton
durch Zugabe eines Mikropartikelsystems aus einem polymeren Retentionsmittel mit einer
Molmasse M
w von mindestens 2 Millionen und einer feinteiligen anorganischen Komponente zu einem
Papierstoff mit einer Stoffdichte von höchstens 20 g/l und Entwässern des Papierstoffs,
wobei der Papierstoff vor oder nach der Zugabe des kationischen Retentionsmittels
mindestens einer Scherstufe unterworfen wird.
[0002] Die Verwendung von Kombinationen aus nichtionischen oder anionischen Polymeren und
Bentonit als Retentionsmittel bei der Herstellung von Papier ist beispielsweise aus
der
US-A-3,052,595 und der
EP-A-0 017 353 bekannt.
[0003] Aus der
EP-A-0 223 223 ist ein Verfahren zur Herstellung von Papier und Karton durch Entwässerung eines
Papierstoffs bekannt, wobei man zu einem Papierstoff mit einer Stoffkonzentration
von 2,5 bis 5 Gew.-% zuerst Bentonit zusetzt, danach den Papierstoff verdünnt, ein
hochkationisches Polymer mit einer Ladungsdichte von mind. 4 meq/g zusetzt und schließlich
ein hochmolekulares Polymer auf Basis Acrylamid zusetzt und die so erhaltene Pulpe
nach der Durchmischung entwässert.
[0004] Nach dem aus der
EP-A-0 235 893 bekannten Verfahren zur Herstellung von Papier dosiert man zu einer wässrigen Faserstoffsuspension
zunächst ein im wesentlichen lineares synthetisches kationisches Polymer mit einer
Molmasse von mehr als 500 000 in einer Menge von mehr als 0,03 Gew.-%, bezogen auf
trockenen Papierstoff, unterwirft die Mischung dann der Einwirkung eines Scherfeldes,
wobei die zunächst entstandenen Flocken in Mikroflocken zerteilt werden, die eine
kationische Ladung tragen, dosiert dann Bentonit und entwässert die so erhaltene Pulpe
ohne weitere Einwirkung von Scherkräften.
[0005] EP-A-0 335 575 beschreibt ein Papierherstellverfahren, wobei man zu einer Pulpe zunächst ein polymeres
kationisches Fixiermittel und anschließend ein wasserlösliches kationisches Polymer
dosiert, die so erhaltene Pulpe dann mindestens einer Scherstufe unterwirft und danach
durch Zugabe von Bentonit flockt.
[0006] In der
EP-A-0 885 328 wird ein Verfahren zur Herstellung von Papier beschrieben, wobei man zu einer wässrigen
Faserstoffsuspension zunächst ein kationisches Polymer dosiert, die Mischung dann
der Einwirkung eines Scherfeldes unterwirft, anschließend eine aktivierte Bentonitdispersion
zugibt und die so erhaltene Pulpe entwässert.
[0007] Aus der
EP-A 0 711 371 ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Papier bekannt. Bei diesem Verfahren
wird ein synthetisches, kationisches, hochmolekulares Polymer zu einer Dickstoff-Cellulose-Suspension
gegeben. Nach dem Verdünnen des flockulierten Dickstoffs wird vor dem Entwässern ein
Koagulationsmittel, das aus einem anorganischen Koagulationsmittel und/oder einem
zweiten, niedermolekularen und hochkationischen wasserlöslichen Polymer besteht, zugegeben.
[0008] In der
EP-A-0 910 701 wird ein Verfahren zur Herstellung von Papier und Karton beschrieben, wobei man zur
Papierpulpe nacheinander ein niedrigmolekulares oder mittelmolekulares kationisches
Polymer auf Basis Polyethylenimin oder Polyvinylamin und anschließend mit ein hochmolekulares
kationisches Polymer wie Polyacrylamid, Polyvinylamin oder kationische Stärke zusetzt.
Nachdem diese Pulpe mindestens einer Scherstufe unterworfen wurde, wird sie durch
Zugabe von Bentonit geflockt und der Papierstoff entwässert.
[0009] Aus der
EP-A-0 608 986 ist bekannt, dass man bei der Papierherstellung ein kationisches Retentionsmittel
zum Dickstoff dosiert. Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Papier und Karton
ist aus der
US-A-5,393,381, der
WO-A-99/66130 und der
WO-A-99/63159 bekannt, wobei man ebenfalls ein Mikropartikelsystem aus einem kationischen Polymer
und Bentonit verwendet. Als kationisches Polymer wird ein wasserlösliches, verzweigtes
Polyacrylamid eingesetzt.
[0010] In der
WO-A-01/34910 wird ein Verfahren zur Herstellung von Papier beschrieben, bei dem zu der Papierstoffsuspension
ein Polysaccharid oder ein synthetisches, hochmolekulares Polymer dosiert wird. Anschließend
muß eine mechanische Scherung des Papierstoffs erfolgen. Die Reflockulation erfolgt
durch Zugabe einer anorganischen Komponente wie Kieselsäure, Bentonit oder Clay und
eines wasserlöslichen Polymers.
[0011] Aus der
US-A-6,103,065 ist ein Verfahren zur Verbesserung der Retention und der Entwässerung von Papierstoffen
bekannt, wobei man zu einem Papierstoff nach dem letzten Scheren ein kationisches
Polymer mit einer Molmasse von 100 000 bis 2 Millionen und einer Ladungsdichte von
mehr als 4,0 meq./g zusetzt, gleichzeitig oder danach ein Polymer mit einer Molmasse
von mindestens 2 Millionen und einer Ladungsdichte von weniger als 4,0 meq./g zugibt
und danach Bentonit dosiert. Es ist bei diesem Verfahren nicht erforderlich, den Papierstoff
nach der Zugabe der Polymeren einer Scherung zu unterwerfen. Nach Zugabe der Polymeren
und des Bentonits kann die Pulpe ohne weitere Einwirkung von Scherkräften unter Blattbildung
entwässert werden.
[0012] Aus der
DE-A-102 36 252 ist ein Verfahren zur Herstellung von Papier, Pappe und Karton durch Scheren eines
Papierstoffs, Zugabe eines Mikropartikelsystems aus einem kationischen Polymeren und
einer feinteiligen anorganischen Komponente zum Papierstoff nach der letzten Scherstufe
vor dem Stoffauflauf, Entwässern des Papierstoffs unter Blattbildung und Trocknen
der Blätter bekannt, wobei man als kationische Polymere des Mikropartikelsystems kationische
Polyacrylamide, Vinylamineinheiten enthaltende Polymere und/oder Polydiallyldimethylammoniumchlorid
mit einer mittleren Molmasse M
w von jeweils mindestens 500 000 Dalton und einer Ladungsdichte von jeweils höchstens
4,0 meq./g einsetzt.
