Способ изготовления бумаги

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 291278 (21) 2703614/29-12с присоединением заявки НБ(51)М. Кл. 0 21 Н 3/58 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытийДата опубликования описания 3001811) Заяви бумагич Це ьный научно-иссл гельскии инст 54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГ е 2 2 Изобретение, относится к производ ству бумаги, в частности к способам предусматривающим повышение прочности бумаги в сухом состоянии, и м жет быть использовано в целлюлознобумажной промышленности при произво стве различных видов бумаги, напри. мер, чертежной, рисовальной, бумаги для перФораторных лент, печатных ви дов и других.Известно изготовление бумаги путемвведения в Ъумажную массу полиак риламида для упрочнения бумаги. Используемый полиакриламид содержит некоторое количество карбоксильных групп, его молекулярная масса находится в пределах 1 мн. Полиакриламид вводят в количестве не менее 0,4 к массе абсолютно сухого волок на. Время контакта волокнистой массы с полиакриламидом не превышает 60 с 11.Такой способ изготовления бумаги требует использования полиакриламид только низкого молекулярного веса и больших расходов полимера (до 5) для достижения максимального упрочнения бумаги в сухом состоянии. Кро ме того, этот способ ограничен областью значений рН от 4,2 до 5, так как время контакта очень мало и н обходимо достаточно большое количество сернокислого алюминия для закрепления полиакриламида на волокне.Известно также, что среди полиакриламидов различного молекулярного веса наиболее эффективным упрочняющим агентом является полимер с молекулярной массой не более 0,2 10 2.Использование полиакриламида такой низкой молекулярной массы возможно при кратковременном контакте бумажной массы с полимером, но требует больших расходов последнего и глинозема,Кроме того, полиакриламид в большинстве стран выпускается с большой молекулярной массой (порядка несколь О ких миллионов), так как в основномон используется в качестве флокулянта. Все это ограничивает использование полиакриламида в качестве упрочняющего агента.Наиболее близким по техническомусуществу и достигаемому результату является способ получения бумажной массы путем введения полиакриламида в бумажную массу перед напорным ящи ком за 15-40 с довыхода массы насетку, причем рН бумажной массы,цолжно находиться в пределах 4-5 3.Однако такой способ получения бумаги с повышенной прочностью и хорошим просветом неэффективен. Получение бумаги с повышенной прочностьютребует увеличения расхода полиак 5риламида до 1 к массе абсолютно сухого волокна. Введение такого количества полимера в бумажную массу занесколько секунд до.отлива приводитк сильному хлопьеобразованию, т.е.получению неравномерного просвета,Эффект максимального упрочнения недостигается,так как полимер, особенно средних и высоких молекулярныхмасс не адсорбируется на волокне,кроме того, недостатком указанногоспособа являются большие расходыглинозема, т,е. получение бумаги приочень низних рН 4-5,Цель изобретения - повышение механической прочности и Улучшение просвета бумаги.Указанная цель достигается тем,что в способе изготовления бумаги путем введения в бумажную массу полиакриламида с последующими отливом исушкой бумажного полотна, согласноизобретению, бумажную массу послевведения полиакриламида выдерживаютв течечие бОмин,В предлагаемом способе предпочтительно использовать полиакриламид смолекулярной массой 1 10 ь"10 106, абумажная масса может использоватьсякак с наполнителем, так и без него,Время контакта бумажной массы сполиакриламидом молекулярной массы1 10-10 10 ь должно составлять 0,51,5 ч Если полиакриламид в концентрациях более 0,1 Ъ вводят в бумажнуюмассу за несколько секунц до отлива 40бумажного полотна, то полимер, благодаря большой молекулярной массе ималому коэффициенту диффузии, работает как Флокулирующий агент, таккак фиксируется некоторыми сегментами на различных частицах. Образовавшиеся структуры сразу попадают насетку, лишь частично разрушаясь,что обуславливает плохой неравномерный просвет бумаги. При этом повышение прочности будет незначительно,Но мере увеличения контактного времени будет наблюдаться улучшение просвета и повышение механическихсвойств бумаги, которые достигнутк 30 мин контактного времени макси- Ымальной прочности. Когда высокомолекулярный полиакриламид вводят в бумажную массу и выдерживают более30 мин, то сначала наблюдается картина, описанная выше, а затем, благодаря систематическому воздействиюсдвиговых усилий, происходит разрушение образовавшихся структур. Этоприводит к более равномерному просвету бумажного полотна. Затем идет адсорбция макромолекуп полиакриламидана отдельных волокнах.Таким образом, длительность времени контакта бумажной массы с полимером обеспечивает воэможность макромолекулам достаточно близко приблизиться к частицам волокна или наполнителя и зафиксироваться на них большим количеством сегментов, что обес 1 печивает повышение прочности бумаги,полученной.