Способ крашения бумаги в массе

О)ОЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 63 9) (11) 80121 Ю 3 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ология буманность",мента оптич для бумаги. пос.Правдин сп 1,и УДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Иванов С.Н. Технги, М., "Лесная промышле1970, с. 278-279,2. Разработка ассортики отбеливающих веществОтчет ЦНИИБ, Моск.обл.,кий, 1975.3. Патент Швейцарии М 352228кл. 55 с,1, опублик. 1961 (прото(54)(57) СПОСОБ КРАШЕНИЯ БУМАГИМАССЕ, включающий растворение а ного красителя, смешение растворакрасителя с суспензией наполнителяв присутствии закрепителя и последующее введение окрашенного наполнителя в волокнистую массу, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюснижения оптической разносторонности бумаги при одновременном повышении интенсивности окраски, растворение анионного красителя проводят вводном растворе полифосфата натрияпри расходе полифосфата 0,05-1,0от массы наполнителя, а в качествезакрепителя используют двунатриевуюсоль этилендиаминтетрауксусной кислоты в количестве 0,05-1,0 от массынаполнителя,Изобретение относится к способамкрашения бумаги в массе и может бытьиспользовано в производстве окрашенных и оптически отбеленных наполненных видов бумаги.Известны способы крашения (оптического отбеливания ) наполненнойбумаги путем обработки бумажной мас. сы растворами красителей и оптических отбеливателей 1 3.Однако при крашении и оптическом 10отбеливании наполненной бумаги наблюдаются различия в интенсивностиокраски и значении белизны между лицевой и сеточной сторонами бумажного полотна, что обусловлено различным содержанием наполнителя на лицевой и сеточной сторонах бумаги таккак анионактивные красящие и отбеливающие вещества имеют значительноменьшее сродство к наполнителям, 20чем к волокнистым полуфабрикатам,Известен способ крашения (оптического отбеливания ) бумаги в массе,заключающийся в том, что растворыкрасителей или оптических отбеливателей вносят сначала в суспензию наполгнителя перед смешиванием ее с волокнистыми полуфабрикатами. Этот способ.является базовым объектом изобрете:,ния 2 3.В результате такого способа наблюдается некоторое снижение разносторонности окрашивания, но вследствие незначительной адсорбционнойспособности наполняющих веществ канионным красителям и отбеливателям З 5резко снижаются интенсивность окраскии белизна бумаги.Красители или оптические отбеливатели слабо закреплены на поверхности наполнителя, легко десорбируются и теряются со сточными водами,что приводит к дополнительному ихрасходу,Наиболее близким к изобретениюявляется способ крашения бумаги в 45массе, включающий растворениеанионного красителя, смешение растворакрасителя с суспензией наполнителяв присутствии закрепителя и последующее введение окрашенного наполнителя в волокнистую массу 3 ).В качестве закрепителей используют высокомолекулярные первичные,вторичные и третичные амины, обладающие значительными основными свойствами и способные модифицировать по 55верхность наполнителя, Расход катионных закрепителей с высокомолекулярным углеводородным остатком составляет до 3 от массы наполнителя,преимущественно 1,8-2.При этом сродство анионного оптического отбеливателя, относящегосяк классу прямых красителей, к модифицированной поверхности наполнителя увеличивается, что приводит к 65 снижению разносторонности оптического отбеливания бумаги. Вместе стем, данный способ позволяет устранить только разнооттеночность бумаги, общая интенсивность окраски бумаги ( белизна ) не изменяется и остается ниже, чем при введении красящихвеществ непосредственно в волокнистую суспензию, вследствие того,что количество адсорбированного аминастрого ограничено количеством активных ценТров на наполнителе. Обработка наполнителя высокомолекулярнымиаэотсодержащими соединениями проводится при значительной концентрациитвердой Фазы, наполнитель при этомнаходится в агрегированном состоянии,обладает меньшей активной удельнойповерхностью и, тем самым, меньшейадсорбционной способностью к красящим веществам,Кроме того, адсорбция катионоактивных аэотсодержащих соединений может идти только на отрицательно заряженных активных центрах поверх .ности минерального наполнителя, длячего необхоцима дополнительная Обработка его щелочными агентами, например карбонатом натрия, Сравнительно высокие расходы токсичных высокомолекулярных аминов приводят к наличию их в избытке в водной фазе и воэможному загрязнению сточных вод и удорожанию прОцесса крашения (Оптическо 1 о отбеливания ) бумаги,Целью изобретения является сниже-ние оптической разносторонности бумаги при одновременном повышенииинтенсивности окраски.