1. INLEIDING
Additieven zijn materialen die worden gebruikt om het eindproduct van het papier zelf te verbeteren of om te helpen bij het papierproductieproces.
- Functionele additieven Producten zoals kleurstoffen, interne lijmstoffen, kleefstoffen om de natte of droge sterkte te vergroten en vulstoffen worden gebruikt om het papierproduct te verbeteren of bepaalde eigenschappen te geven en moeten op het vel blijven zitten om effectief te zijn.
- Controle additieven Producten zoals biociden, drainagehulpmiddelen, retentiehulpmiddelen, pekcontrolemiddelen en antischuimmiddelen worden toegevoegd om het papierproductieproces te verbeteren, maar hebben geen directe invloed op het product en blijven niet noodzakelijkerwijs op het product achter.
Opmerking: Veel additieven hebben meerdere effecten tegelijk. Zo is aluin nodig voor het lijmen van colofonium onder zure omstandigheden, maar dient het ook als drainage- en retentiemiddel. Beide additieven worden vóór de papierproductie aan het papier toegevoegd.
2. Doseren en pompen van additieven
Vloeibare additieven zijn dure chemicaliën die op exacte niveaus moeten worden gebruikt. Daarom worden ze meestal in het systeem gedoseerd met behulp van positieve verplaatsingsdoseerpompen.
- Gebruik geschikte filters (bijv. 10 mesh of fijner) vóór de inlaat van de pomp om verstopping van de terugslagkleppen te voorkomen.
- Gebruik een pomp inlaatleiding (minimaal 12 mm / ½ inch) voor additieven met een viscositeit boven 100 cps.
- Neem een stroommeetapparaat om een goede doorstroming van elk additief te garanderen.
Het is vaak effectiever om boven de omgevingsdruk te pompen; een drukmeter kan worden gebruikt met een drukuitgang om een kwalitatief debiet te bepalen. Verrassend genoeg houden veel additievenleveranciers toezicht op de toevoeging van hun producten en stellen ze de debieten zelfs in bij de fabriek, ondanks dat ze niet weten hoe hun product samenwerkt met andere (onbekende) additieven voor de natte kant.
3. FUNCTIONELE ADDITIEVEN
3.1 Vulstoffen
Vulstoffen zijn pigmenten die aan de voorraad worden toegevoegd voor dekking en helderheid verbeteringen van drukpapier.
Ideale eigenschappen van vulstoffen omvatten:
- Hoge helderheid
- Hoge brekingsindex (voor lichtverstrooiing en opaciteit)
- Kleine en uniforme deeltjesgrootte (voor gladder papier)
- Lage wateroplosbaarheid en inertie
- Lage kosten en lage slijtage
- Laag soortelijk gewicht
- Hoge retentieniveaus (ca. 50% blijft op het vel zitten)
Veel voorkomende vulmaterialen:
- Gemalen of neergeslagen calciumcarbonaat (PCC): Geschikt voor machines die werken bij pH ≥ 7
- Titaandioxide
- Klei (Kaolien)
Opmerking: Vulstofgehaltes variëren van 10% tot 30%. Een hogere toevoeging kan leiden tot slap papier vanwege de verminderde vezelbinding. Vulstoffen worden niet gebruikt in linerboard of papier dat een hoge sterkte vereist.
Tabel 4.1 – Eigenschappen van papiervulstoffen en coatingpigmenten
- Eetbare klei:
- Goedkoop, gewonnen uit natuurlijke afzettingen
- Helderheid: 80%–92%
- Brekingsindex: 1.55
- Soortelijk gewicht: ~2.58
- schurende
- Deeltjesgrootte: 40%–90% < 2 µm
- Is goed voor ~90% van alle gebruikte vulstoffen
- Calciumcarbonaat (Krijt, Kalksteen):
- Belangrijke moderne vulstof
- Vorm: Calciet (natuurlijk), PCC (neergeslagen)
- pH-vereiste: ≥ 7.0
- Helderheid: 92%–95%
- Brekingsindex: 1.65
- Soortelijk gewicht: 2.7–2.85
- Deeltjesgrootte: 0.5–3 µm
- Kosten: $200–$500/ton
- Lage slijtage
- PCC biedt een betere controle over de deeltjesgrootte, een hogere zuiverheid en een instelbare oppervlaktelading (zetapotentiaal)
- Gemaakt door:
- CaO mengen met water → Ca(OH)₂
- Introductie van CO₂ (bijv. uit rookgassen van kalkovens) → CaCO₃ (neergeslagen)
PCC heeft een hogere verstrooiingscoëfficiënt dan gemalen calciumcarbonaat, waardoor de opaciteit en helderheid verbeteren.