[0013] US 6719881 beschreibt ein Mikropartikelsystem zur Verwendung als Retentions- und Entwässerungshilfsmittel
bei der Herstellung von alkalischen und sauren Papierprodukten , die ein hochmolekulares
Flockulierungsmittel-Polymer, ein_ Säure-Kolloid und ein Koagulans oder Flockulierungsmittel
mit einem mittleren Molekulargewicht enthalten. Das Säurekolloid umfasst eine wässrige
Lösung des wasserlöslichen Polymers oder Copolymers aus Melamin-Aldehyd, vorzugsweise
Melamin-Formaldehyd, und ist in einer Menge im Bereich von 0,0005 Gew.-% bis 0,5 Gew.-%,
bezogen auf das Trockengewicht der Feststoffe im Stoffeintrag, vorhanden.
[0014] EP 1039026 offenbart die Herstellung von Papier durch die Bildung einer Dickstoff-Zellulose-Suspension,
Ausflockung des Dickstoffes durch Zugabe eines Polymers mit einem relativ hohen Molekulargewicht
und einer relativ niedrigen kationischen Ladungsdichte, Verdünnung des ausgeflockten
Dickstoffes, um Dünnstoff zu bilden, und dann Entwässern des Dünnstoffes, um ein Papierblatt
zu bilden. Gewöhnlich wird das Koagulationsmittel vor dem Entwässern zu dem Dünnstoff
zugegeben und die besten Ergebnisse werden durch Hinzufügen des Koagulationsmittels
gefolgt von anionischem kolloidalen Material, wie Bentonit, erreicht.
[0015] Bei den bekannten Papierhersteilverfahren, bei denen man ein Mikropartikelsystem
als Retentionsmittel verwendet, benötigt man größere Mengen an Polymer und Bentonit.
Diejenigen Verfahren, die zwingend die Mitverwendung von kationischen Polymeren mit
einer Ladungsdichte von mehr als 4,0 erfordern, ergeben Papiere, die zur Vergilbung
neigen. Die bisher bekannten Mikropartikelverfahren zur Papierherstellung haben außerdem
den Nachteil, dass sie den heutzutage geforderten Ansprüchen an Formation und Füllstoff-
bzw. Feinstoffretention nicht gerecht werden.
[0016] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Verfahren zur
Herstellung von Papier, Pappe und Karton unter Verwendung eines Mikropartikelsystems
zur Verfügung zu stellen, wobei man im Vergleich zu den bekannten Verfahren eine bessere
Retention und Papiere erhält, die eine verbesserte Formation aufweisen.
[0017] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Verfahren zur Herstellung von Papier,
Pappe und Karton durch Zugabe eines Mikropartikelsystems bestehend aus mindestens
einem kationischen polymeren Retentionsmittel mit einer Molmasse M
w von mindestens 2 Millionen und einer feinteiligen anorganischen Komponente zu einem
Papierstoff mit einer Stoffdichte von höchstens 20 g/l und Entwässern des Papierstoffs,
wobei der Papierstoff vor oder nach der Zugabe des Retentionsmittels mindestens einer
Scherstufe unterworfen wird, wenn man das Retentionsmittel an mindestens zwei Stellen
in den Papierstoff und die feinteilige anorganische Komponente vor oder nach der Zugabe
der Retentionsmittel oder zwischen zwei Dosierstellen für Retentionsmittel dosiert,
wobei man als feinteilige anorganische Komponente des Mikropartikelsystems mindestens
einen Bentonit, kolloidale Kieselsäure, Silikate, Calciumcarbonat oder deren Mischungen
einsetzt.
[0018] Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können sämtliche Papierqualitäten hergestellt
werden, z.B. Karton, ein- oder mehrlagiger Faltschachtelkarton, ein- oder mehrlagiger
Liner, Wellenstoff, Papiere für den Zeitungsdruck, sogenannte mittelfeine Schreib-
und Druckpapiere, Naturtiefdruckpapiere und leichtgewichtige Streichrohpapiere. Um
solche Papiere herzustellen, kann man beispielsweise von Holzschliff, thermomechanischem
Stoff (TMP), chemo-thermomechanischem Stoff (CTMP), Druckschliff (PGW), Holzstoff
sowie Sulfit- und Sulfatzellstoff ausgehen. Die Zellstoffe können sowohl kurzfaserig
als auch langfaserig sein. Es ist jedoch auch möglich, aus Altpapier zurückgewonnene
Fasern allein oder in Mischung mit anderen Fasern für die Herstellung von Papier,
Pappe und Karton einzusetzen. Vorzugsweise werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
holzfreie Qualitäten hergestellt, die hochweiße Papierprodukte ergeben.
[0019] Die Papiere können gegebenenfalls bis zu 40 Gew.-%, meistens 5 bis 35 Gew.-% Füllstoffe
enthalten. Geeignete Füllstoffe sind z.B. Titandioxid, natürliche und pränzipitierte
Kreide, Talkum, Kaolin, Satinweiß, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Clay oder Aluminiumoxid.
[0020] Die Herstellung der Papierprodukte erfolgt kontinuierlich. Üblicherweise geht man
von einem Dickstoff aus, der beispielsweise eine Stoffdichte in dem Bereich von 3
bis 6 Gew.-% hat. Der Dickstoff wird auf eine Stoffdichte von höchstens 20 g/l verdünnt
und erfindungsgemäß zu dem jeweils gewünschten Papierprodukt verarbeitet. Die Stoffdichte
beträgt beispielsweise 3 bis 15 g/l, vorzugsweise 5 bis 12 g/l und liegt meistens
in dem Bereich von 6 bis 10 g/l.
[0021] Das Mikropartikelsystem besteht erfindungsgemäß aus mindestens einem polymeren Retentionsmittel
mit einer Molmasse M
w von mindestens 2 Millionen und einer feinteiligen anionischen Komponente. Das Retentionsmittel
kann kationisch, anionisch, amphoter oder nichtionisch geladen sein. Als polymeres,
synthetisches Retentionsmittel kommt z.B. mindestens ein Polymer aus der Gruppe der
nichtionischen Polyacrylamide, der nichtionischen Polymethacrylamide, der kationischen
Polyacrylamide, der kationischen Polymethacrylamide, der anionischen Polyacrylamide,
der anionischen Polymethacrylamide, der Poly(N-vinylformamide), der Vinylamineinheiten
enthaltenden Polymeren und der Polydiallyldimethylammoniumchloride in Betracht. Die
mittlere Molmasse M
w der polymeren Retentionsmittel beträgt jeweils mindestens 2 Millionen Dalton, vorzugsweise
mindestens 3 Millionen und liegt meistens in dem Bereich von beispielsweise 3,5 Millionen
bis 15 Millionen. Die Ladungsdichte der in Betracht kommenden Polymeren beträgt beispielsweise
höchstens 4,0 meq./g.
