Способ подготовки бумажной массы

(22) Заявлено 07,06.77 (21) 2492921/2 М. Кд.О 21 О 1/02 присоединением заявки И -3) ПриоритетОпубликовано 25.11.79. тееударстеенньй кекнт СССР ае делам нзобретеннй н открытейата опубликования описания 27.11,79 Ю. И. Черноусов, С. П, Лаврентьев, С, Н. Дмитриев, Ю. М. Федото . Д. Мурская, С. С. Быкова, А, Т. Олейник, А. А. Дыбцын, . С, Легоцкий, Л. Н. Лаптев н Н. В. Балакшина 2) торыретения(71) Заявител Всесоюзное научно. производственное объединение целлюлозно-бумажно промышлектости 4) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ БУМАЖНОЙ МАССЬ Изобретение относится к способу подготов.ки бумажной массы, в частности, путем размола целлюлозного волокна, и найдет приме.нение при производстве бумаги и картона вцеллюлозно бумажной промышленности,Известен способ подготовки бумажной массы, при котором размолу подвергают массувысокой концентрации (10 - 40%) в присутствииминерального наполнителя (13.Недостатком данного способа является то,что размол требует значительных энергозатрат,Известен способ подготовки бумажной массы из целлюлозного материала путем размолацеллюлозного волокна, причем последнее передраэмолом смешивают с некоторым количествомчастиц с острыми кромками, например, с кварцевым песком и пластмассовой стружкой, азатем после размола удаляют из массы введенные в нее частицы 121.Недостатком этого способа подготовки массыявляется трудность удаления частиц песка истружки после процесса размола. Кроме того,размалывающая гарнитура быстро выходит иэстроя,Ближайшим аналогом является способ подготовки бумажной массы путем обработки целлюлозосодержащнх материалов целлюлозолитическими ферментами, в результате чего повышает. ся интенсивность последующего размола 131.Недостатком этого способа является то, что повышение содержания низкомолекулярных фракций целлюлозы после ее обработки фермен. тами не обеспечивает высокую прочность (статическую и особенно динамическую) изготовля. емой из такой массы бумаги. Например, сниже. ние низкомолекулярной фракции сульфатной небеленной целлюлозы приводит к уменьшению динамической прочности мешочной бумаги,Целью изобретения является улучшение качест. ва массы при одновременном снижении удель ного расхода энергии на размол.Эта йель достигается тем, что в известном способе подготовки бумажной массы путем размола целлюлоэосодержащего волокна в при. сутствии активной добавки размол ведут в присутствии активного ила от биологической очистки сточных вод в количестве 2 - 10% от веса рбсолютио сухого волокна.Т а .б л и ц а 1 20 Количество добавленногоактивного ила, % от аб сухого волокна,2 мя размола,тепень помола, ШР 28: Весовои показательсредней длины волокна, дг 0 6,3,6 мя обезвоживания Разрывная длина бумаги, м Разрывной груз, кг6700 50 7700 8,8 Динамическая прочностьбумаги, ед, шкалы импулного аппарата,2 15 лиц ой массь особ подготовк Показатели Количество добавленногоВремя размола, мин 3 6Ниже приведены примеры размола различньпд целлюлозосодержащих материалов (сульфатной небеленой целлюлозы, отходов сортирования древесной массы и макулатуры) в присутствии активного ила из сооружений биологичессой очистки сточных вод, добавленного в количестве 2 - 10% от веса абсолютно сухого во. локна.П р и м е р 1, Сульфатную небеленую целлюлозу (Светогорского ЦБК, марки НС - 2 . ГОСТ 11208 - 65), используемую в композиции бумажной массы для широкого ассортимента упаковочных видов бумаги, например меиючной, раэмалывают с добавкой и.беэ добавки (контрольный опыт) активного ила. Размол осуществляют в 20 литровом ропле с весовым присадочным устройством между барабаном и планками. Концентрация размалываемой массы 99067 4в обоих случаях составляет 3%, концентрациядобавляемого активного ила 15 г/л, При добавке в массу активного ила в количестве 1,2,5,10 и 11% от абсолютного сухого волокна объемактивного ила составляет 0,4, 0,8, 2,0, 40Добавка ила по отношению к абсолютно сухому волокну в количестве 1% не оказывает существенного влияния на интенсификацию про 3цесса размола, добавка же 11% ила приводит10 уже к снижению механических показателей бу.маги,Эффективность размола сульфатной небеленойцеллюлозы в присутствии активного ила приве- .дена в табл. 1.Эффективность размола отходов сортиров аниядревесной массы в присутствии активного илаприведена в табл, 2. азмол в присутствии активного ил.Разрывной груз, кг 3,1 3,8 3,5 4,6 2,8 Количеств зктивного волокна бавленного,% от абс. сух Время размола, минСтепень помола,65 совои показатель срины волокна, дг Весовой показательсредней длины волокна, дг П р и м е р 2, Отходы сортирования древес ной массы (фабрики Иф 2 имени А, Горького, Ленинград) используемые для составления ком- позиции газетной, типографской, писчей (ХО 2 и И 3) бумар, размзлывают в, присутствии активного ила, как в примере 1 Параллельно проводят размол беэ добзвки активного ила (конт рольньтй опыт), Размол обеих масс осуществляют до равной степени помола - 70 Шр.Время размола и физико-механические характеристики массы и бумаги (массой 100 г/м) приведены в табл. 2.Иэ таблицы 2 следует, что добавка ила в размалываемую массу в количестве 2 - 10% от веса абсолютно сухого. волокна интенсифицирует процесс размола причем. добавка ила в количестве 10% наиболее эффективна. Например, при добавке в размалываемую массу 10% ила от абсолютно сухого волокна по сравнению с контрольным опытом (без ила) время раз. 4 о мола снизилось более чем в три раза (20 мин по сравнению с 87 мин), Весовой показатель средней длины волокна увеличился на 61,5% (21 дг по сравнению с 13 дг), а время обезСпособ подготовки бумажной массы Размол в присутствии активного ила воживания массы сократилось на 33,8% (26,0 с. по сравнению с 39,3 с), При этом разрывная длина бумаги возросла на 50,6% (3390 м по сравнению с 2250), разрывной груз - на 483% (4,6 кг по сравнепию с 3,1 кг),Добавка активного ила от абсолютно сухого волокна в количестве 1 и 11% не эффективна по энергоемкости процесса размола (в первом случае) и качеству готовой продукции (во вто ром случае). П р и м е р 3. Размалывают в рояле, как в примерах 1 и 2, макулатуру (изготовленную из старых газет и журналов), используемую для различных видов картона, бумаги для гофрировзния, газетной бумаги в присутствии активного ила в количестве 1,2,5,10 и 11% от веса абсолютного сухого волокна, Параллельно осуществляли контрольный размол массы (без ила),Размол проводили до одинзковой степени помола - 65 1 ПР. Время размола и физико- механические характеристики массы и бума.1 ги (массой 100 г/м ) приведены в табл, 3.Таблица 33390 4200 4000 3100 Разрывной груз, кг,5,6 4,6 5,4 4,1 П Умень ол до равнои степени 0 -помола,%Увеличение разрывнойтяивок при одинаковмени размола,% о 335 вре 5 Из табл. 3 следует, что добавка ила ь раз. малываемую массу в количестве 2-10% от ве., са абс. сухого волокна способствует интенсификации процесса размола, при этом 10%-ная добавка ила определяет максимум эффектив. 20 ности размола. Например, добавка от абсолютно сухого волокна 10% ила в сравнении с контрольным опытом обуславливает сниже. ние времени размола на 66,6% (5 мин по срав. нению с 15 мин), повышение весового пока. эателя средней длины волокна иа 75,0% (56 дг по сравнению с 32 дг), снижение скорости обезвоживания на 28,9% (29,0 с по сравнению с 40,8 с). При этом разрывная длина бумаги из этой массы возросла на 20,2% (4090 м по сравнению с 3400 м)., разрывной груз - на 21,7% (5,6 кг по сравнению с 4,6 кг).Добавка активного ила от абсолютно сухого волокна в количестве 1 и 11% не эффективна по энергоемкости размола и качеству готовой продукции. Предлагаемый способ позволяет вводить активный ил непосредственно перед самым процессом размола и длится в течение долей40 ипи нескольких. секунд. Практическое осуществление этого способа не представляет затруднений,По прототипу при взаимодействии целлюлозо.питических ферментов с целлюлозой повышает. ся содерЖание в ней низкомолекулярных фракций. Известно, что чем больше (в процентном отношении) низкомолекулярной фракции в цел. Способ подготовки бумажной массы Размол в присутствии активного ила люлозе, тем легче идет размол. Однако прочность целлюлозных волокон снижается, Например, прочные образцы сульфитной целлюлозысодержат 58 - 74% высокомолекулярных фрак.цнй со степенью полимеризации (СП) вьпце800, а менее прочные образцы целлюлозытолько 16 - 25%,С другой стороны, по способу по прототипупри равном удельном расходе электроэнергиина размол низкомолекулярные фракции целлю.лозы будут иметь большую степень измельчения(т,е. большую степень помола в единицахШоппер. Риглера) .Одпако этот способ неприемлим для получения высокопрочных тароупаковочных видовбумаги, например мешочной, где требуютсядлинные и гибкие волокна с высокой степеньюполи меризации.По предложенному способу впроцессе размола целлюлозы с активным илом без разру.шения прочности самих волокон имеет местопропитка целлюлозной массы межклеточнымвеществом активного ила (белком), что обу.словливаетсклейку целлюлозных волокон впроцессе формования и сушки бумажного полотна и придает высокую механическую прочность бумаге или картону из такой массы.В табл, 4 даны показатели, показывающиепреимущество предложенного способа передпоототипо м,Как видно из таблицы, по предложенномуспособу увеличивалась разрывная длина отливоки снизился расход энергии на, размол.699067 Составитель В. Безбородова Техред Н.Ковалева Корректоо М. Шароши Редактор Н. Грязнова Тираж 443 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьпий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5Заказ 7168/29 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 формула изобретенияСпособ подготовки бумажной массы путем размола целлюлозосодержащего волокна в присутствии активной добавки, о т л и ч а ющ и й с я тем, что с целью снижения расхо. да энергии и улучшения качества бумажной массы, размол ведут в присутствии активного ила от биологической очисткисточных вод в количестве 2-10% от веса абс. сухого волокна. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 499366,кл, Д 21 Д 1/02, 1976.2. Патент ФРГ У 1211921, кл. 55 а 5/01,1966.3, "Целлюлоза, бумага и картон",ВНИИЭлеспром, М 9, 1972, с. 9.