Способ приготовления бумажной массы

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС 1 ВУ 1 ц 528366 Союз Советских Социалистических Республик(51) Ч. 1 хл.- О 21 Н 3/70 44133,12 ю 15.07.74 22) Заявл си М с присоединением зая асударственный намнт авета Министров ССС 3) Приоритет ллетень Хе 34 Опубликовано5.09.76.И, Энтин,сги ис йлова, Б. Ю. Скай р единение цел ости Заявитель л(54) СП ПРИГОТОВЛЕНИЯ БУМАЖНО СЫ Изобретение относится к способу приготовления бумажной массы, используемой затем для производства бумаги.Известный спосоо .приготовления бумажной массы осуществляют путем размола целлюлозы в присутствии щелочного раствора цинката натрия 1:ча 2 ХпОа), вводимого в количестве 0,1 - 0,55 о на размалывающих аппаратах периодического действия с последующим сортированием. Цинкат натрия вводят в оумажную массу непосредственно перед размолом в виде щелочного раствора, состоящего из 33% цинката натрия (Ха,Лп 02), 40% едкого натра (МаОН) и 27 хлорида натрия хаС 1 от общего количества растворенных веществ) при общем содержании во вводимом в массу растворе 4,5 г,л сухого вешества.Недостатком известного способа приготовления бумажной массы является сравнительно невысокий эффект влияния рольной до. бавки 0 цинкатсодержащего щелочного раствора), из-за чего невозможно применять его в условиях непрерывного размола, а применение его для размола небеленой целлюлозы малоэффективно в любом случае. Г 1 рисутствие хлорида натрия в цинкатном растворе и в массе снижает эффект влияния на целлюлозу цинката натрия.Цель изобретения - повышение прочности получаемой бумаги, ее жиронепроницаемости и прозрачности. Поставленная цель достигается тем, что вбумажную массу перед размолом вводят в качестве вещества, спссооствующего набуханию целлюлозы, гидротропное вещество в нейтральной или щелочной среде или смесь гидротропного вещества и вещества, усиливающего действие гидротропного вещества на целлюлозу в щелочной среде. В качестве гидротропного вещества используют карбамид, его 10 производные, или сульфосалицилат, или тиоцианат натрия в количестве 0,1 - 2,0/а от веса целлюлозы, а в качестве вещества, усиливающего действие гидротропного вещества, используют цинкат натрия или лития или станнат,ще лочного металла в количестве 0,05 - 0,5 от веса целлюлозы.Способ приготовления бумажной массы осуществляют следующим образом.Г 1 еред размолом в бумажную массу вводят 20 0,1 - 2,0% гидротропного средства или смесьхимикатов из 0,1 - 0,2/а гидротропного средства и 0,05 - 0,5% вещества, усиливающего его действие в щелочной среде. Далее проводят размол при требуемой концентрации мас сы любым периодическим или непрерывнымспособом с последующим сортированием.Влияние гидротропных средств в нейтраль,ной или щелочной среде на бумажную массу зависит от их концентрации.З 0 Содержание 0,01 - 1,5/а пидротропното средства (к воде бумажной массы) усиливает иускоряет набухание целлюлозы в процессе размола, в результате улучшаются механические свойства бумаги и снижается расход энергии на размол (табл. 1 - 3). При повышении концентрации тидротропных средств до 2 - 3% и более процесс размола еще более интенсифицируется, в результате этого при продолжительном размоле целлюлоза может перейти в гелеподобное состояние (садкость около О), что позволяет использовать ее для связывания волокон в сухом волокнистом слое путем пропитки последнего такой однородной субстанцией.С ростом концентрации гидротропных добавок жиронепроницаемость и прозрачность бумаги возрастают, однако прои содержании их в размалываемой массе более 2 - Зо/о прочность бумажного листа падает из-за снижения,подвижности системы межволоконных связей в листе.Повышение эффекта влияния гидротропных средств на целлюлозу (или снижение их эффективных концентраций) вызывают в щелочной среде специальные вещества, такие как цинкат натрия 1 х 1 а 2 пО, цинкат лития 1.1,2 пО, станнат натрия Ма 5 пОь станнат лития 1 МпОь при концентрации О,О 5 - 0,5 О/о от веса волокна. Наличие в бумажной массе гидротропного средства в сочетании с веществами, усиливающими гидротропное действие на целлюлозу, приводит к качественно новому эффекту. Если гидротропное средство, особенно в щелочной среде, с гимулирует набухание целлюлозы при размоле, то в присутствии цинката, образующего комплексное соединение с целлюлозой, набухание переходит в частичное, или даже полное растворение. При этом (что особенно важно для бумажной массы высокой степени помола) используемые добавки не затрудняют обезвоживания и не требуют специальных приемов для фиксации ча целлюлозном волокне. В то же время карбамид (мочевина) практически нацело сорбируется волокном, что положительно сказывается на характеристике стоков.Удерживаемость мочевины в производственных условиях составляет 95 - 98. Предла,гаемые вещества являются недефицитными и недорогими реактивами, имеющими минимальную токсичность или совершенно нетоксичными. Так, окись цинка сравнительно дешева, малотоксична и производится в промышленности в значительных количествах, Карбамид также не является токсичным веществом, его добавляют в корм скоту, применяют в медицине для заживления ран и язв, применяют для удобрения рыбоводных прудов.