Способ получения бумаги

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 21 Н 5/26 ОБРЕТЕН6 ЕЛЬСТВУ тетичессмеси их ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЪГГИЙ ОПИСАНК АВТОРСКОМУ(71) Ленинградский ордена ТрудовогоКрасного Знамени технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности(56) Бутылкина М.П., фролов М.В.Исследование влияния природы и содержания химического волокна насвойства бумаги сухого формирования: Сб. трудов ЦНИИБа. М.: Изд-воЛесная промышленность, 1974, У 9,с. 110-117.Авторское свидетельство СССРВ 1147806, кл. Э 21 Н 5/26, 1983..включающий приготовление суспензии из целлюлозосодержащих и синких гидрофобных волокон илис синтетическими гидрофильнымиволокнами, отлив папки, сушку,разделение ее на волокна в газовомпотоке, подачу аэровзвеси на формующую сетку с последующим осаждениемна ней волокон в виде волокнистогослоя, прессование и термообработкубумажного полотна, о т л и ч а ющ и й. с я тем, что, с целью повышения механической прочности бумаги при одновременном сохранении од"нородности структуры и снижении еесебестоимости, перед подачей на формующую сетку из аэровзвеси сепарируют синтетические гидрофобные волокина и возвращают их на стадию приготовления суспензии, причем используют синтетические гидрофобныеволокна с модулем упругости 40006000 МПа.Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности иможет быть использовано при получении печатных видов бумаг типатипографской, бумаги-основы для офсетной и глубокой печати, фильтровальных, санитарно-гигиенических идр. видов бумаги способом аэродинамического формования.Цель изобретения - повышение механической прочности бумаги при одновременном сохранении однородностиструктуры и снижении ее себестоимости,Сущность изобретения заключаетсяв том, что согласно пособу получения бумаги, включающему приготовление суспензии из целлюлозосодержащих и синтетических гидрофобныхволокон или смеси их с синтетическими гидрофильными волокнами, отливпапки, сушку, разделение ее наволокна в газовом потоке, подачуаэровзвеси на формующую.сетку с последующим осаждением на ней волоконв виде волокнистого слоя, прессование и термообработку бумажного по-..лотна, перед подачей на формующуюсетку из аэровзвеси сепарируют синтетические гидрофобные волокна ивозвращают их .на стадию приготовления суспензии, причем используютсинтетические гидрофобные волокнас модулем упругости 4000-6000 МПа,Гидрофобные синтетические волокна, находящиеся в стеклообразномсостоянии и сохраняющие это состояние в процессе сушки папки, оказывают расклинивающее действие нацеллюлозосодержащие и гидрофильныесинтетические волокна и позволяютполучить аэровзвесь, в которой содержание пучков неразделенных волокон сведено к минимуму. Последующая сепарация из аэровзвеси этихволокон, не обладающих бумагообразующими свойствами, позволяет повысить прочность листа. Волокна с модулем упругости более 6000 МПа сохраняют при диспергировании - разделении папки.на волокна в газовом потоке, стержне- видную форму и не сепарируются. Волокна с модулем упругости менее 4000 МПа при получении жидкой суспензии для отлива папки имеют повьппенную способность к хлопьеобразованию. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 56 55 Способ осуществляют следующим образом.В суспензию целлюлозосодержащих волокон (сульфитной или сульфатной целлюлозы, древесной массы, термои термохимикомеханической массы) вводят гидрофобные синтетические волокна или их смесь с гидрофильными синтетическими волокнами в виде суспензии. В качестве гидрофобных синтетических волокон используют термостойкие волокна, такие как полиакрилонитрильные (например, ориентированный нитрон),полиамидные (орйентированный капрон) с модулем упругости 4000-6000 МПа, в качестве гидрофильных синтетических волокон - например, поливинилспиртовые (ПВС волокна). Из полученной суспензии отливают папку и сушат ее при температуре, не превышающей температуру размягчения синтетических волокон, т.