[0022] Besonders bevorzugt werden kationische Polyacrylamide mit einer mittleren Molmasse
M
w von mindestens 5 Millionen Dalton und einer Ladungsdichte von 0,1 bis 3,5 meq./g
und Polyvinylamine, die durch Hydrolyse von Vinylformamideinheiten enthaltenden Polymeren
erhältlich sind und die eine mittlere Molmasse von mindestens 2 Millionen Dalton haben.
Die Polyvinylamine werden bevorzugt durch Hydrolyse von Homopolymeren des N-Vinylformamids
hergestellt, wobei der Hydrolysegrad beispielsweise bis zu 100%, meistens 70 bis 95%
beträgt. Auch hochmolekulare Copolymerisate von N-Vinylformamid mit anderen ethylenisch
ungesättigten Monomeren wie Vinylacetat, Vinylpropionat, Acrylsäuremethylester, Methacrylsäuremethylester,
Acrylamid, Acrylnitril und/oder Methacrylnitril, können zu Vinylamineinheiten enthaltenden
Polymeren hydrolysiert und erfindungsgemäß eingesetzt werden. Man kann beispielsweise
sämtliche Polyvinylamine mit einer Molmasse M
w von mindestens 2 Millionen erfindungsgemäß verwenden, die durch Hydrolyse von Vinylformamideinheiten
enthaltenden Polymeren erhältlich sind, wobei der Hydrolysegrad der Vinylformamideinheiten
0,5 bis 100 mol-% beträgt. Die Herstellung von Homo- und Copolymerisaten von N-Vinylformamid
ist bekannt. Sie wird beispielsweise in der
US 6,132,558, Spalte 2 Zeile 36 bis Spalte 5, Zeile 25 ausführlich beschrieben. Die dort gemachten
Ausführungen werden hiermit durch Bezugnahme zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden
Anmeldung gemacht.
[0023] Kationische Polyacrylamide sind beispielsweise Copolymerisate, die durch Copolymerisieren
von Acrylamid und mindestens einem Di-C
1-bisC
2-alkylamino-C
2-bisC
4-alkyl(meth)acrylat oder einem basischen Acrylamid in Form der freien Basen, der Salze
mit organischen oder anorganischen Säuren oder der mit Alkylhalogeniden quaternierten
Verbindungen erhältlich sind. Beispiele für solche Verbindungen sind Dimethylaminoethylmethacrylat,
Diethylaminoethylmethacrylat, Dimethylaminoethylacrylat, Diethylaminoethylacrylyat,
Dimethylaminopropylmethacrylat, Dimethylaminopropylacrylat, Diethylaminopropylmethacrylat,
Diethylaminopropylacrylat und/oder Dimethylaminoethylacrylamid, Dimethylaminoethylmethacrylamid,
Dimethylaminopropylacrylamid, Dimethylaminopropylmethacrylamid und/oder Diallyldimethylammoniumchlorid.
Die genannten Comonomeren können auch mit Methacrylamid zu kationischen Polymethacrylamiden
copolymerisiert werden, die beispielsweise 5 bis 40 Mol-% mindestens eines kationischen
Monomeren wie Dimethylaminoethylacrylat oder Diallyldimethylammoniumchlorid in einpolymerisierter
Form enthalten. Kationische Polymethacrylamide können ebenfalls als polymeres Retentionsmittel
des Mikropartikelsystems eingesetzt werden.
[0024] Weitere Beispiele für kationische Polyacrylamide und Vinylamineinheiten enthaltende
Polymerisate können den zum Stand der Technik genannten Literaturstellen wie
EP-A-0 910 701 und
US-A-6,103,065 entnommen werden. Man kann sowohl lineare als auch verzweigte Polyacrylamide verwenden.
Solche Polymere sind handelsübliche Produkte. Verzweigte Polymere, die z.B. durch
Copolymerisation von Acrylamid oder Methacrylamid mit mindestens einem kationischen
Monomer in Gegenwart geringer Mengen an Vernetzern herstellbar sind, werden beispielsweise
in den zum Stand der Technik angegebenen Literaturstellen
US-A-5,393,381,
WO-A-99/66130 und
WO-A-99/63159 beschrieben.
[0025] Weitere geeignete polymere Retentionsmittel des Mikropartikelsystems sind Poly(N-vinylformamide).
Sie werden beispielsweise durch Polymerisieren von N-Vinylformamid zu Homopolymerisaten
oder durch Copolymerisieren von N-Vinylformamid zusammen mit mindestens einem anderen
ethylenisch ungesättigtem Monomeren hergestellt. Die Vinylformamideinheiten dieser
Polymeren werden - im Gegensatz zur Herstellung von Vinylamineinheiten enthaltenden
Polymerisaten - nicht hydrolysiert Die Copolymerisate können kationisch, anionisch
oder amphoter sein. Kationische Polymere erhält man beispielsweise durch Copolymerisieren
von N-Vinylformamid mit mindestens einem der bei der Copolymerisation von Acrylamid
genannten basischen Monomeren. Anionische Polymere von N-Vinylformamid sind durch
Copolymerisieren von N-Vinylformamid in Gegenwart mindestens eines sauren monoethylenisch
ungesättigten Monomeren erhältlich. Solche Comonomere sind beispielsweise monoethylenisch
ungesättigte C
3-bis C
5-Carbonsäuren, Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure, Styrolsulfonsäure oder Sulfopropylacrylat.
Die sauren Monomeren können auch in vollständig mit Alkalimetall-, Erdalkalimetall-
und/oder Ammoniumbasen neutralisierter Form bei der Copolymerisation mit N-Vinylformamid
eingesetzt werden. Die genannten Copolymerisate enthalten Einheiten von anionischen
oder kationischen Monomeren beispielsweise in Mengen von 0,5 bis 50, vorzugsweise
5 bis 40 Mol-% einpolymerisiert. Copolymerisate von N-Vinylformamid können außerdem
amphoter sein, wenn sie Einheiten von anionischen und kationischen monoethylenisch
ungesättigten Monomeren einpolymerisiert enthalten.
[0026] Weitere geeignete Retentionsmittel sind nichtionische Polyacrylamide und nichtionische
Polymethacrylamide, die durch Polymerisieren von Acrylamid und/oder Methacrylamid
erhältlich sind, sowie anionische Polyacrylamide und anionische Polymethacrylamide.
Die anionischen Poly(meth)acrylamide sind beispielsweise durch Polymerisieren von
Acrylamid oder Methacrylamid mit mindestens einem anionischen Monomeren erhältlich.