В опытах с применением карбамида в щелочной и нейтральной среде, проведенных в производственных условиях, получают более качественный подпергамент, а также снижают расход электроэнергии на размол.Применение предлагаемого способа приготовления бумажной массы не требует установ.5 1 О 60 65 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ки специального сложного оборудования или изменения технологического режима. Применение гидротропных средствусловиях приготовления оумажной массы повышает механические свойства получаемой бумаги, снижает расход электроэнергии на размол, повышает прозрачность и жиронепроницаемость бумаги. Указанные средства можно применять в производстве бумаги и картона в широком ассортименте. Как показано в табл. 1, добавка гидротропных средств в количестве (0,05 - 0,5 О/о, раствор) положительно сказывается на прочностных показателях бумаги. В то же время увеличение дозировки до 2 - Зо/о-ной концентрации приводит к падению физико-механических характеристик.Как следует из табл. 2, размол целлюлозы в присутствии гидротропного вещества в щелочной среде повышает механические показатели бумаги в среднем на 10 - 30 О/о, Так, размол целлюлозы в среде карбамида повысил разрывную длину бумаги с 4070 до 4500 м, сопротивление излому с 469 до 1917, сопро. тивление продавливанию возросло с 2,6 до 3,2 кг/см, Размол целлюлозы в среде тио. карбамида дал в результате бумажный лист с разрывной длиной 9390 против 8420 м - для контрольного опыта, сопротивлением из. лому 4211 против 3107 и сопротивлением про. давливанию 6,7 против 6,1 кг/см. В табл. 3, в опытах 1, 2 и 5 - 8 используют сульфатную небеленую целлюлозу, в опытах 3, 4 - сульфитную оеленую. Как следует из данных таол. 3, размол целлюлозы в среде гидротропное вещество-усиливающее вещество дает возможность получить бумажный лист повышенной механической прочности. Так, размол в среде цинкаткарбамид повышает разрывную длину бумаги с 7480 до 9080 м, а сопротивление продавливанию с 5,0 до 6,6 кг/см - для сульфатной целлюлозы, и разрывную длину с 3600 до 4600 м, сопротивление продавливанию с 1,9 до 2,2 кг/см" - для сульфитной беленой. Размол сульфатной небеленой целлюлозы в среде станнат-карбамид повысил разрывную длину бумаги с 7520 до 9600 м, а сопротивление продавливанию с 5,0 до 6,2 кг/см-.Из данных табл. 4 следует, что размол целлюлозы в среде вода-карбамид-едкий натр при расходе этих химикатов 0,5 - 1,0/О от веса волокна существенно повышает жиронепроницаемость бумаги (с 30 до 180 с). Из данных табл. 5 следует, что размол целлюлозы в среде гидротропных веществ при расходе последних в количестве 0,5 - 1,0% от веса волокна повышает прозрачность бумаги. Так, в опытах с добавкой мочевины прозрачность бумаги возросла с 31,7 до 37,2/ на 5,5 д/о, т, е, более чем на 17/О от первоначальной величины.Таблица 1 Размол сульфитной беленой целлюлозы в присутствии гидротропного вещества, среда нейтральная Сопротивление излому,циклы Масса 1 мф, г азрывная астяжидлина, м мость, :,Количество добавки, Х сШР Тномочевина)2 4 5650 5980 62 64 2,9 2 4 70 72 310 420 П р и и е и а н н е. Целлюлоза с тиомочевнной желтеет. Таблица 2 Размол сульфатной небеленой целлюлозы на лаоораторной мельнице ЦРЛ в присутствии гидротропного средства, среда щелочнаяСопротивле- Сопротивление излому, ние раздпцикл)я ранию, гс Сопротн вление продзвливанию (абсолютное), кг,смМасса 1 м", г Разрывнаядлина и)Киронепроницасмость 35по методуТЛРРм с Коли ество добавки,по транс- форматорному маслу Менее 3040 88 0,5 МаОН 180)К 1 ронепроницаемость подпергамента, полученного при размоле сульфитной беленой целлюлозы в различных средахПрозрачность бумаги, полученной при размоле сульфитной беленой целлюлозы в среде гидротропного вещества1. Способ приготовления бумажной массы путем размола цел;полозы в среде водного раствора веществ, способствующих набуханию целлюлозы, с последую(цим сортированисм массы, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности получаемой бумаги, ее жиронепроницаемости и прозрачности, в бу,мажную массу перед размолом вводят в ка. честве вещества, способствующего набуханию целлюлозы, гидротропнос вещесто в пейтральной или щелочной среде или смесь гидротропного вещества и вещества, усиливающего действие гидротропного вещества на целлюлозу в щслочной среде.2. Способ по и. 1, о т л и ч а;о щ и й с я тсм, что в качестве п(дротропного всщсства пспольз) ют карбамид, сго производны, илп сульфосалицилат, плп тпоцианат натрия в ко. личестве 0,1 - 2% от веса целлюлозы.3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качествс вещества, усиливающего дсйствис гидротропного всщеста, используют цпнкят патрп 51 иги .1 ития или стапнат 1 це,1 оноо мсгалла в колисстве 0,05 0,5,"от всса целлюлозы.