Способ изготовления бумаги

, 12686 4 Р 21 Н 3/36, 3/ ИЕ И РЕТЕНИЯ У сследовааа бумаги,- 1976, с,3 ИЯ БУМАГИ, тся к техи позвол и за счет М,:3-359 о ет Й Ю ГОСУДАРСТВЕНКЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(57) Изобретение относигии изготовления бумагиулучшить качество бумаг личения прочности на раздирание, Вбумажную массу, изготовленную из любого вида целлюлозы и древесной массы или их смеси и содержащую при необходимости специальные добавки, вводят водорастворимую аминоальдегиднуюсмолу, формуют бумажное полотно и сушат. В процессе формования бумажноеполотно обрабатывают воднымраствором соли циркония при соотношениидвуокиси цирконня.и аминоальдегиднойсмолы от 1:1 до 2,3-.1. В качестве со ли циркония используют оксихлоридциркония, сернокислый цирконий илисульфатоцирконат аммония, 1 з,п,ф-лы, 1 табл,1268650 10 Н, -Ог=О+2 НХ+К - 0г где Х и У - одно и двухосновные ани -оныр например Моз- и Б 049К и К - молекулы аминоальдегидЗОной смолыеПри этом гомофазный процесс химической сшивки предшествует термической сшивке аминоальдегидной смолы и происходит при комнатной температуре, 35 Это снимает термические напряжения в процессе сшивки амлноальдегидной смолы и тем самым увеличивает прочность сформованной бумаги в частности ее сопротивление раздиранию,Соотношение соецинения циркония чс смоле в пересчете на двуокись циркония от 1:1 до 2,3;1 является оптимальным, При соотношении меньше 1:1 наблюдается уменьшение сопротивления раэдиранию, Это объясняется тем, что при таком соотношении связи циркония образуются преимущественно между молекулами смоли, а для образования связей между смолой и волокнами циркония еще недостаточно, При соотноше. нии соли циркония к аминоальдегидной смоле больше 2,3:1 (в пересчете на двуокись циркония) не наблюдается заметного роста сопротивления раэдира нию, но при этом заметно снижается разрывная длина бумаги, что связано с увеличением общей хрупкости, эа Изобретение относится к способампроизводства бумаги и может быть использовано при производстве бумагиосновы для мелования или картографической бумаги,Пелью изобретения является улучшение качества бумаги за счет увеличения прочности на раздирание,Согласно способу изготовления бумаги, включающему введение в суспензию волокнистой массы водорастворимой аминоальдегидной смолы, формование бумажного полотна и его сушку,бумажное полотно в процессе формования обрабатывают водным раствором соли циркония при соотношении двуокиси 1циркония иаминоальдегидной смолы от1;1 до 2,3:1.При этом в качестве соли цирконияиспользуют оксихлорид циркония, сернокислый цирконий и сульфатоцирконатаммония. КОН + ХгХ У + Н 0гК ОН Предлагаемый способ позволяет увеличить сопротивление бумаги раздиранию за счет разделения процессов введения термореактивной смолы и соединений циркония в две отдельные стадии:аминоальдегидная смола вводится в бумажную массу, а соединение циркония наносится в мокрой части бумагоделательной машины методом напыления через форсунки или с помощью напускныхустройств,Установлено, что при обработке бумажного полотна, содержащего амино- Аормальдегидную смолу, водным раство. ром соли циркония происходит равномерное распределение соли циркония по объему бумажного полотна, Соль взаимодействует с гидроксильными группами молекул аминоальдегидной смолы, сшивая их по следующей схеме: счет интенсивной химической сшивки материала,В предлагаемом способе в качествеволокнистой массы используют любоговида целлюлозу и древесную массу илиих смеси, а в качестве специальныхдобавок - водорастворимые полимеры,латексы, наполнители, приклеивающие1 материалы, красители,П р и м е р 1, Способ изготовления картографической бумаги массойг80 г/м осуществляется следующим образом,В бумажную массу, приготовленнуюиз 507 сульфитной хвойной целлюлозымарки Аи 507 сульфатной лиственной целлюлозы марки ОБ, размолотую наконической мельнице до 35 Ъ 1 Р, вводятсуспенэию каолина марки КНв расчете на зольность бумаги 107, добавляют раствор полиакриламида аммиачного) в количестве от 0,47 а.сотмассы волокна, Затем добавляют канифольный модифицированный клей, приготовленный разведением пасты ТМ в количестве ЗЕ от массы волокна вводят8 Е алюминия сернокислого от массы .волокна имочевиноформальдегиднуюсмолу (11 ФС марки КФв количестве 2,57 от массы а.