Способ изготовления бумаги для вычислительной и информационной техники

9) (П 1 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 260 11 0 21 Н 3/5 21 Н 3/00 РПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ку на сследоваЕлкин да на св Л Хими Иэд-во 81ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМ,/ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Центральный научнотельский институт бумаги(прототип),(54)(57) 1СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯБУМАГИ ДЛЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЯ И ИНФОРМАЦИОННОИ ТЕХНИКИ путем обработкибумажной массы полимерным веществом на основе полиакриламида, выдерживания обработанной бумажной массы с последующими отливом и сушкой бумажного полотна, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения деформационных и структурно-механических показателей бумаги, обработку бумажной массы полимерным веществом на основе полиакриламида проводят в присутствии одноосновной карбоковой кислоты, выбранной из группы, содержащей муравьиную, уксусную и пропионовую кислоты, при соотношении полиакриламида и кислоты от 10:1 до 1.:10,2. Способ по и1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что в качествеС полимерного вещества используют полиакриламид или его смесь с металлосодержащим комплексом производного резорцин-формальдегидной смолы.Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и можетбыть использованодля приготовлениябумажной массы, преимущественнопри производстве бумаги, предназначенной для применения н системах 5средств вычислительной и информацноннной техники, системах управленияи передач (перФокарточной, перфораторной, телеграфной и т,д. ).Известен способ изготовления бумаги с использованием полиакриламида в качестве упрочняющего агентапутем введения его н бумажную массу,согласно которому сульфатную небеленую целлюлозу, размолотую до 1530 ШР, обрабатывают полиакриламидомн присутствии глинозема, ПолиакриЗамид вводят в бумажную массу н количестве 0,15-0,5 к массе абсолютносухого волокна."Использование полимера позволяетповысить Физико-механические, поквза. теЛи бумаги (сопротиЬление продавлинанию и .Раздиранию) при оптимальномего расходе 0,5 и содержании глинозема н количестве 1,5% к массе волокна 1.Однако при данном спосОбе изготон-,ления бумаги нельзя получить достаточно нысокие ее механичеСкие показатели, такие как разрывная длина и: ЗОизлом, а также ровный Просвет вследствие нвдостаточного времени контаМ- та полимера с волокном,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является 35способ изготовления бумаги путемобработки бумажной массы полимернымвеществом на основе полиакриламида,выдержинания бумажной массы с последующими отливом и сушкой бумажного 4 Ополотна, Кроме того, для улучшениямеханической прочности и просветабумаги бумажную массу обрабатываютв композиционном бассейне полйакриАамидом .в течение 0,5-1,5 ч до началаотлива бумажного полотна 2,Однако известный способ получения бумаги непозволяет достигнутьэффекта максимального улучшениядеформационных и структурно-механических показателей, так как приме"некие только полиакриламиданедос, таточно для образования необходимого уровня поперечных сшивок с волокном, обуславливающих такие показатели бумаги, как излом, жесткость и Бскручиваемость бумажного полотна,.Цель изобретения - улучшение деФормационных и структурно-механичес-ких показателей бумаги.Постанленная цель достигается тем,9)что соГласно способу изготовлениябумаги для вычислительной и информационной техники путем обработки бумаж;ной массы полимерным веществом на осиове полиакриламида, выдерживания обработаннои бумажной массы с последующими отливом и сушкой бумажногополотна, обработку бумажной массыполимерным веществом на основе полиакриламида проводят в присутствииодноосновной карбононой кислоты, выбранной из группы, содержащей муравьиную, уксусную и пропионовую кислоты при соотношении полнакриламида и кислоты от 10:1 до 1.10,В качестве полимерного веществаиспользуют полиакриламид или егосмесь с металлосодержащим комплексомпроизнодного резорцин-формальдегидной смолы.