Als anionische Monomeren kommen beispielsweise monoethylenisch ungesättigte C
3- bis C
5-Carbonsäuren wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure,
Vinylessigsäure oder Ethacrylsäure, sowie Vinylphosphonsäure, Styrolsulfonsäure, Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure,
Sulfopropylacrylat oder Sulfopropylmethacrylat sowie die Alkalimetall-, Erdalkalimetall-
und Ammoniumsalze der Säuregruppen aufweisenden Monomeren in Betracht. Die anionischen
Copolymerisate enthalten beispielsweise 1 bis 50 Mol-%, vorzugsweise 5 bis 40 Mol-%
mindestens eines anionischen Monomeren in einpolymerisierter Form. Außerdem können
amphotere Copolymere von Acrylamid und Methacrylamid als polymeres Retentionsmittel
des Mikropartikelsystems eingesetzt werden. Solche Copolymerisate sind erhältlich
durch Copolymerisieren von Acrylamid oder Methyacrylamid in Gegenwart mindestens eines
anionischen und mindestens eines kationischen ethylenisch ungesättigten Monomeren.
[0027] Weitere geeignete kationische polymere Retentionsmittel des Mikropartikelsystems
sind Polydiallyldimethylammoniumchloride (PolyDADMAC) mit einer mittleren Molmasse
von mindestens 2 Millionen Dalton. Polymere dieser Art sind Handelsprodukte.
[0028] Die polymeren Retentionsmittel des Mikropartikelsystems werden dem Papierstoff in
einer Menge von 0,005 bis 0,5 Gew.-%, vorzugsweise in einer Menge von 0,01 bis 0,25
Gew.-%, bezogen auf trockenen Papierstoff, zugesetzt.
[0029] Als anorganische Komponente des Mikropartikelsystems kommen beispielsweise Bentonit,
kolloidale Kieselsäure, Silikate und/oder Calciumcarbonat in Betracht. Unter kolloidaler
Kieselsäure sollen Produkte verstanden werden, die auf Silikaten basieren, z.B. Silica-Microgel,
Silical-Sol, Polysilikate, Aluminiumsilikate, Borsilikate, Polyborsilikate, Clay oder
Zeolithe. Calciumcarbonat kann beispielsweise in Form von Kreide, gemahlenem Calciumcarbonat
oder präzipitiertem Calciumcarbonat als anorganische Komponente des Mikropartikelsystems
verwendet werden. Unter Bentonit werden allgemein Schichtsilikate verstanden, die
in Wasser quellbar sind. Es handelt sich hierbei vor allem um das Tonmineral Montmorrillonit
sowie ähnliche Tonmineralien wie Nontronit, Hectorit, Saponit, Sauconit, Beidellit,
Allevardit, Illit, Halloysit, Attapulgit und Sepiolit. Diese Schichtsilikate werden
vorzugsweise vor ihrer Anwendung aktiviert, d.h. in eine in Wasser quellbare Form
überführt, in dem man die Schichtsilikate mit einer wäßrigen Base wie wäßrigen Lösungen
von Natronlauge, Kalilauge, Soda, Pottasche, Ammoniak oder Aminen, behandelt. Vorzugsweise
verwendet man als anorganische Komponente des Mikropartikelsystems Bentonit in der
mit Natronlauge behandelten Form oder solche Bentonite, die bereits in der Natriumform
gewonnen werden, sogenannte Wyoming Bentonite. Der Plättchendurchmesser des in Wasser
dispergierten Bentonits beträgt in der mit Natromlauge behandelten Form beispielsweise
maximal 1 bis 2 µm, die Dicke der Plättchen liegt bei etwa 1 nm. Je nach Typ und Aktivierung
hat der Bentonit eine spezifische Oberfläche von 60 bis 800 m
2/g. Typische Bentonite werden z.B. in der
EP-B-0235893 beschrieben. Im Papierherstellungsprozess wird Bentonit zu der Cellulosesuspension
typischerweise in Form einer wässrigen Bentonitslurry zugesetzt. Diese Bentonitslurry
kann bis zu 10 Gew.-% Bentonit enthalten. Normalerweise enthalten die Slurries ca.
3 bis 5 Gew.-% Bentonit.
[0030] Als kollodiale Kieselsäure können Produkte aus der Gruppe von Siliciumbasierenden
Partikel, Silica-Microgele, Silica-Sole, Aluminiumsilicate, Borosilikate, Polyborosilikate
oder Zeolite eingesetzt werden. Diese haben eine spezifische Oberfläche von 50 bis
1500 m
2/g und eine durchschnittliche Teilchengrößenverteilung von 1-250 nm, normalerweise
im Bereich 5-100 nm. Die Herstellung solcher Komponenten wird z.B. in
EP-A-0 041 056,
EP-A-0 185 068 und
US-A-5,176,891 beschrieben.
[0031] Clay oder auch Kaolin ist ein wasserhaltiges Aluminiumsilikat mit plättchenförmiger
Struktur. Die Kristalle haben eine Schichtstruktur und ein aspect ratio (Verhältnis
Durchmesser zu Dicke) von bis zu 30 :1. Die Teilchengröße liegt z.B. bei mindestens
50 % kleiner 2 µm.
[0032] Als Carbonate werden bevorzugt natürliches Calciumcarbonat (ground calcium carbonate,
GCC) oder gefälltes Calciumcarbonat (precipitated calcium carbonate, PCC) eingesetzt.
GCC wird beispielsweise durch Mahl- und Sichtprozesse unter Einsatz von Mahlhilfsmitteln
hergestellt. Es besitzt eine Teilchengröße von 40 - 95 % kleiner 2 µm, die spezifische
Oberfläche liegt im Bereich von 6-13 m
2/g. PCC wird beispielsweise durch Einleiten von Kohlendioxid in eine wässrige Calciumhydroxidlösung
hergestellt. Die durchschnittliche Teilchengröße liegt im Bereich von 0,03 - 0,6 µm.
Die spezifische Oberfläche kann stark durch die Wahl der Fällungsbedingungen beeinflusst
werden. Sie liegt im Bereich von 6 bis 13 m
2/g.
[0033] Die anorganische Komponente des Mikropartikelsystems wird dem Papierstoff in einer
Menge von 0,01 bis 2,0 Gew.-%, vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 1,0 Gew.-%,
bezogen auf trockenen Papierstoff, zugesetzt.