сволокна,Далее в процессе формования присухости 17 бумажное полотнообрабатывают раствором сульфатоцирконата аммония при соотношениидвуокиси циркония и мочевиноформальдегидной смолы 2,1:1, Полотно сушати полученную бумагу испытывают постандартным методикам,Результаты представлены в таблице,П р и м е р 2. Способ изготовле- Ония картографической бумаги массой80 г/м осуществляют аналогично примеру 1 с той разницей, что в качестве аминоальдегидной смолы используют меламиноформальдегидную смолу 5(МЛФС) марки МС-Р 100-С, ТУ 6-051867-79, а бумажное полотно обрабатывают при сухости 87-ным растворомоксихлоридй циркония при соотношениидвуокиси циркония и меламиноформальдегидной смолы 2,3:1.Затем полотносушат, Полученную бумагу испытывают,Результаты представлены в таблице,П р и м е р 3, Способ изготовления бумаги-основы для мелования масгсой 100 г/м осуществляют следующимобразом.В бумажную массу, приготовленнуюиз 407 сульфитной хвойной целлюлозымарки Бсульфатной лиственной зОцеллюлозы марки ОБ, размолотых наоконической мельнице до 32 ШР и 307.белой древесной массы, вводят суспензию каолина марки КНв расчете назольность бумаги 67, клей из ЭМО канифоли в количестве 27 от массы а,с,волокна, аммоний сернокислый в количестве 67. от массы а.с. волокна имочевино-формальдегидную смолу маркиКФ-Ж в количестве 2,57 от массы а.с, 40волокна,Затем в процессе формования присухости 157 бумажное полотно обрабатывают раствором сульфата цирконияпри соотношении двуокиси циркония и ф 5смолы 1:1,Полотно сушат иполученную бумагуиспытывают по стандартным методикам.Результаты представлены в таблице,П р и м е р 4.(известный), Спо- )Особ изготовления картографической бу 1 маги массой 80 г/м осуществляют анаглогично примеру 1 с той разницей, чтов процессе формования бумажное полотно не обрабатывают раствором сульфатоциркония аммония. Сформованное полотно сушат, Полученную бумагу испытывают по стандартным методикам,Результаты представлены в таблице, П р и м е р 5 (контрольный), Способ изготовления картографической бумаги массой 80 г/м осуществляют аналогично примерус той разницей, что бумажное полотно обрабатывают раствором сульфатоцирконата аммония при соотношении двуокиси циркония и мочевиноформальдегидной смолы 0,9:. Полотно сушат и полученную бумагу испытываютРезультаты представлены в таблице, П р и м е р 6 (контрольный). Способ изготовления картографической бумаги массой 80 г/м осуществляется аналогично примеру 1 с той разницей, что бумажное полотно обрабатывают раствором сульфатоцирконата аммония при соотношении двуокиси циркония и мочевиноформальдегидной смолы 2,8:1. Полотно сушат и полученную бумагу испытывают.Результаты представлены в таблице, П р и м,е р 7 (известный). Способ изготовления бумаги-основы для мелогвания массой 100 г/м осуществляют. аналогично примеру 3 с той разницей, что в процессе формования бумажное полотно не обрабатывают раствором сульфата циркония. Сформованное полотно сушат, Полученную бумагу испытывают по стандартным методикам,Результаты представлены в таблице.П р и м е р 8 (контрольный). Способ изготовления бумаги-основыг для мелования массой 00 г/м осуществляют аналогично примеру 3 с той разницей, что в раствор мочфвиноформальдегидной смолы марки КФ-Ж перед ее дозировкой в массу вводят раствор сульфата циркония, Образуется гель химически сшитой смолы, который с трудом диспергируется в ролле, Дисперсию сшитой смолы дозируют в массу из расчета 2,57 от массы а,с. волокна. Из приготовленной массы фор муют бумагу, которую после сушки испытывают по стандартным методикам.Результаты испытаний приведены в таблице.П р и м е р 9 (контрольный) . Способ изготовления бумаги-основы для мелования массой 100 г/м осу"г ществляют аналогично примеру 3 с той разницей, что раствор сульфата циркония вводят в бумажную массу до формования бумажного полотна, Проис-. ходит интенсивная флакуляция массы, 5 12 б 865иэ которой формуют бумагу, Затем полотно сушат, Полученную бумагу испытывают по стандартным методикам,Результаты приведены в таблице,П р и м е р 10 контрольный). .5Способ изготовления картографическойг.бумаги массой 80 г/м осушествляютаНалогично примерус той разницей,что в процессе формования бумажноеполотно не обрабатывают растворомсульфатоцирконата аммония. Обработкупроводят на клеильном прессе,где раст.