Использование в качестве полимерного вещества указанной смеси явля;ется предпочтительным, так как металлосодержащий комплекс производного резорцин-Формальдегиднрй смолы,содержащий атомы меди, жеЛеза илихрома, активно реагирует с полиакрййламидом,с образованием, прочных поПеречных сшивок, которые пОвышают,акоп;ротннляемость. волокна различным на,грузкам,Оциако в качестве полимерного ве- .щества,может быть использонай й одинполиакриламид, что также прийодит,.к положительному эФфектупревышающему эффект от использовани 4 известного,способ а.,Обработка бумажной массы полиакриламида в присутствии одноосновнойпредельнбй карбоновой Кислоты приводит к улучшению деформационных и9структурно"мехакических показателейбумаги (жесткостик издохну, уменьшению скручинаемости и линейной деформации при намокании .Это достигается не только активацией волокна указанными кислотами,но. и образованием. дополнительныхсвязей между йолокнами, которые образуются через продукты взаимодействия карбоновых кислот с амиднымигруппами полиакриламида.Найденные соотношения упрочняющвх компонентов являются необходимыми; так как применение кислоты нменьшем количестве указанного минимальиого предела недостаточно для образования поперечных сшивок полимер-волокно-полимер, а чрезмерное увеличение ее приводит уже к изменению рН бумажной массы, при которОм действие полиаКриламида менее эффективно.В качестэе бумажной массы, подвергаемой обработке, может быть использована бумажная масса, содержащая только волокнистый полуфабрикат, непроклеенная и ненаполненная, а также бумажная масса, которая может проклеиваться и наполняться,Э качестве волокнистых полуфабрикатов могут быть использованы сульФатная хвойная и лиственная беле 1052602ные и небеленые целлюлозы, сульфитная беленая целлюлоза, беленая древесная масса, термомеханическая масса и их смеси.В качестве проклеинающих веществмогут применяться канифольные и синтетические клеи,В качестве наполнителя могут бытьиспользованы каолин, мел, двуокисьтитана, наполнители на основе двуокиси кремний. .10В качестве коагулянтов могут бытьиспользованы сернокислый алюминий,.алюмокалиевые или алюмоаммонийныеквасцы, хлористий адюминат и др,Способ осуществляют следукщИМобразом.Указанные вьые .одноосновные пре: дельные кар.эОноние кислоты могутзадаватьсяилй непосредственно наволокна ввидэ 0,1-0,5-ного раст-20.:.вора или в сме"и с полиакрйламидомпосле непроцолжительного 10-15-жи юнутйого перемешивания Полиакриламидпри этом готовят 0;1-0,2-нсй коя-.цейтрации. Затем вводят металлосо, .держащий (медь, железо или хром) .. комплеКС производного реэорцин-фор" .мальдегидной салолы перед проклеивающим веществом или лучше н смесис ним.ЮНаполнение бумажной МЬссы и вве- ЗОдение коагулянта пронодят обычными приемами,. после чего следуютвыдерживание бумажной маССы, отливи сушка бумажного полотна Бумагапри необходимости может каландрироваться в зависимости от .ее назначенияП р и м е р 1. а), Готовят бумажную массу, нкЛючающую.:,беле ные целлюлозы - сульфатная хной- . 40ная 40, сульфитная хвойная 40,сульфатнаялиственная 20, канифольиый Млей 1,5, каолин 5, В размолотый волокнистый полуфабрикат довведения остальных компонентов задают 0,1-ный водный растнор муравьиной кислоты в количестве 0,.5от массы абсолЮтнО сухого волокна.Затем бумажную массу проклеивают,найолняют и при рН"5,5 в бумажнуЮмассу вводят 0,25 от массы абсолютно сухого волокна полиакриламид.,Получают бумагу массой 90 г/м.Результаты испытаний бумаги приведены в таблице.б) (Контроль). Аналогично изго- Бтовляют бумагу без введения полиакриламида. Физико-механические показатели полученной бумаги приведеныв таблице.60в ) ( Контроль ) . АналогичнО Изготовляют бумугу беэ введения муравьиной кислоты.Результаты испытаний полученной бумаги приведены в таблице, 65 П р и и е р 2, а 1.Готовят бумажную массу, содержащую,:беленая суль-фитная хвойная целлюЛоза 70, беленаясульфатная лиственная целлюлоза 30,канифольный клей 2,5, бланфикс 4, Вразмолотое волокно до введения остальных компонентов вносят 0,1-ныйводный раствор ледяной уксусной кислоты в количестве 0,5 от массы абсолютно сухого волокна.После перемешинания в бумажнуюмассу совместно с канифольным клеемнодят 10- ный раствор медьсодержащего комплекса производного реэорцин-формальдегидной смолы в количестве 0,2 рт массы волокна. При рНб.,0 н бумажную массу добавляют0,2-ный водный раствор полиакриламида .