Способ изготовления бумаги

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистически кРеспублик(088.8) ата опубликования описания 30.05.8 72) Авторы изобретения екунина, А. Т. Капанчан, В. В. Ла и А. В, Кучменко н") Заявител титу апьный научно-исспедоватеньс) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГИ ыть но озопь- по являчес- эффе и о жных значеИзобретение относится к производств наполненных видов бумаги и может б испопьзовано при изготовлении высок ных видов бумаги, к которым предь ются повышенные требования по опти ким и копористическим.свойствам, премушественно печатных видов бумаги.В настоящее время получают высоконаполненные виды бумаги, преимушественн печатные (бумага для глубокой печати,о офсетная, типографская и т.д.), При большом содержании золы (15-35%) бумага должна одновременно иметь повышенную механическую прочность, высокую бепизну, равномерную окраску по сторонам писта.5 Это требует испопьзования сразу нескопьких компонентов, придаюших бумаге ну ные свойства: высокомолекупярных анионных и неионогенных попимеров, оптических отбепиватепей, органических краситепей .и пигментов. Известен способ изготовления высоконапопненных видов бумаги, в кото- ром дпя лучшего удержания различных на попннтелей и мелкого вопокна фпокупянты вводят в бумажную массу непосредственперед бумагодепатепьной машиной, пред чтитепьнее в напорный яшик Г 1.При комбинации разпичных флокулянтов кт фпокупяции упучшается, Известен способ нзготовпения бумаги с использованием полиэтипенокснда (ПЭО) и попиакрипамида (ПАА), которые вводят в бумажную массу в напорном яшике, что повышает удержание наполнитепя и мелких вопокон Г 2Недостаток данных способов - большая разйостронность по белизне, Вспедствие неравномерного распределения наполнителя и мелкого волокна по сторонам бумажного листа и различной сорбционной способности оптических отбепиватепей к цеппюлозным волокнам и напопнитещо бумага приобретает разпичие в оттенках интенсивности цвета и белизне. Опасность возникновения цветовой разносторонности сушест" вует тем больше, чем выше напопнение бумаги. Кроме того, введение разпич количеств наполнителей с низким4292 4 постоянном перемешивании при 20-80 Спреимущественно 50-60, в течение 0,52,5 ч, преимущественно 30-60 мин при .РН 5,5 9,5. для лучшего растворения ираспределения компонентов температуру 5смеси не следует понижать менее 20 С,оповышение же температуры более 80 Сможет привести к разложению используемых соединений. Предварительное смешивание полимернов с отбеливвтелем иликрасителем увеличивает сродство последних к наполнителям,вследствие чего молекулы отбеливателей или красителей засчет электростатического взаимодействия 15с функциональными группами флокупянтаболее прочно адсорбируются и закрепляются на минеральных веществах. Кроме того,образование кроющих систем поливкриламид - отбеливатель или краситель, поли Оэтиленоксид - отбеливатель и красительпредотвращает проникновение молекул отбеливвтеля или красителей вглубь волокна и способствует закреплению их на поверхности волокнистого материала. Приэтом устраняются потери в оптическомотбеливании или окрашивании за счет экранирующего рассеяния. Введение оптического отбеливателя или красителя в средуполимера непосредственно перед отливомбумаги уменьшает обратную десорбциюмопекул отбепивателей и красителей в водную фазу. Все это в итоге приводит к увеличению и выравниванию белизны и интенсивности окраски по сторонам бумажного 35 полот а изготовляемой бумаги при сохранении ее физико-механических показателей.Предлагаемым способом можно получить бумагу, включающую волокнистыйматериал (целлюлозу, древесную массу, 40 макулатуРу и т,п.), наполнители, канифольный клей или синтетические проклеиваю- .щие материалы и:коагулянты.)П р и м е р 1. К 3 ч (0,03 оотмассы абсолютно сухого волокна) 0,2 Ж ного раствора полиакриламида (ПАА молекулярная масса 2106) добавляют при перемешивании 15 ч (0,15% от массы абсолютно сухого волокна) 1%-ного водногораствора оптического отбелива тели, Смесьпродолжают перемешивать при комнатнойтемпературе (.20 С) в течение 30-40 минподдерживая рН 6,5-7,5. Полученную смесвводят в напорный ящик при напуске бумажной массы, включающей 100 обеленой сульфитной целлюлозы, 30% (от массы абсолютно сухого волокна) каолина сбелизной 70 , 1,5% канифольного клея,Цель изобретения - улучшение оптичес. ких и колористических свойств бумаги при сохранении ее физикь-механических показателей.Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления бумаги, включающем приготовление бумажной массы, введение оптического отбеливателя или красителя, напуск массы в присутствии анионного или неионогенного флокулянтв перед напуском оптический отбеливатель или краситель смешивают с анионным илй неионогенным флокулянтом,и полученную смесь выдерживают при температуре 20080 и перемешивании в течение 0,5- 25 ч.В качес-.ве флокулируюших веществ могут быть использованы аниойные,например полиакрилвмид с М.м. 1106-6 10, и неионогенные, напримео полиэтиленоксид64 с М.м. 110 -6.10, полимеры, взятые в количестве 0;005-0,1% от массы абсолютно сухого волокна. Расход оптического отбеливателя или красителя составляет 0,01-10% от массы абсолютно сухого волокна в зависимости от требуемых значений белизны и интенсивности окраски. Водные растворы полимеров с концентрацией 0,05-0,2 г/л и оптического отбеливателя (красителя) с концентрацией 5 25 г/л смешивают при соотношении (1;2)-(1:100) данных компонентов, Полученную смесь выдерживают при 3 83 нием белизны (до 67 о ) значительно сни- . жает белизну самой бумаги.Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления бумаги, включающий введение в бумажную массу полиакриламида, оптического отбеливателя и красителя. Причем полиакрилвмид вводят в бумажную массу в напорном ящике, и для повышения удержания наполнителя и проклейки бумаги перед добавлением поливкриламида бумажную массу обрабатывают определенным количеством алюмината натрия, чтобы поддерживать значение РН бумажной массы в пределах 6,5-7,5 31.В этом способепри соблюденииданного порядка ввода компонентов (полиакриламид для удержания наполнителя в напорный ящик, а оптический отбеливатель или краситель - в бумажную массу) бумага имеет различную интенсивность окрвшивания или отбеливания по сторонам листа. Кроме того, : данном диапазоне значений РН 6,5-7,5 эффективность действия поливкриламидв как удерживающего агента не является максимальной. 4,5% сернокислого алюминия. Отлив исушку бумажного полотна производят по5 834 обычному технологическому процессу получения бумаги.Пня сравнения эффективности предлагаемого способа в аналогичных условиях параппепьно изготовляют бумагу по двум вариантам; смесь полиакрипамида (ПАА) и оптические отбеливаюшие вещества (ООВ) вводят в бумажную массу; оптический отбеливатель вводят в бумажную массу, попиакриламид - в напорный ящик. перед отливом бумаги.Расход оптического отбеливатепя составляет 0,15% от массы абсолютно сухого волокна, расход попиакрипимида - 0,03%.15Бумага, полученная при введении смеси ПАА и ООВ в напорный ящик перед напуском бумажной массы, отличается повышенными показателями белизны и наименьшей разносторонностью по белизне. Физико-механические показатели бумаги не ухудша ются.П р и м е р 2. Опыт проводят аналогично примеру 1 с той разницей, что смесь оптического отбеливатепя и полиак- д 5 риламида выдерживают в течение 30 - 40 мин при 80 С.Пример З.К 05 ч. (0005% от массы абсолютно сухого волокна) 0,1%-ного раствора полиэтиленоксидазО ,ПЗО) (Р 1,м. 510 ) добавляют при перемэщнвании 15 ч. (0,15% от массы абсолютно сухого вблокна) 1%-ного водного раствора оптического отбеливатепя, Смесь продолжают перемешивать при 45-60 в з 5О течение 30 0 мин, поддерживая рН 6,5-7,5. Полученную смесь. вводят в напорный ящик при напуске бумажной массы, включающей 100% беленой сульфитной целлюлозы, 30% (от массы абсолютно сухого волокна) каолина с белизной 68 - 70%, 1,5% канифольного клея и 4,5% сернистого алюминия. Отлив и сушку бумажного полотна производят по обычному тех-, нологическому процессу, 45 Дпя сравнения эффективности предлагаемого способа параллельно в аналогичных, , условиях изготовляют бумагу по двум вариантам: смесь полиэтипеноксида (ПЭО) и оптически отбеливающего вещества (ООВ) вводят в бумажную массу; опти-.ческий отбеливатель вводят в бумажную массу, полиэтипеноксид - в напорный ящик перед отливом бумаги. Расходы ПЭО и ООВ остаются равны 0,005% и 0,15% от массы абсолютно сухого волокна. Бумага, по пученная при введении смеси ПЭО и . ООВ в напорный яшик 1 отличается повышен 292 6ной белизной и равномерностью белизныпо сторонам бумажного полотна,П р и м е р 4. К 3 ч. (0,03% отмассы абсолютно сухого волокна) 0,2%ного раствора попиакрипамида (М.