вор сульфатоцирконата аммония наносятна сформованное полотно бумаги,имеющее сухость 907 при соотношениидвуокиси циркония и мочевиноформальдегидной смолы 2,1:1, После досушивания бумагу испытывают по стандартнымметодикам,Результаты испытаний представлены 20в таблице,Из таблицы видно, что вне зависимости от аниона в солях циркония приобработке ими бумажного полотна в процессе формования при соотношении дву окиси циркония к аминоальдегиднойсмоле от 1:1 до 2,3:1 наблюдаетсявозрастание сопротивления раздираниюбумаги по сравнению с прототипом на20-22 мН при одновременном возраста- З 0нии других механических показателей,ав частности влагопрочности и разрывной длины (примеры 1 - 7),вУменьшение количества цирконияпо отношению к смоле до 0,9:1 (по 35двуокиси циркония) приводит к уменьшению сопротивления раздиранию бумаги по сравнению с известным способом.(при одновременном возрастании влагопрочности и разрывной длины) за счет 40преимущественного образования внутренних цирконильных мостиков междумолекулами смолы в ущерб тем связям,которые могли бы возникнуть междусмолой и волокном в результате терми ческой сшивки (примеры 4 и 5),Увеличение доли двуокиси цирконияпо отношению к смоле до 2,8:1 приводит к незначительному росту сопротивления раздиранию бумаги, по сравнению с сопротивлением раздираник бумаги, обработанной цирконием в найденных нами пределах от 1:1 ро 2,3:1 поотношению к смоле, но при этом резкоуменьшается прочность бумаги на разрыв за счет увеличения хрупкости пе-,"решитой цирконием смолы (примеры 4и б),Сухость бумажного полотна в процессе его формования в мокрой частибумагоделательной машины не влияетна результаты его обработки сольюциркония, которая равномерно распределяется по толщине полотна и создаетравномерную сетку химических связеймежду аминоальдегидной смолой и волокном (примеры 1 - 3),При обработке сформованного бумажного полотна солью циркония, например,на клеильном прессе при сухости полотна бумаги до клеильного пресса 902наблюдается крайне неравномерное распределение циркония по толщине полотна за счет малой впитываемости проклеенной бумаги, При этом поверхностных слоях бумаги количество циркониянамного превьшает оптимальное, а вобъеме бумажного полотна соотношениециркония и смолы еше не достигаетоптимума, В результате обработкисолью циркония сформованного полотнана клеильном прессе механическаяпрочность бумаги мало отличается отнеобработанной бумаги (прототипа),а степень ее проклейки заметно снижается за счет гидрофилиэации поверхности солью циркония (примеры ч и 1 О).Из таблицы видно также, что обработка аминоальдегирной смолы сольюциркония перед введением смолы в бумажную массу (пример 8) приводит кпотере влагопрочности за счет преждевременной сшивки смолы без образования связей с волокном,Обработка бумажной массы (содержащей смолу) солью циркония (до формования, пример 9) приводит к значительному снижению механической прочности и проклейки бумаги из-за силь"ной флокуляции массы, вызываемой че-.тырехвалентным цирконием,Приведенные примеры показывают,что предлагаемый способ позволяет получить бумагу с высоким сопротивле-нием раздиранию и оптимальным набо"ром других качественных показателей,Формула изобретения.1, Способ изготовления бумаги, включающий введение в суспензию волокнистой массы водорастворимой аминоальдегидной смолы формование бумажного полотна и его сушку, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества бумаги за счет7 1268650 8 2, Способ по и,1, о т л и ч а юш и й с я тем, что в качестве соли циркония используют оксихлорид цнркония) сернокислый цирконий или сульфатоцирконат аммония.увеличения прочности на раздирание,бумажное полотно в процессе формования обрабатывают водным растворомсоли циркония при соотношении двуокиси циркония и аминоальдегидной смо 5лы от 1:1 до 2)3:1,1иа 4 ЬЬ1УсловИя обработки бумаги Свойства бумаги Пример ВлвгоСопротивле Массам г рок лейка)Соль циркония Смола ниераздиранию)мН щеа 80 18)7 389 ЭУ 20 2,00 МФС КФСульфвтоцирконвтаммония 2)11 1 80 8,5 388 3660 2,00 2,3: , 8 2 МПФС ОксихлоМС-РООС рид цир"коиия 15 100 18,6Э 84 3800 1)Ъ Э МФС КФ-Ж Сульфатциркония 80 13,5 368 3610 2,00 4 МФС Кф 15 Нет 80 15,8 Э 63 3820 2,00 Сульфвто"цирконвтаммония 0)91 1 5 МФС КФ 15 ВО 9,9 390 3390 2)00б ИФС КФ2)81Сульфато"цирконвтаммония Ф 100 . 4,0 3623560 рай 100 ) 5 328 3600 1, 13 100 9,6 336 3400 у 30 У ИЛФС МС-Р 100 С Нет 8 МЛФС. Сульфат 11 МС-Р 100 С циркоиия1 О ИФС КФСульфвто" 2)11 90 80 5, 1 Э 65 3660 1 И цирконат юеоиия Составитель О, МаслаченкоТехред И.Цопович Корректор,И. Иуска Редактор Г. Волкова Заказ 5998/27 Тираж 355 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5(в пере"счете нвЕгО) камико"вльдегиднойсмоле прочность в сред" нем по двум нап" рвв- леииям, Й взрыл) наядлина, м (в сред" немподвум . нвп" рввле " виям)