в количестве. 0,25 от массыволокна.Реэультаты испытаний полученнойбумаги приведены в таблице,б) (Контроль). Аналогично из-.готовляют бумагубеэ введенияполиакрйламида. Физико-механическиепоказатели бумаги приведены н .таб-лице,в) (Контроль), Аналогично из-:готовляют бумагу без введения полиакриламида и уксусной кислоты.Полученные результаты испытаний.бумаги приведены в таблице..П р и м е р 3. Готовят бумажнуюмассу,- содеокащую, : беленая сульфатная лиственная целлюлоза 80,беленая сульфатиая хвойная целлюлоза 20, канифольный,клей 2,б, каолин 20 и сернокислый алюминий дорН=.4,5. Бумажную массу аналогично приМеру 1, ббрабатывают 0,1-нымводным раствором пропиононой кислоты и 0,2-ным раствором полиакриламида в количестве 3,0 и 2,5 еоотнественно от массы волокна.Результаты испытаний полученнойбумаги приведены в таблице.П р и м е р 4. Готовят бумажнуюмассу, содержащую, : небеленаясульфитная целлюлоза 100, канифольный клей 0,8, каолин 25 и сернокислый алюминий до рН = 5,0.Аналогично примеру 1 в бумажнуюмассу вводят от массы абсолютно сухо-;го волокна 0,02 пропиононой кислоты и 0,25 полиакриламида.Сравнительные результаты испытаний образцовбумаги представлены в таблице.П р и м е р 5. Готовят бумажную массу, содержащую, : беленая сульфатнаялиственная целлюлоза 100, канифольный клей 1, каолин 25 и сернокислыйалюминий до значения рН бумажной массы 5,5.Аналогично примеру 2 н бумажнуюмассу вводят от массы абсолютно сухого волокна, : уксусная кислота 0,9,полиакриламид 0,15, желеэосодержащий комплекс производного резорцин1052602 ывна имикатов, % от масо сухого волокна) л акрила с Й с г 1 а) 4720 115 0 б 397 8 0,25,2 5220 0,2 9 О 87 25 07 4070 0,15 О15 рототип) При Скручиваемость, Жест кост гс смЛинейнация поскания,деформанамо Сопроти ние про ливанию кгс/см 2 Машинное Поперечнаправле- ное напние равление О,10,формальдегидной смолы 0,15, При этом железный комплекс производного резорцин-формальдегидной смолы вводят Э бумажную массу совместно с канифольным клеем, после чего бумажную массу обрабатывают смесью уксусной кислоты с полиакриламидом. Для этого 0,1-ный раствор ледяной уксусной кислоты задают в 0,2-ный раствор полиакриламида, Смесь выдерживают при постоянном перемешивании и температуре 10 75-90 фС в течение 20-25 мин и затем вносят в бумажную массу при рН = 5,5.Результаты испытаний полученной бумаги приведены в таблице, р н и е р Ь (п.) Н 1 отетипу Для иэготовления бумаги по способу- прототипу готовяч бумажную массу, включакхяую, 1; беленая сульфитная целлюлоза 70, сульфатная лиственная целлюлоза 30, канифольный клей 2,5, каолин 5 и сернокислый алюминий ло рН = 4,5-5,0, В.приготовленную бумажную массу вводят 0,2 полнакриламида от массы абсолютно сухого волокна, Время контакта бумажной массы с полимером составляет 0,5 ч. Результаты испытаний полученнойбумаги приведены в таблице,Продолжение табли31052602 Скручиваемость,мм Линейная деформация после намокания,Примеры(е ст ко от ь гс смМашинное Поперечнаправле- ное напние равление 0,18 2,3 12,6 3,5 4,7 1,5 17,8 1,2 4,0 0,1 12,6 2,1 2,0 3,8 0,15 2,2 10,5 2,1 1,95 4,1 0,05 13,8 1,9 3,9 0,14 2,1 13,3 2,4 4,3 0,02 16,0 1,6 1,4 2,2 0,2 11,8 2,4 6 прототип 4,8 40 Составитель В.ШимановскаяТехред С.Мигунова Корректор О.Тигор Редактор П.Макаревич Заказ 8807/22 Тираж 384 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 Пример по прототипу одновременно является и базовым вариантом, так мак данный способ изготовления бу-. маги является эффективным и освоен в производстве.Как видно из результатов, представленных в таблице, использование предлагаемого способа изготовления бумаги позволяет в сравнении с базовым вариантом, в котором бумажная масса обрабатывается полиакриламидом без введения карбоновой кислоты и металлосодержащего комплекса производного резорцин-формальдегидной смолы, значительно улучшить Продолжение таблицы1деформационно-плоскостные и структурно-механические показатели бумаги. Сопоставление полученных данных показывает, что бумага по предлагаемому способу позволяет повысить разрывную длину на 24-43, жесткость на 20-50. Особенно резко возрастают такие показатели, как излом (на 200-300) и сопротивление продавливанию - в два раза. При этом снижаются показатели линейной деформации.и скручиваемость бумаги.