м.210 ) добавляют при перемешиванииь50 ч. (0,5% от массы абсолютно сухоговолокна) 50%-ного водного раствора красителя прямого алого. Смесь выдерживают при постоянном перемешивании при80 С в течение 1 ч. Затем аналогичнопримеру 1 полученную смесь вводят в напорный ящик при напуске бумажной массы.для сравнения также проводят два конт-рольных варианта изготовцения бумагипри введении готовой смеси ПАА и красителей в массу и раздельном введении красителя в массу, а ПАА в напорный ящик,Интенсивность окраски полученных образцов бумаги оценивается визуально, и дпявыявления лучшего эффекта окрашиваниямежду вариантами окраска лицевой стороны бумаги, полученной при введении красителей в бумажную массу, а попиакрипамида в напорный ящик, принимается за100%,Результаты анализа колористическихпоказателей полученных образцов бумагисведены в таблицу.Бумага, полученная при введении смеси ПАА и красителя в напорный ящик, отличается большей чистотой и интенсивностьо окраски (на 25 30%), равномерностью скрашивания бумажного полотна повсей длине и по сторонам. физико-механические показатели бумаги не ухудшаются,П р и м е р 5. К 0,5 ч. (0,005%от массы абсолютно сухого волокна 0,1 - ного раствора попиэтипеноксида (ПЭО)(И.м. 510 ) добавляют при перемешивании 50 ч. (0,5% от массы абсолютносухого волокна) 5%-ного водного раствора красителя прямого алого. Смесь выдерживают при йостоянном перемешиваниипри 80 С в течение 1 ч. Затем анапогичоно примеру 1 полученную смесь вводят в .напорный ящик перед отливом бумаги.дпя сравнения изготавливают два контрольных варианта бумаги при введениисмеси ПЭО и краситепя в бумажную массу и раздельном введении красителя вмассу, а ПЭО в напорный ящик.Интенсивность окраски также оценивается визуально по отношению к эталонному образцу бумаги, попученному в контрольном варианте примера 4,Бумага, цоцученная при введении смеси ПЭО и красителя в напорный ящик, отличается большей интенсивностью. особен7 834292 8но чистотой окраски и равномерностью ок-,показатепями (увепичение степени белизращивания по сторонам бумажного листа. ны на 3-4%, интенсивности окраски наП р и м е р 6, (сравнительный), В 30-45%) с бопее равномерными покаэабумажную массу, вкпючаюшую 100% бе- тепями белизны и интенсивности окраскиленой супьфитной целлюлозы, 30% от мас-по сторонам бумажного листа при сохрасы абсолютно сухого вопокна каолина, ненни ее физико-механических показате 1,5% канифопьного клея, 1,5% алюмината лей,натрия, добавляют 15 ч, (0,15% отИспользование предпагаемого способамассы абсолютно сухого вопокна) оптичесполучения бумаги позволяет не толькокого отбеливателя, 3 ч. (0,03%) попиакриламида вводят в напорный ик при на- совместить пРоцессы отбеливания или окпуске бумажной массы, имеющей рн 6,5 рашивания и фпокупяции бумажной массы,Иэ данных таблицы видно, что пред- но и эначитепьно интенсифицировать бумалагаемый способ изготовления бумаги да- годепатепьный процесс в цепом за счетет возможность получить бумагу с улуч- сокрашения времени крашения и отбепива 5щенными оптическими и колористическими ния бумаги,на, иность ок ситеп апьная),% е ности сто но т н 85,5/85,3Заказ 4022/55 Тираж 407 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, уп. Проектная, 4 ПЭО+краситепь в массу 110/90 формула изобретения Способ изготовления бумаги, включающий приготовление бумажной массы, введение красителя ипи оптического отбепивателя, напуск массы в присутствии анионного или неионогенного фпокупянта, отпив бумажного полотна и его сушку, о т - о п и ч а ю щ и й с я тем, что, с цепью улучшения оптических свойств бумаги при сохранении ее физико-механических показателей, перед напуском краситель или оптический отбеливатель смешивают с. анионным ипи неионогенным фпокупянтом, полученную смесь выдерживают при температуре.20-80 С и перемешиванииов течение 0,5-2,5 ч. Иоточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, фпяте О. М. Свойства бумаги,1976, с. 118. 2, ДгбеИег Н.Р., Маег А, "Рар 1 ег",1975, 29, Ио 10-А, 32-43. 3. Патент Франции 1 Ф 1279460,кп, 2 21 Н 1961 (прототип).