по этому способу,При времени контакта бумажноймассы с полимером более 1,5 ч наблюдается медленное ухудшение прочностных характерис-ик бумаги. Это говорито том, что сдвигавшее усилие играетотрицательную роль, разрушая те оптимальны структуры, которые обеспечивают максимальную прочность бумаги.П р и м е р 1, Для изготовлениябумаги по известному способу берутбумажную массу, включающую волокнистый полуфабрикат, размолотый до40 ШР, канифольный клей (3), глинозем до рН = 4,5. В приготовленнуюбумажную массу вводят 0,3 полиакриламида (от массы абсолютно сухоговолокна) с молекулярной массой 110Бремя контакта бумажной массы с полиакриламидом составляет 40 с, Получают бумагу весом 90 г/мП р и м е р 2, Подготовку бумажной массы, введение раствора полиакриламида, отлив бумаги проводятаналогично примеру 1, Время контактабумажной массы с полимером составляет 0,5 ч,П р и м е р 3, Изготовление бумаги проводят по известному способу.Бумажную массу готовят аналогичнопримеру 1. В нее вводят полиакриламид с молекулярной массой 10 10 ,Время контакта полимера с бумажной массой составляет 40 с, Полимер с таким высоким молекулярным весом обладает сильным флокулирующимдействием, За короткое время контакта он не успевает равномерно расдрецелиться и сорбироваться на волокне, что является причиной понижениямеханической прочности, а сильноеобразование хлопьев ведет к ухудшению просвета бумаги,П р и м е р 4. Подготовка бумажной массы и введение полиакриламидаведут аналогично примеру 3, Времяконтакта полимера с бумажной массойсоставляет 1,5 ч. Увеличение времени контакта полиакриламида с бумажноймассой до 1,5 ч приводит не только крезкому возрастанию прочностных характеристик полученной бумаги, но иполучению хорошего равномерного просвета.П р и м е р 5. Изготовление наполненной бумаги проводят по известному способу. Бумажная масса включает волокнистый полуфабрикат, размолотый до 35 1 Р, каолин (35),Время контакта бумажноймассы с полиакрил- амидом Сопротивлениепродавливанию Просвет 1 1 10 40 с 3400 90 1,6 4 Неравномерный4500 , 150 1,8 Равномерный То же 75 1,5 3200 Неравномерный(облачный) 4,5 Равномерный б 10,10.Ь 1,5 ч7 10 10 1,5 чЬ 0,7 3100 То же 0,9 6,5 22 3800 18 45 Формула изобретения канифольный клей (2), глинозем до рН 4,5. В подготовленную бумажную массу вводят 0,2 полиакриламида с молекулярной массой 10 10 6. Время контакта бумажной массы с полиакриламидом составляет 40 с. Получают бумагу весом 60 г/м -. Полученная бумага по известному способу отличается неравномерным облачным про,светом.П р и м е р б. Подготовка бумажной массы и введение полиакриламида ведут аналогично примеру 5. Время контакта бумажной массы с полиакриламидом составляет 1,5 ч. Как и в случае беззольной бумаги, увеличение вре 15 Как видно иэ таблицы, использование предлагаемого способа получения бумаги в сравнении с известными увеличивает разрывную длину до 25. Особенно резко возрастают показатели 50 излома от 40 до 100 и сопротивления продавливанию до 29. Полученная по предлагаемому способу бумага отличается хорошим равномерным просветом. Промышленные испытания предлагаемого 55 способа при получении графических видов бумаги показывают, что они отличаются высокой механической прочностью, имеют хороший просвет, высокую прочность поверхности. Использование полиакриламида по предлагаемому способу дает возможнос ь значительно снизить расходы глинозема и.клея. Предлагаемый способ получения бумаги исключает из производства использомени контакта полимер. с бумажной массой привоцит к ;.ниччтельному улучшению прочности .:х с; ойств полу .снной бумаги, Наблюдается также хороший равномерный просьот бумаги.П р и и е р 7. Изготовление бумаги ведут ио способу аиал згично примеру б в среде близкой к нейтральной (р 6,5).Результаты испытаний пол.ченной бумаги,по примерам 1-7 привецень, в таблице. Увеличение рН среды о"г4,э до 6,5,т,е. уменьшение концентрации глинозема в системе приводит к заметному улучшению прчностных характеристик. ванне пищевого продукта в . крахмала,который приводит к образованию в потоках машин слизи и биообрастанийоборудования, а зто в свою очередьприводит к снижению производительности машин, а также большому проценту отбраковки бумаги эа счет слизевых пятен. Способ изготовления бумаги путем введения в бумажную массу полиакриламида с последующими отливом и сушкой бумажного полотна, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения механической прочиости и улучшения просвета бумаги, бумажную массу после введения пОлиакриламида выдерживают в течение 60-90 мин,800273 Составитель В. БезбородоваРедактор Е. Кинив Техред. Н. Ковалева .Корректор И. Муска Эаказ 10336/30 Тираж 418 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 7 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе