Способ изготовления бумаги

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к двтовскомю свидютельствЮ и 910911 Союз СоветскнкСоциалистическихРеспублик(53) УДК 676.2. ,022 (088,8) по делам изабретеннй н открытий(54) СПССОБ ИЗ 1 О.1 ЯВЛЕНИЯ БУМАГИ Изобретение относится. к целлюлознобумажной промышленности и может быть использовано при производстве нетканых материалов и различных видов бумаги, получаемых сухим способом формования.Способ получения бумаги сухого формования может быть реализован на действующем оборудовании и вновь создаваемых бумагоделательных машинах усовершенствованных конструкций.Известен способ быстрого связывания10 содержащих целлюлозу волокон, предусматривающий обработку сформованного сухим способом слоя волокон щелочными растворами цинкатов,станнатов, берилла 5 тов или комплексов Ь -винная кислоташелочь, промывку, прессование и сушку 1,Недостатками этого способа являются высокая корродируюшая способность и токсичность применяемых щелочных активаторов, а также неойсодимость промывки обработанного бумажного полотна, что связано с большим расходом воды из-за , сильного (до 100%) набухания волокон в 2указанных растворах. Сухость волокнистого полотна после его прессования не превышает 45%, вследствие трудности влагоудаления из-за высокой вязкости применяемых для обработки растворов или дис персий и недопустимости их интенсивного удаления в процессе сжатия бумажного полотна из-за сопутствующего этому. процессу снижения механической прочности при уменьшении содержания клеяшего вешества.Наиболее бпизким к изобретению является способ изготовления бумаги, включающий формование волокнистого слоя из аэровзвеси волокон, пропитку его водным раствором реагента, прессование и суш ку. Согласно этому способу, в качестве водного раствора реагента используют по ливиниловый спирт (ПВС) с добавлением поливинилацетатной дисперсии (ПВАД) и метазина. Концентрация указанных связук щих веществ при этом составляет 7,5- 8,0 масЗ, что в условиях пропитки обеспечивает его содержание в готовой бу3 9109 маге 10-40% массы. Указанные связующие высокополимеры после прессования и сушки пропитанного волокнистого слоя скрепляют волокна. в прочный бумажный лист, придавая ему также ряд специад 5 ных свойств - прочность во влажном состоянии и фильтрующие свойства 1 Недостатками известного способа получения бумаги являются: высокая стоимость и дефицитность применяемых син О тетических связующих высокополимеров, а также снижение их эффективности для структур, образованных из коротких (в среднем 1-3 мм) волокон. Кроме того, являясь пленкообразуюшими, высокополи меры - связующие имеют невысокий коэффициент использования (0,8-0,6), так как в межволоконном связеобразовании участвует только часть высокополимера, а остальное вешество присутствует в бу мажном листе в виде пленки. Применение в производстве бумаги сухим способом таких клоящих веществ, как ПВС, ПВАД создает также ряд технологических затруднений: фзаклеивание" (забивание, по теря пористости одежды бумагоделательных машин (БДМ) - прессовых сукон и сеток, а также миграция лроклеивающей дисперсии при сушке бумажного полотна, приводящая к неравномерности распределеления в нем адгезива и даже ра 6 слаиванию бумажного листа.