Способ получения бумаги

(51) Э 21 0 3/00 Р 21 Н 3/6 ГО ПО ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОБРЕТЕНИ ПИСАН ЕЛЬСТВУ ВТОРСНОМЪСВ массы, обработку .оборотной водыщелочным реагентом или его смесьюс полиакриламидом до рН 7-9,5 в присутотвии катионоактивного вещества,разбавление бумажной массы обработанной оборотной водой и отлив бумажного полотна, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повьвпениягладкости и красковосприятия бумаги,катионоактивное вещество предварительно смешивают с минеральным напол.нителем в количестве 5-25 Х от массыабсолютно сухого волокна и полученный продукт вводят в оборотную Водупосле обработки ее щелочным реаген Ютом или его смесью с полиакрилами- щдом,Ф 7ледо етельство ССЭ 3/00,тельство СС(прототип) . с йся те 54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУМА ключающий приготовление бумажной ктивного вещ ,003-2,00 Х о(21) 3682652/29-12 (22) 29.12.83 (46) 23.02.85. Бюл. (72) В.В.Лапин, Т.В Д,А.Данилова, В.С.П Г.А.Нерославский, Л А.Г.Романов и В.П.С (71) Центральный на тельский институт б (53) 676.19(088.,8) (56) 1, Патент США кл. 162-169, 1966.2. Авторское сви У 109718, кл. ) 21 Э 21 Н 3/72, 1982,3. Авторское сви по заявке У 3612710 кл. 0 21 В 3/00, 19 и. 1, отличаючто расход катиоиотва составляетмассы бумаги.1 11411Изобретение относится к способам йолучения бумаги и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при производстве на" полненных видов бумаги.5Известен способ получения бумаги, включающий приготовление бумажной массы, обработку исходной суспензии напалнителя катионоактивным веществом и смешение обработанной суспензии 1 О наполнителя с волокнистой массой Г 13,Известный способ позволяет повысить степень удержания наполнителя, но не обеспечивает повышения механической прочности бумаги. 15Более высокие прочностные характеристики бумаги наряду с повышением степени удержания наполнителя достигаются при обработке оборотной воды, идущей на разбавление бумажной массы 2 О щелочным реагентом или смесью его с полиакриламидом до рН 7-9,5 121,Однако при. таком способе изготовления бумаги отсутствует прочная сорбция мелких твердых частиц, взве шенных в оборотной воде, на крупных волокнах бумажной массы, что устраняет их отрицательное воздействие на прочность бумаги. Гетерофлокуляция мелких частиц, содержащихся в оборот ЗО ной воде, способствует повышению механического удержания образующихся флоков в процессе Фильтрации бумажной массы. При этом улучшается структура бумаги и ее печатные свойства. Однако образующиеся в процессе обработки оборотной воды агрегаты мелких частиц легко разрушаются под действием гидродинамических усилий. Поэтому данный способ не позволяет изготавли.40 вать бумагу со стабильными прочност- ными и печатными свойствами. ет получение агрегатов, менее чувствительных к напряжению сдвига и умеренно разрушающихся при гидродинамт- ческих воздействиях. Бумага, изготовленная согласно известному способу, обладает прочной, сомкнутой структурой с высокой стойкостью поверхности к выщипыванию 3,1.Однако известный способ не позволяет получить бумагу с равномерным распределением наполнителя в бумажном листе, не обеспечивает оптимальную прочность ее структуры. Это затрудняет достижение требуемой гладкости бумаги, а также необходимого уровня других ее печатных свойств: красковосприятия и равномерности печати.Целью изобретения являетсяповышение гладкости и красковосприятия бумаги.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу получениябумаги, включающему приготовление бумажной массы, обработку оборотной воды щелочным реагентом или его смесью с полиакриламидом до рЧ 7-9,5 в присутствиикатионоактивного вещества, разбавление бумажной массы, обработанйой оборотной водой и отлив бумажного полотна, катионоактивное вещество предварительно смешивают с минеральным наполнителем в количестве 5-25% от массы абсолютно сухого волокна и полученный продукт вводят в оборотную воду после обработки ее щелочным реагентом или его смесью с полиакриламидом.Расход.катионоактивного вещества составляет 0,003-2,00% от массы бумаги.Обработка суспензии катионоактивньв, веществом придает его частицам свойства высокоактивного гетеро 4 локулянта.Наиболее близкии к изобретейию является способ получения бумаги, включающий приготовление бумажной массы, обработку оборотной воды щелочным реагентом или его смесьюс полиакриламидом до рН 7"9,5 в присутствии катионоактивиого вещества, разбавление" бумажной массы обработанной оборотной водой и отлив бумажного полотна. Количество катиоиоактивного вещества составляет 0,003- 0,03% от массы бумаги, Применение катионоактивного вещества дополнительно в процессе обработки оборотной -воды щелочным реагентом или его смесью с полиакриламидом обеспечиваПри.смешении полученного гетерофлокулянта, имеющего эффективныйположительный заряд, с оборотной во-.дой, частицам которой придали отрицательный заряд путем предварительной обработки щелочным реагентом или .смесью его с полиакриламидом, происходит образование прочных агрегатов,состоящих из частиц наполнителя,запакованных в "шубу" из мелких Фрагментов бумажной массы,Эффективный заряд этих агрегатовимеет отрицательное значение, поэтому при смешении оборотной воды с бумажной массой влияние флоков на прочность бумаги минимально. Флоки при3 11411этом равномерно распределяются в бумажном листе, образуя однороднуюравномерную пористую структуру бумаги. Вследствие этого повышаетсягладкость и красковосприятие бумаги,улучшается однородность печати.Наполнитель, запакованный во Флаки, не пылит, что позволяет получатьвысокоэольные виды бумаги.Введение в оборотную воду наполни. 10теля, обработанного катионоактивнымполиэлектролитом, не исключает введения при необходимости наполнителяи в бумажную массу. При этом наполни.тель, дозируемый в бумажную массу, 15может быть обработан ионоактивнымивеществами.Соотношение между потоками наполнителя, вводимыми в предварительнообработанную оборотную воду и бумаж- Оную массу, зависит от конкретных технологических схем предприятий, видабумаги, ее зольности.В качестве катионоактивных веществ используют катионный полиакриламид, полиэтиленимин, катионныйкрахмал, поливинилприролидон, модиФицированные катионные карбомидныесмолы, продукт взаимодействия дициандиамида, Формальдегида и уротропина зов среде уксусной кислоты, полиамидаминэпихлоргидриновую смолу и т.д.В качестве веществ, способныхФлокулировать суспензию наполнителяи перезарядить поверхность его частиц,используют квасцы алюмокалиевые, алн-,моаммонийные,а также сульфат алюминия.Расходы катионоактивных веществустанавливают в зависимости от ихХИМИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ, МОЛЕКУЛЯРНОЙ 40массы, вида обрабатываемого наполнителя и других факторов.В качестве наполнителей применяюттрадиционно используемые каолин,двуокись титана,мел, тальк, гипс и т.д. 45Поток исходной суспензии, подвер- гаемый обработке катионоактивнымивеществами, может состоять из одного, наполнителя или из смеси наполнителей.Н р и м е р 1. В оборотную воду, 50образующуюся при обезвоживании бумажной массы, состоящей из 1003сульфитной беленой целлюлозы А,2,6 Ж канифольного клея,0,157 оптического отбеливателя 55и 5,0% сульфата. алюминия,добавляют едкий натр до рН 9,5 совместно с полиакриламидом 0,017. 31 4Параллельно каолиновую суспензию (расход наполнителя - 257 от массы бумаги) смешивают с продуктом поли- конденсации дициандиамида, уротропина и формальдегида в среде уксусной кислоты, расход которого составляет 1%. Полученный продукт смешивают с обработанной оборотной водой, которую затем используют для разбав" лення бумажной массы перед смеси- тельным насосом и формуют бумагу обычными технологическими приемами,Результаты определения гладкости бумаги (после машинного каландра) и оценка уровня ее печатных свойств приведены в таблице.П р и м е р 2. Получают бумагу аналогично примеру 1. При этом оборотную воду обрабатывают алюминатом натрия до рН 8 совместно с полиакриламидом в количестве 0,037 от массы бумаги.Суспензию карбоната кальция (расход наполнителя - 157 от массы бумаги) смешивают с полиамидаминэпихлоргидриновой смолой в количестве 0,57. и дозируют в обработанную оборотную воду, которую далее используют для разбавления бумажной массы, содержащей наряду с указанными компонентами 10% каолина.П р и м е р 3. Получают бумагу аналогично примеру 1. При этом обо-ротную воду обрабатывают силикатом натрия до рН 7,0 совместно с полиакриламидом в количестве 0,022 от массы бумаги.Суспензию каолина разделяют на два потока в соотношении 2:1, при этом 1 часть суспензии обрабатывают полиакриламидом в количестве 0,0053 и дозируют в бумажную массу. Параллельно 2-ю часть каолиновой суспензии смешивают с сульфатом алюминия, расход которого составляет 27 от массы бумаги, и вводят в предварительно обработанную оборотную воду, идущую далее на разбавление бумажной массы.П р и м е р 4. Получают бумагу аналогично примеру 1. При этом оборотную воду обрабатывают едким натром .до рН 8,5. Суспензию двуокиси титана (расход наполнителя 5 Х от массы бумаги) смешивают с полиэтилен имином, количество которого составляет О,ООЗХ от массы бумаги, и дозируют в предварительно обработаннуюоборотную воду без предварительногосмешения с катионоактивным веществом.П р и м е р 7 (по известному способу). Получают бумагу аналогично 5 примеру 1 с тем отличием, что катионоактивный продукт поликонденсациидициандиамида, уротропина и формальдегида в среде уксусной кислоты вводят в оборотную воду без предвари тельного смешения с суспензией наполнителя, которую при этом целикомдозируют в бумажную массу. Результаты испытаний бумаги, изго 15 товленной по примерам 1-7, приведены в таблице. Содержание напол нителя,Х Печатные свойства Прииер Гладкость,с, верх /сетка Удержание наполазрывнаядлина, и Ерасковоспри- Однородностятие печати нителя, 70 74,4 1,80 0,036 3550 18,6 0,031 3700 1,84 18,8 75,2 19,0 76,0 3600 1,82 0,034 4(по известномуспособу) 0,038 3500 1,78 18,4 73,6 1,74 0,048 0,046 0,062 3300 62,8 15,7 1,76 164 3400 80/60 1,58 3200 62,4 15,6 Анализ результатов, приведенных в таблице, показывает, что гладкость .бумаги, полученной согласно изобре-. тению (примеры 1-4), на,15-20% вьппе гладкости бумаги контрольных вариан тов и в 1,5 раза выше гладкости бумаги, достигаемой при осуществлении известного способа.Более высокая гладкость обеспе 1 чивает улучшение красковосприятия 50 ВНЮШИ Заказ 454/22 Тираж 361 Подписное филиал ППП фНатаит", г.ужгород, ул.Проектная, 4 3 111 оборотную воду, которую далее используют для разбавления бумажной массы, содержащей наряду с указанным в примере 1 компонентом 20% каолина.П р и м е р 5 (контрольный), Получают бумагу аналогично примеру с тем отличием, что суспензию каолина, смешанную с продуктом поликонденсации дициандиамида с. уротропином и формальдегидом в .среде уксусной кислоты при расходе 17., дозируют в бумажную массу.П р и м е р б (контрольный) . Получают бумагу аналогично примеру 2 с тем отличием, что суспензию карбоната кальция вводят в обработанную 120/105 110/105 120/110 115/100 100/8590/75/на 15-20% по сравнению сизвестнымспособом, при этом одновременно улучшается однородность печати (в среднем на 25%) .Получение бумаги по предлагаемомуспособу позволяет повысить удержа ние наполнителя, а следовательно, изольность бумаги при некотором улучшении механической прочности бу-,1маги.