[0034] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die wäßrige Faseraufschlämmung, die gegebenenfalls
einen Füllstoff enthält, mindestens einer Scherstufe unterworfen. Sie durchläuft dabei
mindestens eine Reinigungs-, Misch- und/oder Pumpstufe. Das Scheren der Pulpe (Dünnstoff)
kann beispielsweise in einem Pulper, Sichter oder in einem Refiner erfolgen. Das Retentionsmittel
wird gemäß Erfindung an mindestens zwei Stellen in den Dünnstoff und die feinteilige
anorganische Komponente vor oder nach der Zugabe der Retentionsmittel oder zwischen
zwei Dosierstellen für Retentionsmittel dosiert. Das Verfahren kann beispielsweise
so durchgeführt werden, dass man das Retentionsmittel nach der letzten Scherstufe
an mindestens zwei hintereinander liegenden Stellen zugibt und danach die feinteilige
anorganische Komponente dosiert. In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens gibt man das Retentionsmittel nach der letzten Scherstufe an mindestens
zwei Stellen zu, die die gleiche Entfernung von der Scherstufe haben, und dosiert
danach die feinteilige anorganische Komponente. Man kann das Verfahren jedoch auch
so ausführen, dass man das Retentionsmittel vor der letzten Scherstufe an mindestens
zwei Stellen zugibt, die in einer Ebene senkrecht zum Papierstoffstrom oder hintereinander
angeordnet sind, und dass man die feinteilige anorganische Komponente nach der letzten
Scherstufe dosiert. Außerdem kann man vor der letzten Scherstufe zunächst die feinteilige
anorganische Komponente und danach mindestens ein Retentionsmittel oder eine Teilmenge
des insgesamt einzusetzenden Retentionsmittels dosieren und nach der letzten Scherstufe
das gleiche oder ein anderes Retentionsmittel oder das restliche Retentionsmittel
zugeben. Man kann jedoch auch zunächst mindestens ein Retentionsmittel zum Dünnstoff
dosieren, das System einer Scherung unterwerfen, dann mindestens ein Retentionsmittel
(es kann mit dem zuerst dosierten Retentionsmittel identisch oder vorzugsweise verschieden
sein) zufügen und danach mindestens eine feinteilige anorganische Komponente zugeben.
[0035] Beispielsweise kann man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren so vorgehen, dass man
zunächst 25 bis 75 Gew.-% des gesamten Retentionsmittels vor der letzten Scherstufe,
und den verbleibenden Anteil des Retentionsmittels danach dosiert und anschließend
die feinteilige anorganische Komponente zugibt oder man dosiert zunächst vor der letzten
Scherstufe die feinteilige anorganische Komponente und 25 bis 75 Gew.-% des Retentionsmittels
und nach der letzten Scherstufe den verbleibenden Anteil des Retentionsmittels.
[0036] Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dosiert man jeweils
vor der letzten Scherstufe zunächst die feinteilige anorganische Komponente und danach
das Retentionsmittel an mindestens zwei in einer Ebene senkrecht zum Papierstoffstrom
oder an hintereinander angeordneten Stellen. Die Fließgeschwindigkeit des Papierstoffstroms
beträgt bei den meisten Papiermaschinen beispielsweise mindestens 2 m/sec und liegt
meistens in dem Bereich von 3 bis 7 m/sec. Die Dosierung der Retentionsmittel kann
beispielsweise mit Hilfe von Ein- oder Mehrstoffdüsen in den Papierstrom vorgenommen
werden. Man erreicht damit eine rasche Verteilung der Retentionsmittel im Papierstoff.
[0037] Der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Dosierstellen der Retentionsmittel beträgt
bei nacheinander erfolgender Zugabe von Retentionsmittel beispielsweise mindestens
20 cm. Der Abstand zwischen dem Mittelpunkt einer Dosierstelle für Retentionsmittel
und dem Mittelpunkt einer Dosierstelle für die feinteilige anorganische Komponente
beträgt beispielsweise ebenfalls mindestens 20 cm. Die Zugabestellen für Retentionsmittel
können jedoch auch in einer Ebene senkrecht zum Papierstoffstrom angeordnet sein.
Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Dosierstellen der Retentionsmittel
mindestens 50 cm und der Abstand zwischen dem Mittelpunkt einer Dosierstelle für Retentionsmittel
und dem Mittelpunkt einer Dosierstelle für die feinteilige anorganische Komponente
mindestens 50 cm. Der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Dosierstellen der Retentionsmittel
liegt in den meisten Fällen beispielsweise in dem Bereich von 50 cm bis 15 m, wobei
der Abstand zwischen dem Mittelpunkt einer Dosierstelle für Retentionsmittel und dem
Mittelpunkt einer Dosierstelle für die feinteilige anorganische Komponente z.B. mindestens
50 cm beträgt. Die Anordnung der Zugabestellen ist vorzugsweise derart, dass der Abstand
zwischen dem Mittelpunkt der Dosierstellen der Retentionsmittel 50 cm bis 10 m und
der Abstand zwischen dem Mittelpunkt einer Dosierstelle für Retentionsmittel und dem
Mittelpunkt einer Dosierstelle für die feinteilige anorganische Komponente 50 cm bis
5 m beträgt.
[0038] Wenn man beispielsweise zwei Dosierstellen für Retentionsmittel zur Verfügung hat,
so kann man an beiden Dosierstellen das gleiche Retentionsmittel beispielsweise ein
kationisches Polyacrylamid oder ein Polyvinylamin dosieren oder zwei unterschiedliche
Retentionsmittel einsetzen z.B. ein kationisches Polyacrylamid und Diallyldimethylammoniumchlorid
oder ein Polyvinylamin und ein Poly(N-vinylformamid) oder ein Polyvinylamin und ein
kationisches Polyacrylamid. Die Retentionsmittel können auch an 3 bis 5 hintereinander
angeordneten Stellen in den Papierstoffstrom dosiert werden. Ebenso ist es möglich,
die feinteilige anorganische Komponente des Retentionsmittelsystems an mindestens
zwei nacheinander angeordneten Stellen in den Papierstoffstrom zu dosieren.
[0039] Außer dem Mikropartikelsystem kann man dem Papierstoff die üblicherweise bei der
Papierherstellung verwendeten Prozeßchemikalien in den üblichen Mengen zusetzen, z.B.
Fixiermittel, Trocken- und Naßfestmittel, Masseleimungsmittel, Biozide und/oder Farbstoffe.
Der Papierstoff wird jeweils auf einem Sieb unter Blattbildung entwässert. Die so
hergestellten Blätter werden getrocknet. Entwässern des Papierstoffs und Trocknen
der Blätter gehören zum Papierherstellungsprozeß und werden in der Technik kontinuierlich
durchgeführt.
[0040] Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man Papiere mit einer überraschend guten
Formation und beobachtet gegenüber bekannten Mikropartikel-Verfahren eine verbesserte
Füllstoff- und Feinstoffretention.
[0041] Die Prozentangaben in den Beispielen bedeuten Gewichtsprozent, sofern aus dem Zusammenhang
nichts anderes hervorgeht.
[0042] Die First Pass Retention (FPR) wurde durch Bestimmung des Verhältnisses des Feststoffgehaltes
im Siebwasser zum Feststoffgehalt im Stoffauflauf ermittelt. Die Angabe erfolgt in
Prozent.
[0043] Die First Pass Ash Retention (FPAR) wurde analog zur FPR bestimmt, jedoch wurde nur
der Ascheanteil berücksichtigt.
[0044] Die Formation wurde mit einem TECHPAP 2D Lab Formation Sensor von Firma Tecpap) gemessen.
Der dimensionslose FX Wert ist in der Tabelle angegeben. Je niedriger dieser Wert
ist, desto besser ist die Formation des getesteten Papiers.
[0045] Für das Mikropartikelsystem wurden folgende Retentionsmittel verwendet:
- Polymin® 215:
- lineares, kationisches Acrylamidcopolymerisat einer mittleren Mol-masse Mw von 8 Millionen, einer Ladungsdichte von 1,7 meq/g und einem Feststoffgehalt von
46 %
- Polymin® PR 8186:
- verzweigtes, kationisches Acrylamidcopolymerisat mit einer mittleren Molmasse Mw von 7 Millionen, einer Ladungsdichte von 1,7 meq/g und einem Polymergehalt von 46%.
[0046] Als anorganische Komponente des Mikropartikelsystems wurde Mikroflocc® XFB eingesetzt.
Mikrofloc® XFB ist ein Bentonitpulver, das durch Behandlung mit wässriger Natronlauge
aktiviert wurde. Es wird üblicherweise vor Ort in eine 3 - 5%ige Suspension überführt.
Beispiele
[0047] Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele wurden auf einer Versuchspapiermaschine
mit GAP Former durchgeführt. Aus einem holzfreien, gebleichten Zellstoff wurde zunächst
eine Pulpe mit einer Stoffdichte von 8 g/l und 20 % Calciumcarbonat als Füllstoff
hergestellt, die in den Beispielen und in den Vergleichsbeispielen jeweils zu einem
holzfreien Schreib- und Druckpapier mit einem Flächengewicht von 80 g/m
2 verarbeitet wurde. Die Papiermaschine enthielt folgende Anordnung von Misch- und
Scheraggregaten: Mischbütte, Verdünnung, Entlüfter, Screen (Sieb) und Stoffauflauf.
Pro Stunde wurde jeweils eine Tonne Papier hergestellt. Die Zugabe (Menge und Dosierstelle)
von Retentionsmittel und feinteiliger anorganischer Komponente wurde, wie in den Beispielen
und Vergleichsbeispielen angegeben, variiert. Die dabei jeweils erhaltenen Ergebnisse
sind in der Tabelle angegeben.
Beispiel 1
[0048] 650 g/t Polymin 215 (die Angabe "650 g/t" bedeutet, dass pro Tonne hergestelltes
Papier 650 g Polymin® 215 eingesetzt worden sind) wurden in 2 Dosiermengen zu 350
g/t und 300 g/t bei einem Abstand der Dosierstellen von 300 cm jeweils vor Screen
und danach 2500 g/t Microfloc® XFB nach Screen dem oben beschriebenen Papierstoff
zugeführt.
Vergleichsbeispiel 1
[0049] Beispiel 1 wurde mit der einzigen Ausnahme wiederholt, dass man das Retentionsmittel
(650 g/t Polymin 215) an einer einzigen Stelle zudosierte, die 400 cm vor Screen lag.
Beispiel 2
[0050] 450 g/t Polymin 215 wurden in 2 Dosiermengen zu 250 g/t und 200 g/t bei einem Abstand
der Dosierstellen von 200 cm jeweils nach Screen und danach 2500 g/t Microfloc XFB
ebenfalls nach Screen dem Papierstoff kontinuierlich zugegeben.
Vergleichsbeispiel 2
[0051] Beispiel 2 wurde mit der einzigen Ausnahme wiederholt, dass man das Retentionsmittel
(450 g/t Polymin 215) an einer einzigen Stelle zudosierte.
Beispiel 3
[0052] Pro Tonne des hergestellten trockenen Papiers wurden dem Papierstoffstrom jeweils
nach Screen 500 g Polyacrylamid in 2 Dosiermengen bei einem Abstand der Dosierstellen
von 2 m kontinuierlich zugefügt, wobei man zuerst 250 g Polymin® 215, dann 250 g,
Polymin® PR 8186 und danach 2500 g Microfloc® XFB (ebenfalls nach Screen) dosierte.
Beispiel 4
[0053] Pro Tonne des hergestellten trockenen Papiers wurden dem Papierstoffstrom jeweils
kontinuierlich 500 g Polymin® 215 in 2 Dosiermengen zugefügt, wobei man zuerst 250
g Polymin® 215 vor Screen, dann 250 g Polymin® 215 nach Screen und danach 2500 g Microfloc
XFB (ebenfalls nach Screen) dosierte. Der Abstand der 1. Dosierstelle für das Retentionsmittel
lag 4m vor Screen, der Abstand der 2. Dosierstelle zum Screen betrug 2 m, der Abstand
zwischen der Dosierstelle für Microfloc® XFB und dem Screen betrug 5 m.
Tabelle
|
FPR (%) |
FPAR (%) |
Formation/ Techpap |
Bsp. 1 |
79,1 |
54,2 |
97,6 |
Vgl. 1 |
78,0 |
52,1 |
122,3 |
Bsp. 2 |
81,5 |
58,3 |
81,7 |
Vgl. 2 |
80,7 |
56,4 |
99,6 |
Bsp. 3 |
81,0 |
58,1 |
75,3 |
Bsp. 4 |
82,1 |
59,7 |
98,3 |
1. Verfahren zur Herstellung von Papier, Pappe und Karton durch Zugabe eines Mikropartikelsystems
bestehend aus mindestens einem kationischen polymeren Retentionsmittel mit einer Molmasse
Mw von mindestens 2 Millionen und einer feinteiligen anorganischen Komponente zu einem
Papierstoff mit einer Stoffdichte von höchstens 20 g/l und Entwässern des Papierstoffs,
wobei der Papierstoff vor oder nach der Zugabe des kationischen polymeren Retentionsmittels
mindestens einer Scherstufe unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, dass man das kationische polymere Retentionsmittel an mindestens zwei Stellen in den Papierstoff
und die feinteilige anorganische Komponente vor oder nach der Zugabe der Retentionsmittel
dosiert, wobei man als feinteilige anorganische Komponente des Mikropartikelsystems
mindestens einen Bentonit, kolloidale Kieselsäure, Silikate, Calciumcarbonat oder
deren Mischungen einsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Retentionsmittel nach der letzten Scherstufe an mindestens zwei hintereinander
liegenden Stellen zugibt und danach die feinteilige anorganische Komponente dosiert.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Retentionsmittel nach der letzten Scherstufe an mindestens zwei Stellen zugibt,
die die gleiche Entfernung von der Scherstufe haben, und danach die feinteilige anorganische
Komponente dosiert.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Retentionsmittel vor der letzten Scherstufe an mindestens zwei Stellen zugibt,
die in einer Ebene senkrecht zum Papierstoffstrom oder hintereinander angeordnet sind,
und die feinteilige anorganische Komponente nach der letzten Scherstufe dosiert.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man 25 bis 75 Gew.-% des gesamten Retentionsmittels vor der letzten Scherstufe, und
den verbleibenden Anteil des Retentionsmittels danach dosiert und anschließend die
feinteilige anorganische Komponente zugibt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man vor der letzten Scherstufe zunächst die feinteilige anorganische Komponente und
25 bis 75 Gew.-% des Retentionsmittels und nach der letzten Scherstufe den verbleibenden
Anteil des Retentionsmittels dosiert.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man jeweils vor der letzten Scherstufe zunächst die feinteilige anorganische Komponente
und das Retentionsmittel an mindestens zwei in einer Ebene senkrecht zum Papierstoffstrom
oder an hintereinander angeordneten Stellen dosiert.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Dosierstellen der Retentionsmittel mindestens
20 cm und dass der Abstand zwischen dem Mittelpunkt einer Dosierstelle für Retentionsmittel
und dem Mittelpunkt einer Dosierstelle für die feinteilige anorganische Komponente
mindestens 20 cm beträgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Dosierstellen der Retentionsmittel mindestens
50 cm und dass der Abstand zwischen dem Mittelpunkt einer Dosierstelle für Retentionsmittel
und dem Mittelpunkt einer Dosierstelle für die feinteilige anorganische Komponente
mindestens 50 cm beträgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Dosierstellen der Retentionsmittel 50 cm
bis 15 m und dass der Abstand zwischen dem Mittelpunkt einer Dosierstelle für Retentionsmittel
und dem Mittelpunkt einer Dosierstelle für die feinteilige anorganische Komponente
mindestens 50 cm beträgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Dosierstellen der Retentionsmittel 50 cm
bis 10 m und dass der Abstand zwischen dem Mittelpunkt einer Dosierstelle für Retentionsmittel
und dem Mittelpunkt einer Dosierstelle für die feinteilige anorganische Komponente
50 cm bis 5 m beträgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass man als Retentionsmittel mindestens ein Polymer aus der Gruppe der nichtionischen
Polyacrylamide, der kationischen Polyacrylamide, der anionischen Polyacrylamide, der
Poly(N-vinylformamide), der Vinylamineinheiten enthaltenden Polymeren und der Diallyldimethylammoniumchloride
einsetzt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass man als Retentionsmittel mindestens ein kationisches Polymer mit einer Ladungsdichte
von höchstens 4 meq/g einsetzt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass man als Retentionsmittel mindestens ein Polymer mit einer Molmasse Mw von mindestens 3 Millionen einsetzt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass man als Retentionsmittel mindestens ein Polyvinylamin einsetzt, das durch Hydrolyse
von Vinylformamideinheiten enthaltenden Polymeren erhältlich ist, wobei der Hydrolysegrad
der Vinylformamideinheiten 5 bis 100 mol-% beträgt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Retentionsmittel in einer Menge von 0,005 bis 0,5 Ges.-%, bezogen auf trockenen
Papierstoff, eingesetzt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Retentionsmittel in einer Menge von 0,01 bis 0,25 Gew.-%, bezogen auf trockenen
Papierstoff, eingesetzt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass man die feinteilige anorganische Komponente des Mikropartikelsystems in einer Menge
von 0,01 bis 2,0, vorzugsweise 0,1 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf trockenen Papierstoff,
einsetzt und sie an mindestens zwei nacheinander angeordneten Stellen in den Papierstoffstrom
dosiert.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass man die Retentionsmittel an 3 bis 5 hintereinander angeordneten Stellen in den Papierstoffstrom
dosiert.
1. A process for producing paper, board or cardboard by adding a microparticle system
consisting of at least one cationic polymeric retention aid having a molar mass Mw of at least 2 million and a finely divided inorganic component to a paper stock having
a density of not more than 20 g/l and draining the paper stock, the paper stock being
subjected, before or after the addition of the cationic polymeric retention aid, to
at least one shear stage, which comprises metering the cationic polymeric retention
aid into the paper stock at at least two places and metering the finely divided inorganic
component before or after the addition of the retention aid, wherein said finely divided
inorganic component of the microparticle system comprises at least one bentonite,
colloidal silica, silicates, calcium carbonate or mixtures thereof.
2. The process according to claim 1, wherein the retention aid is added after the last
shear stage at at least two successive places and thereafter the finely divided inorganic
component is metered.
3. The process according to claim 1, wherein the retention aid is added after the last
shear stage at at least two places which are at equal distance from the shear stage,
and thereafter the finely divided inorganic component is metered.
4. The process according to claim 1, wherein the retention aid is added before the last
shear stage at at least two places which are disposed in a plane perpendicular to
the paper stock flow or successively, and the finely divided inorganic component is
metered after the last shear stage.
5. The process according to claim 1, wherein 25% to 75% by weight of the total retention
aid is metered before the last shear stage and the remaining fraction of the retention
aid thereafter, and subsequently the finely divided inorganic component is added.
6. The process according to claim 1, wherein before the last shear stage first the finely
divided inorganic component and 25% to 75% by weight of the retention aid and after
the last shear stage the remaining fraction of the retention aid are metered in.
7. The process according to claim 1, wherein before the last shear stage in each case
first the finely divided inorganic component and the retention aid are metered in
at at least two places disposed in a plane perpendicular to the paper stock flow or
at places disposed successively.
8. The process according to any one of claims 1 to 7, wherein the distance between the
center point of the retention aid metering places is at least 20 cm and wherein the
distance between the center point of a metering place for retention aid and the center
point of a metering place for the finely divided inorganic component is at least 20
cm.
9. The process according to any one of claims 1 to 8, wherein the distance between the
center point of the retention aid metering places is at least 50 cm and wherein the
distance between the center point of a metering place for retention aid and the center
point of a metering place for the finely divided inorganic component is at least 50
cm.
10. The process according to any one of claims 1 to 9, wherein the distance between the
center point of the retention aid metering places is 50 cm to 15 m and wherein the
distance between the center point of a metering place for retention aid and the center
point of a metering place for the finely divided inorganic component is at least 50
cm.
11. The process according to any one of claims 1 to 10, wherein the distance between the
center point of the retention aid metering places is 50 cm to 10 m and wherein the
distance between the center point of a metering place for retention aid and the center
point of a metering place for the finely divided inorganic component is 50 cm to 5
m.
12. The process according to any one of claims 1 to 11, wherein said retention aid comprises
at least one polymer from the group of nonionic polyacrylamides, cationic polyacrylamides,
anionic polyacrylamides, poly(N-vinylformamides), polymers comprising vinylamine units,
and diallyldimethylammonium chlorides.
13. The process according to any one of claims 1 to 12, wherein said retention aid comprises
at least one cationic polymer having a charge density of not more than 4 meq/g.
14. The process according to any one of claims 1 to 13, wherein said retention aid comprises
at least one polymer having a molar mass Mw of at least 3 million.
15. The process according to any one of claims 1 to 14, wherein said retention aid comprises
at least one polyvinylamine obtainable by hydrolyzing polymers comprising vinylformamide
units, the degree of hydrolysis of the vinylformamide units being 5 to 100 mol%.
16. The process according to any one of claims 1 to 15, wherein the retention aid is used
in an amount of 0.005% to 0.5% by weight, based on dry paper stock.
17. The process according to any one of claims 1 to 16, wherein the retention aid is used
in an amount of 0.001% to 0.25% by weight, based on dry paper stock.
18. The process according to any one of claims 1 to 17, wherein the finely divided inorganic
component of the microparticle system is used in an amount of 0.01% to 2.0%, preferably
0.1% to 1.0% by weight, based on dry paper stock, and is metered into the paper stock
flow at at least two places disposed consecutively.
19. The process according to any one of claims 1 to 18, wherein the retention aid is metered
into the pulp flow at 3 to 5 places disposed successively.
1. Procédé de fabrication de papier, de carton mince et de carton, par addition d'un
système de microparticules, constitué d'au moins un agent de rétention polymère cationique
ayant une masse moléculaire Mw d'au moins 2 millions et d'un composant inorganique finement divisé, pour donner
une pâte à papier ayant une masse volumique de la pâte d'au plus 20 g/l, et de déshydratation
de la pâte à papier, la pâte à papier étant, avant ou après addition de l'agent de
rétention polymère cationique, soumis au moins à une étape de cisaillement, caractérisé en ce qu'on dose l'agent de rétention polymère cationique en au moins deux points dans la pâte
à papier et le composant organique finement divisé avant ou après addition de l'agent
de rétention, ce pour quoi on ajoute en tant que composant inorganique finement divisé
du système de microparticules au moins une bentonite, une silice colloïdale, des silicates,
du carbonate de calcium ou des mélanges de ceux-ci.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute l'agent de rétention, après la dernière étape de cisaillement, en au moins
deux points situés l'un derrière l'autre, puis on dose le composant inorganique finement
divisé.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute l'agent de rétention, après la dernière étape de cisaillement, en au moins
deux points, qui sont éloignés de la même distance de l'étape de cisaillement, puis
on dose le composant inorganique finement divisé.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute l'agent de rétention, avant la dernière étape de cisaillement, en au moins
deux points, qui sont disposés dans un plan perpendiculairement au flux de pâte à
papier ou l'un derrière l'autre, et on dose le composant inorganique finement divisé
après la dernière étape de cisaillement.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on dose 25 à 75 % en poids de la totalité de l'agent de rétention avant la dernière
étape de cisaillement, et ensuite la partie restante de l'agent de rétention, puis
on ajoute le composant inorganique finement divisé.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on dose, avant la dernière étape de cisaillement, d'abord le composant inorganique
finement divisé et 25 à 75 % en poids de l'agent de rétention, et, après la dernière
étape de cisaillement, la partie restante de l'agent de rétention.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on dose, avant la dernière étape de cisaillement, d'abord le composant organique finement
divisé et l'agent de rétention en au moins deux points disposés dans un plan perpendiculairement
au flux de pâte à papier, ou l'un derrière l'autre.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la distance entre les centres des points de dosage des agents de rétention est d'au
moins 20 cm, et que la distance entre le centre d'un point de dosage des agents de
rétention et le centre d'un point de dosage du composant organique finement divisé
est d'au moins 20 cm.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la distance entre les centres des points de dosage des agents de rétention est d'au
moins 50 cm et que la distance entre le centre d'un point de dosage des agents de
rétention et le centre d'un point de dosage du composant inorganique finement divisé
est d'au moins 50 cm.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la distance entre les centres des points de dosage des agents de rétention est de
50 cm à 15 m et que la distance entre le centre d'un point de dosage des agents de
rétention et le centre d'un point de rétention du composant inorganique finement divisé
est d'au moins 50 cm.
11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la distance entre les centres des points de dosage des agents de rétention est de
50 cm à 10 m et que la distance entre le centre d'un point de dosage des agents de
rétention et le centre d'un point de dosage du composant organique finement divisé
est de 50 cm à 5 m.
12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'on utilise en tant qu'agent de rétention au moins un polymère du groupe des polyacrylamides
non ioniques, des polyacrylamides cationiques, des polyacrylamides anioniques, des
poly(N-vinylformamides), des polymères contenant des motifs vinylamine et des chlorures
de diallyldiméthylammonium.
13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'on utilise en tant qu'agent de rétention au moins un polymère cationique ayant une
densité de charge d'au plus 4 méq/g.
14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'on utilise en tant qu'agent de rétention au moins un polymère ayant une masse moléculaire
Mw d'au moins 3 millions.
15. Procédé selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'on utilise en tant qu'agent de rétention au moins une polyvinylamine qui peut être
obtenue par hydrolyse de polymères contenant des motifs vinylformamide, le degré d'hydrolyse
des motifs vinylformamide étant de 5 à 100 % en moles.
16. Procédé selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que l'agent de rétention est utilisé en une quantité de 0,005 à 0,5 % en poids par rapport
à la pâte à papier sèche.
17. Procédé selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'on utilise l'agent de rétention en une quantité de 0,01 à 0,25 % en poids par rapport
à la pâte à papier sèche.
18. Procédé selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé en ce qu'on utilise le composant inorganique finement divisé du système de microparticules
en une quantité de 0,01 à 2,0, de préférence de 0,1 à 1,0 % en poids par rapport à
la pâte à papier sèche, et qu'on le dose dans le flux de pâte à papier en au moins
deux points disposés l'un derrière l'autre.
19. Procédé selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé en ce qu'on dose les agents de rétention dans le flux de pâte à papier en 3 à 5 points disposés
l'un derrière l'autre.