Цель изобретения - повышение механической прочности, плотности и прочности бумаги во влажном состоянии.35Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему формование волокнистого слоя из аэровзвеси волокон, пропитку его водным раствором0 реагента, лрессование и сушку,пропитку волокнистого слоя осуществляют 2-7 О/а-ным раствором этиленкарбоната или пропиленкарбоната, а лрессование ведут лри удельг ном давлении 20-150 кг/смДалее сле 45 дует сушка бумажного полотна любым изо вестным способом при 100-140 С, Полученная таким способом бумага из древесно-целлюлозных, хлопковых, искусственных волокон или их композиции обладает50 высокой п 1 очностью в том числе во влаж. пол состояши плотностью до 0,60, а су. хость после прессования влажного, содержащего раствор этиленкарболата бумажного полотна достигает 95%. В процессеосушсюп лснля способа исключены такие5 тсхлслогп ксюе затруднения, как быстрое сщгкеллс пористсс:ти одежды 1 ДХ, прилила:и: б-л;: чс о полотна х суипоп пым ци 11 4линдрам: необсодимое для создания прочности в бумажном листе количество вводимого алкиленкарбоната ниже в 520 раз, чем применяемых в известнойтехнологии клыпцих веществСпособ получения бумаги сухого формирования осуществляют следующим образом,Из сухих или минимально увлажненныхдревесно-целлюлозных, хлопковых или ис-.кусственных (вискозных, медноаммиачных,ацетатных) волокон формуют сухим спссобом листовой материал в виде непрерывного полотна, Далее проводят любым известным способом его пропитку 2-7%-нымраствором алкиленкарбоната, Влажностьволокнистого полотна должна составлятьпри этом не менее 30%. Далее проводятупрочнение полотна сжатием при обычной(а лучше при 100-140 С) температуре.Одновременно происходит перераспределение активирующего раствора в структурематериала и отжим избытка влаги. Давлениепрессования составляет 20-150 кг/см,чтобы плотность готового материала составляла 0,47-0,69 г/см . Сушку5полотна проводят, если нужно, лри 100 о140 С, а далее, в зависимости от требования к готовому материалу, следует отделка или специальная обработка бумаги.П р и м с р 1. Сухой волокнистыйслой 96 г/м обрабатывают 2%-ным раствором этиленкарбоната до влажности50%, Исходные волокна - супьфитная небеленая целлюлоза сухого измельчения надисковой мельнице при зазоре между дисками 0,3 мм, средняя длина волокна1,98 мм, Увлажненный слой волокон подвергают сжатию в течение 20 с при давлении 20 кг/см, при 100 С -междудвумя слоями сукна. Сухость отливки после,прессования 82%, плотность 0,55 г/см,разрывная длина 2000 м, В готовойбумаге содержится 1,6% этиленкарбоната,Введение 25% ПВЛД и ПВС к массеволокна согласно известному способу, вслой волокон длиной 1,98 мм дает материал с разрывной длиной 1400 м.Прессуют в течение 20 с при 20 кг/см,сухость материала лослс прессования составляет 42%, соде ржание ПВС+ПВА 1.было 15%,Таким образом; предлагаемый способ получения бумагилутем сухого формирования дает более прочный материал, чем известный способ (разрывная длина 2000 м против 1400 м), при меньшем расходе вводимых ппеств (1,6 против5 910911 615%. Кроме того, сухость волокнистого состояниим, плотностью 0,47 г/смслоя в примере 1 по сравнению с извесь- сухостью после прессования 42%,ным способом почти в 2 раза выше, что После обработки материал промыт доделает предлагаемый способ более эконо . центральной реакции на.воронке в течениемичным, Плотность материала для из- ь 60 с при расходе 3000 мл воды на оьвестного и предлагаемого способов со- ливку массой 4 г.ставляет соответственно 0,40 и 0,49 г/см,зТаким образом, предлагаемый способт. е. преалагаемый способ позволя- получения бумаги сухого формования, имеяет получить более плотный материал. технологические преимущества (отсутспП р и м е р 2, В сухой волокнистый о вие необкоднмости в промывке, выше сслой, как в примере 1, вводят 5% ный, хость материала после прессования) пераствор пропиленкарбоната до влажности ред известным позволяет получить болееслоя 40%. Далее увлажненный слой под- . прочный бумажный лист (разрывная дщвергают сжатиюпоа аавлением 150 кг/смфф на 3300 м против 2900 м аля сукойв течение 5 с межау двумя слоя и 2100 м против 1200 м для влажнойми сукна прессового марки П. Су- бумаги).хость отливки после прессования сс-ставляет 90%, плотность - 0,55 г/см П р и м е р 3. Сухой волокнистыйразрывная длина 3300 м, во влажном слой 95 г/ьР обрабатывают 7%-нымсостоянии - 2100 м. Содержание про- го рстрм этиленкарбоната до влажностипиленкар,боната (ПК) в готовом матери" 40% и затем подвергают сжатиюпод даале - 4,0%, Температура поверхности влением 70 кгйм в течение 10 с меж.пластин на прессе составляет 20 С. ду слоями прессового сукна маркиПроведение процесса прессования в П. Одновременно проведены опытытех же условиях волокнистого слоя, по- рс по сжатию для слоя волокон, увлажнендобного исходному в примере 1, обрабо- ного чистой водой, а также слоя, содертанному согласно известному способу ра= жащего 25% ПВА и ПВС в виде дисперствором 1,2% Яа Хи 0 с содержанием сии, согласно известному способу в тех5% МаОН, позволяет получить материал же условиях. Результаты опытов привес разрывной длиной 2900 м, во влажном зо дены в табл, 1,Та блица 1цводимые . Условия прессования Сухость; Плот- Разрыв., м 7%-ный вод ный раствор этиленкарбо 10 5 ната О 7 60 ДисперсияПВА+ПБС(известныйспособ) 1660 6 0 0 Данные табл, 1 покаэывапреалагаемый способ полученимаги сухого формования имеет тевеские преимущества перец иным способом ( меньше количввоцимого вещества, выше суволокнистого слоя после преиия), а также позволяет пболее прочный бумажный лисрывнпя алина аля браэцала пемому способу составляет обуют, что я бу хнол ог и звестество кость ссова-" олучатьт (разпо преа 31001660П ом р и м е р 4. Сухой волокин. слой, сформованный в газовой фа сульфитной небеленой целлюлозь размола, обрабатывают водным 5 раствором пропиленкарбоната, У ный волокнистый слой подвергс одновременной термообработ 120 С. Одновременно проведен упрочнению сжатием слоя волокыйсухого 206-ным влажненают сжатию кой приопыт по. ой,соаер910911 1 Сухость Гдотн после прес- гlсы азрьвнаи дл Опыт нанни В сухом Восостояпо,состо м а- Лав;юпхт,скгlсм оа,ыд вод 1 Я растаоропилен карната 500 2400 50 5, способ) 0 6 2 О 900 13 ла изо бр Ф о Данные табл. 2 показывают, что предлагаемый способ получения бумаги сухого формования имеет преимущества перед 20 известным способом (меньше количества вводимого вещества, выше сухость волокнистого слоя после прессования,), а также позволяет получать более прочный, в том числе во влажном состоянии, бумаж- г 5 ный лист. Так,. разрывная длина для предлагаемого и известного способов составляет.соответственно 3500 и 1900 м в сухом виде и 2400 м против 1800 мпосле увлажнения. 30Таким образом, использование предлагаемого способа получения бумаги сухого формования позволяет получать более прочную бумагу, в том числе во влажном состоянии, повысить ее плотность, а также сухость бумажного полотна после прессования.Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа получения бумаги сухим способом составляет не менее 150 тыс. рублей. е н дным Источники информаципринятые во внимание при35 кспертизе 1. Патент ФРГ10018л. 55 Ю 7,1958,2. Авторское свидетеО654718 ь кл, 1) 21 Нректор М. Шароши Тираж 401нного комитета ССС ений и открытий , Раушская наб., д Подписи, ул, Проектная, 4 плиал ППП жашего 30% ПВС + ПВАО согласно известному способу, а также контрольный аказ 1061/10 ВНИИПИ Государст8опыт со слоем, пропитанным чистой водой;результаты опытов -,в табл, 2,Таблица 2 Способ изготовления бумаги, включающий формование волокнистого .слоя из аэровзвеси волокон, пропитку его во раствором реагента, прессование и сушку, отличающийсятем, что,сдам лью повышения механической прочности, плотности и прочности бумаги во влажном состоянии, пропитку волокнистого слоя осуществляют 2-7%-ным раствором этиленкарбоната или пропиленкарбоната,а прессование ведут при удельном давле-, нии 20-150 кг/см 2;