е. перевода их из стеклообразного в высокоэластическое состояние до сухости 75-857 Затем папку разделяют на отдельные волокна в диспергаторе в газовом потоке.Перед подачей образовавшейся аэровзвеси на формующую сетку из нее сепарируют гидрофобные синтетические волокна с помощью движущейся сетки, установленной поперекпотока аэровзвеси, которая выносит задержанные ею клубки гидрофобных синтетических волокон из диспергатора. Размеры ячеек сетки больше длины отдельного волокна и меньше диаметра клубка, Клубки волокон сдувают с противоположной стороны сепарационной сетки сжатым воздухом и вновь подают на стадию приготов-ления водной суспензии для отлива папки. При использовании гидрофобных синтетических волокон в количестве, не превышающем верхний предел, указанный в формуле изобретения, сепарация проходит полностьюЦеллюлоэосодержащие и гидрофильные синтетические волокна, пройдя в газовом потоке поперечную сепарационную сетку, попадают на формующую сетку, образуя волокнистый слой, который в дальнейшем подвергают прессованию и термообработке Изобретение иллюстрируется следующими примерами.1178822 1. р и м е р 1. Суспенэию волокон из нераэмолотой (13 ф ШР) сульфатной беленой целлюлозы концентрацией 1-2 смешивают .с суспензией синтетических гидрофобных волокон длиной 5 мм и диаметром 12- 15 мм, количество которых составляет 10 . от массы воздушно-сухой целлюлозы, и отливают папку массой 600 г/м . В качестве синтетических волокон используют ориентированные капроновые волокна с модулем упругости 4000 МПа (температураеразмягчения 190 С), ориентированные нитроновые волокна с модулем упругости 5000 и 6000 МПа (температуора размягчения 160-162 С). Используют также синтетические гидрофобные волокна с модулем упругости, выходящим эа пределы, указанные в формуле изобретения; обычные капроновые волокна с модулем упругости 2300 МПа (температура размягченияо-180 С), сильно ориентированные капроновые волокна с модулем упру, гости 9000 МПа (температура размягчения 170-180 С), ориентированные лавсановые волокна с модулем упругости 12000 МПа (температура размягчения 175 С).Затем папку сушат при 105- 120 С до сухости 75-85 и разделяют на волокна в воздушном потоке в лабораторном диспергаторе типа молотковой мельницы. Перед подачей аэровзвеси на формующую сетку из нее сепарируют гидрофобные синтетические волокна. Поток аэровзвеси волокон с влажностью 15-20 , прошедших через сепарационную сетку, подают на формующую сетку. Сформованный волокнистый слой уплотняют при комнатной температуре на вальцовом прессе при давлении 2,5 кгс/см 2, увлажняют до влагосодержания 60%, прессуют при давлении 7,5 кгс/см 2 до влажности 20 . и подвергают термообработке при 105-120 С.Изготовленные образцы бумаги подвергают физико-механическим испытаниям по стандартным методикам. Показатель неоднородности просвета бумаги определяют с помощью измерителя неоднородности просветаИНП. Результаты испытаний приведеныв табл.1. 4Пример 2. Бумагу получают аналогично примеру 1, но в качествегидрофобного волокна берут тольконитрон и количество его меняют в5 пределах от 7 до 15% от массы воздушно-сухой целлюлозы.Результаты испытаний полученныхобразцов бумаги приведены в табл.2.