Указанная цель достигается тем,что согласно способу крашения бумаги в массе, включающему растворение анионного красителя, смешениераствора красителя с суспензией наполнителя в присутствии закрепителяи последующее введение окрашенногонаполнителя в волокнистую массу,растворение анионного красителя проводят в водном растворе полифосфатанатрия при расходе полифосфата0,05-1 от массы наполнителя, а вкачестве эакрепителя используютдвунатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты в количестве 0,051 от массы наполнителя,В качестве полифосфатов могутбыть использованы пирофосфат, тринатрийфосфат и гексаметафосфат натрия.Анионные красящие вещества плохорастворяются в жесткой воде, поэтому применение полифосфатов способствует лучшему их растворению, позволяет поддерживать краситель в дисперсном состоянии, увеличивая темсамым его диффузионную способность.В свою очередь это щ .Одит к болееэффективному использованию красителя (оптического.отбеливателя).Добавление к таким образом приготовленному раствору красителядвунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты и последующее смешение его с суспензией наполнителя,а затем введение окрашенного наполнителя в волокнистую суспензию приводит не только к устранению разнооттеночности бумаги, но и к увеличению ее общей интенсивности окраскиили белизны ), Это можно объяснить 10тем, что в данной системе образуется сложный комплекс красительРЙ - наполнитель, в результате чегокраситель (оптический отбеливатель,)закрепляется на минеральном субстрате. Присутствие полифосфатбв в растворе, кроме увеличения растворимости и диффузионной способности красителя при последующем смешении с суспензией наполнителя, приводит к 20дезагрегации и самого наполнителя иувеличению его активной сорбирующейповерхности,Таким образом, за счет более полной суммарной адсорбции красителянаполнителем и волокном происходитне только устранение разносторонности окраски бумаги, но и увеличениеее интенсивности. Использование в качестве закрепителя двунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты в отличие от труднорастворимыхвысокомолекулярных органических аминов позволяет проводить все стадиипредлагаемого способа крашения бумагив массе на обычном технологическом 35оборудовании, имеющемся на предприятиях ЦБП, и не вызывает загрязнениясточных вод.П р и.м е р 1, 20 г красителяпрямого алого растворяют при непрерывком перемешивании и 60-70 С в0,1-ном растворе гексаметафосфатанатрия. Через 10 мин, продолжаяперемешивание, добавляют 1 г двунатреивой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты и смешивают с 10 л20-ной суспензии каолина. Затем через 20-30 мин перемешивания окрашенная суспензия каолина задается вволокнистую суспензию, состоящую избеленой целлюлозы, В композицию бумажной массы вводят также канифольнййклей в количестве 1 от массы абсолютно сухого воловна и сернокислый алюминий в количестве, обеспечивающем рН массы 4,5.55Изготовление бумаги на бумагоделательной машине проводят обычнымиприемами,Аналогично описанному примеру про 60 водят крашение бумаги при расходе 0,03 гексаметафосфата натрия и 0,05 двунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты от массы наполнителя. 65 Параллельно осуществляют крашение бумаги той же композиции по известному способу 2 1.Крашение проводят .путем введения раствора красителя в суспензию наполнителя и последующего смешения окрашенного наполнителя с волокнистой суспенэией без использования полифосфатов и закрепляющих агентов.П р и м е р 2, 25 г красителя кислотного ярко-синего растворяют при 50-60 С при постоянном перемеошивании в присутствии 7,5 г пирофосфата натрия. Через 10-15 мин добав.-. ляют 7,5 г двунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты и смешивают с 5 л 15-ной суспенэии талька. Затем, выдержав 20-30 мин, при перемешивании окрашенную суспенэию талька вводят в волокнистую суспензию, состоящую из беленой целлюлозы. В композицию бумажной массы вводят также канифольный клей в количестве 3 от массы абсолютно сухого волокна и сернокислый алюминий в количестве, обеспечивающем рН массы 5,0.Аналогично проводят крашение бумаги при увеличении расхода пирофосфата натрия и двунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты до количества 1,2 от массы наполнителя.П р и м е р 3. 12 г оптического отбеливателя стильбентриаэинового ряда белофора КБ растворяют при постоянном перемешивании и 70-80 С в 1 л 0,8-ного раствора тринатрийфосфата, через 10-15 мин перемешивания добавляют 8 г двунатриевой соли этилендиаминтетрауксуснбй кислоты и смешивают с 4 л 30-ной суспензии каолина и последовательно вводят 20-30 мин отбеленную суспензию каолина в волокнистую массу, состоящую из беленой целлюлозы. В композицию бумажной массы вводят канифольный клей в количестве 2 от массы абсолютно сухого волокна и сернокислый алюминий в количестве, обеспесивающем рН массы 5,5.Параллельно осуществляют оптическое отбеливание бумаги той же композиции по известному способу 2 ,П р и м е р 4 (по известному способу С 33). 1300 г каолина в 600 мл холодной воды перемешивают в шаровой мельнице в течение 30 мин с 800 мл 5-ного водного раствора соли мета- сульфата олеиламидо-этил-ди-(оксиэтил )-метиламмония. Затем при постоянном перемешивании к смеси добавляют 2600 мл 0,5-ного раствора белофора КБ и через 15-20 мин отбе-. ленную суспензию каолина вводят в волокнистую массу, в которую затем добавляют 2 от массы абсолютно сухого воловна канифольного клея и сернокислый алюминий до рН 5,5.Расход красителя и отбеливателя от массы на ол-нителя,Белизналицевая/сеточная,Расход закрепителей от массы наполнителей,Расход полифосфата отмассы наполнителя,Пример 1 а 155/160 Двунатриевая соль этилен- диаминтетрауксусной кислоты 0,05 Прямой алый 1 Гексаметафосфатнатрия 0,05 15 130/145 То же То же 1 б Гексамета(конт- фосфат роль- натрия Ъ,ОЗ ный ) 70/100 30 1 в ( базовыйобъект) 10 Кислотный 140/150ярко-синий3,3 Пирофосфат натрия 1,0 Двунатриевая соль этилен- диаминтетрауксусной кислоты 1,0 2 а 10 125/135 То же Двунатриевая соль этилен - диаминтетрауксусной кислоты 1,2 Пирософатнатрия 1,2 2 б( контрольный ) Образцы бумаги изготовляют аналогично примеру 3,П р и м е р 5. Проводят аналогично примеру 4, однако вместо белофора КБ к смеси добавляют 2600 мп0,5-ного раствора красителя прямо-го алого и через 15-20 мин окрашенную суспенэию каолина вводят в волокнистую массу, в которую затемвводят также канифольный клей в количестве 1 от массы абсолютног сухого вблокна и сернокислый алюминийв количестве, обеспечивающем рн массы 4,5.Образцы бумаги изготовляют аналогично примеру 1.Сравнительные результаты испытаний окрашенных образцов бумагиприведены в таблице,Как видно из таблицы, предлагаемый способ крашения бумаги в массепозволяет по сравнению с известнымспособом 2 , в котором красительили оптический отбеливатель вводится в суспензию наполнителя без. использования каких-либо закрепителей,устранить разносторонность и нерав 1номерность окраски бумаги и значительно повысить ее интенсивность. Сопоставление полученных данныхс результатами, достигаемыми привоспроизведении известного способа 33 при одинаковом композиционномсоставе бумажной массы и использовании одних и тех же анионных кра"сителей (примеры 1 а и 5, а такжеЗа и 4 ), показывает, что предлагаемое техническое решение позволяетполностью устранить оптическую раз носторонность и повысить интенсив- .ность окраски до 60 и белизну бумаги на 1,8 - 2. Это позволяетсократить более эконбмичнымсам процесс крашения бума ги,Кроме того, предлагаемый способкрашения бумаги в массе не требует дополнительных стадий обработки наполнителя и специального оборудования для его осуществления. Использование полифосфатов и натриевой соли этилендиаминтетрауксусной кис лоты в отличие от токсичных аминовс высокомолекулярными углеводородными остатками не вызывает загрязнений сточных вод.:Пример Расход эакрепителей от массы наполнителей,Ъ 2 вебазовый объект) 60/100 40 Тринатрийфосфат 0,7 За Белофор КБ,1,0 88,3/Отсут,3 ствует 84,3/ 2,586,8 То же Зббазовыйобъект) 4( известный ) 10 Прямойалый 1,0 ф За 100 принимают интенсивность окраски бумаги с сеточной стороны бумаги по базовому объекту. Составитель В.ШиманскаяРедактор И,Николайчук ТехредИ.Надь Корректор Л, Бокщан Заказ 7680/28 Тираж 384 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП фпатент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Расходполифосфата отмассынаполнителя, Ъ Двунатриевая соль этилен- диаминтетрауксусной кислоты 0,7 Соль метасульфата олеиламидо-этил-ди оксиэтил,-метил- аммония Расход краси"теля и отбеливателя отмассы,наполнителя, В Интенсивность окраски визуальная оцен" ка лицевая/сеточная, Ъ Белизналицевая/сеточ"ная, В Разно- сторонность окраски". белизны %