П р и м е р 3. Бумагу получают10 аналогично примеру 1, но при приготовлении водной суспензии дополнительно вводят гидрофильные, ПВС волокна промышленной марки МВР,длиной 5 мм и диаметром 40 мкм, расход которых составляет 7,5 от массывоздушно-сухой целлюлозы,Результаты физико-механическихиспытаний полученных образцов бумаги приведены в табл.3.П р и м е р 4. Бумагу изготавливают по способу-прототипу. Суспенэию волокон иэ неразмолотой (13 ШР)сульфатной беленой целлюлозы концентрацией 1-2% смешивают с суспензиейкапроновых волокон, имеющих длину 5 мм, диаметр 15 мкм, модульупругости 9000 МПа и взятых в количестве 10% от массы воздушно-сухойцеллюлозы, и отливают папку массой600 г/м . Отливают также папку изтой же целлюлозы, тех же капроновыхволокон, взятых в количестве 10 от массы воздушно-сухой целлюлозы,и ПВС волокон, расход которых составляет 7,5 . от массы воздушно-су 35хои целлюлозы. Затем папку сушат при105-120 С до сухости 75-85 и разЦделяют на волокна в воздушном потоке в лабораторном диспергаторе типамолотковой мельницы.40Поток аэровэвеси разделенных волокон с влажностью 15-20% подают наформующую сетку. Сформованный волокнистый слой уплотняют при комнат 45ной температуре на вальцовом прессе при давлении 2,5 кгс/см, увлажняют до влажности 60 ,.прессуют придавлении 7,5 кгс/смдо влажности 2(К иаподвергают термообработкепри 105-1.20 СИзготовленные образцы бумаги50 массой 75 г/м подвергают физикоеханическим испытаниям.Результаты испытаний приведенын табл.4.Для удобства сравнения данных,55 полученных по предлагаемому способуи способу прототипу, результатыфизико-механических. испытаний приведены в табл.5.1178822 Таблица 1 Опыт, У Показа- ПлотРазрывная Примечание тель ность,/ неоднородности длина,м Вид Кол-во,Х Модульупругос-ти,МПа просветабумаги,Е 2300 30 волокон в процессе приготовления суспензии. Структура волок-, нистой папки неравномерна. Ориентирован- ный 4000 12 980 2400 975 2400 Нитрон 10ориен- тирован- ный 500014 6000 11 Сильно 10ориен- тирован- ный 965 2450 10 9000 11 770 1800 Синтетические во 6 (кон- троль- ный Лавсанориентированный 10 12000 11 750 Иэ данных табл.5 видно, чтопредлагаемый способ, по сравнениюсо способом-прототипом, позволяетповысить механическую прочность буСинтетические гидрофобные волокна1 (кон- Капрон 10троМь- обычныйиый) 5 (кон- Капронтроль- сильноный ориенти- рованный маги на 25-277 и при содержаниив композиции гидрофильных волоконна 31-347 при сохранении однородности структуры бумажного листа. 950 1650 Наблюдаетсяхпопьеобразование синтетических Синтетические волокна деформируются в процессе диспергирования, образуяклубки, размерыкоторых превышаютразмеры отдельного волокна локна сохраняютстержневиднуюформу и вместес целлюлозосодер жащими волокнамипроходят с потоком воздуха,сквозь ячейки40 1400 0 950 8ею 34 0,5 1650 980 9 24 7,5 965 2350 Н 10 2450 970 13 10 2400 980 12 12 1900 10 Синтетические волокна Опыт, У гидрофобны гидрофильные Вид Расход, Вид Кол-во, Х Х одуль ругоси, МПа Капрон 10обычный 36 760 4000 2300 13 волокно Н Н О.риенИ тиро- ванный 16 770 5250 14 4000 И 15 770 5350 Н Н 5000 Нитрон Н 16 Н И 6000 16 . 750 5200 рл 17 (конт- - "- рольный) И 15 .У 0 360 С 9000(5000 МПа) ориенти- рованныйСильно ориен- тированныйКапронсильно ориен- тированный. Лавсан Показатель неод- нородности бумаги,Х Таблица 2 Расход гидрофобного синтетического волокна,7 (потери) Таблица, 3 Плот- Разрывнаяность, длина, мкг/и117882 Таблица 4 Синтетические волокна ПлотПоказатель Разрывная длина,мПодготовка аэровзвеси волокониз папки, содержащей синтетические волокна оказатель Способ гИдрофобные гидрофильные Рас" Модульход,7. упругости,МПа. ас770 10 90005 9000 800 20) 10 730 В 0 локна Составитель А. МоносовТехред Л.Микеш Корректор,С. Черни Редактор М. Бандура Тираж 361 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5