Наполнитель бумажной массы

и 988946 Оп ИСАЙ ИЕИЗОВРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Своз Советск нкСоцнапнстнчесн ниРесяублнк(5)М. Кл. 0 21 Н 3/66 с присоединением заввкн йвГевуазуетеаевй кенктвт ФСЮР вв аваи взебратвей в варвар(53)УДК 676 1 .023 е 6(088 е 8) Дата онублнковання опнсання 15,01,83 л:.тральный научно-исследовательский институт бумаги1 7) Заявитель 4) НАПОЛНИТЕЛЬ БУМАЖНОЙ МА бретение относится к наполни- Известна также пигментная двубумажной массы и может бытьокись титана, которую вводят в комьзовано в целлюлозно-бумажном позицию бумажной массы для повышенияводстве при изготовлении высоко- ,степени белизны и главным образом1твенных видов бумаги с понижен- непрозрачности бумаги, Обладая выассой 1 и и высокими показате-сокими показателями белизны, дисперсптических свойств (белизны, ности, имея высокий коэффициент презрачности), ломления, двуокись титана позволяетв значительной степени повыситьуроИзвестен наполнитель бумаги - као-, вень оптических свойств бумаги вслед 1 олин, содержащий преимущественно ча- ствие возрастания ее рассеивающей стицы менее 90 мкм 1, ). способности,При этом содержание в нем частиц Однако двуокись титана является менее 2 мкм (фракции 0,5-2,0 мкм) сравнительно дорогим и дефицитным не превышает 40-60. "Остальная до- , продуктом. Кроме того, ввиду налич я ля в этом крупнодисперсном каолине полосы поглощения в ближний Уф-обприходится главным образом на фрак- ласти двуокись титана снижает зффекцию: с размером частиц 10-40 мкм,тивность действия оптических отбелиКаолин с таким гранулярным соста" вателей, что затрудняет достижевом не обеспечивает необходимую ств о ние наряду с высокой степенью непро" пень белизны и особенно непроэрач" зрачности и высокого урввня белизны ность тонких видов бумаги, к оптичес" бумаги. Этот аналог принимается в ка-. ким свойствам которой предъявляются честве базового объекта, так как навысокие требования, полнитель, включающий круп нодисперсИзо телям испол произ качес ной м лями о непро и3, 9889 ный каолин и двуокись титана широко используется в производстве отечественных тонких пецатных видов бумаги и является наиболее эффективным,Наиболее близким к изобретению является наполнитель бумажной массы, состоящий из крупнодисперсного и тонкодисперсного каолина, Крупнодисперсный каолин в этом наполнителе содержит фракцию 0,5-2,0 мкм в количест о ве 40-604, а тонкодисперсный - в количестве 75-954Остальная доля ( 5- 253 ) в тонкодисперсном каолине приходится на фракцию с размером частиц 5-10 мкм. Введение такого наполнителя в бумажную массу позволяет значительно-повысить белизну бумаги и,при оптимальном .дяя данного вида бумаги соотношении в наполнителе тонкодисперсного и крупнодисперсного каоли на улучшить ее непрозрачность 2 Д .Однако уровень достигаемых оптических свойств в массе недостаточно высок при изготовлении бумаги с низкой массой 1 м , так как при исполь б зовании такого наполнителя коэффициент ее светопоглощения снижается в большей степени, цем возрастает коэффициент ее светорассеяния.Это приводит к тому, цто бумага, имея зо высокую степень белизны, не обладает необходимой степенью непрозрац- ности Цель изобретения - улучшение оптических свойств бумаги при сохранении ее механической прочности,Поставленная цель достигаетсятем, цто наполнитель бумажной массы,состоящий из крупнодисперсного итонкодисперсного каолина, содержитотонкодисперсный каолин с содержанием фракции 0,5-2,0 мкм 96-994 приследующем соотношении компонентов,мас.Ф : крупнодисперсный каолин 4015, тонкодисперсный каолин 25-60.Крупнодисперсный каолин содержитфракцию 0,5-20 мкм в количестве40-604. Кроме фракции 0,5-2,0 мкмтонкодисперсный каолин содержит восновном еще фракцию 2-5 мкм в количестве 1-44,Введение предлагаемого наполнителя в бумажную массу приводит к значительному улучшению не только белизны,но и непрозрачности бумаги. Это можно объяснить тем, что выбранное сочетание тонкодисперсного и крупнодисперсного каолина с указанным содержа 464нием в нем фракции 0,5-2,0 мкм приводит при использовании акого наполнителя в бумажной массе к понижейию коэффициента светопоглощения бумаги и одновременно к еще более значительному возрастанию ее рассеивающей способнос 1 и, Поскольку белизна и непрозрачность бумаги являются функцией коэффициентов светорассеяния и светогпоглощения бумаги, то понижение коэффициента светопоглощения, достигаемое при использовании предлагаемого наполнителя бумажной массы и оптимальное соотношение его с коэффициентом светорассеяния и позволяет изготовить бумагу не только с повышенной степенью белизны, но и непрозрачности.Введение компонентов наполнителя в виде суспензии в бумажную массу может производиться раздельно, либо сразу готовится водная суспензия наполнителя, содержащая крупно- и тонкодисперсный каолин, Дальнейшую подготовку бумажной массы и получение бумаги осуществляют обычными технологическими приемами,Рэдержание тонкодисперсного каолина в наполнителе составляет предпочтительно 25-60. Повышение доли тонкодисперсного каолина в наяолнителе выше 604 хотя и приводит к дальнейшему повышению степени белизны бумаги, однако понижает уровень ее непрозрацности. При содержании тонкодисперсного каолина менее 25/ затруднительно достигнуть необходимую степень белизны бумаги.Указанные предельные значения функции 0,5-2,0 мкм характеризуют каолин как полидисперсный продукт, содержащий смесь цастиц с размером во всем указанном диапазоне.Ниже приведены примеры приготовления наполнителя бумажной массы с различной степенью зольности.П р и м е р 1, В водную суспензию крупнодисперсного каолина мокрого обогащения1 ) с содержанием фракции 0,5-2,0 мкм 50 добавляют тонкодисперсный каолин (1), содержащий 963 фракции 0,5-2,0 мкм. Соотношение укаэанных компонентов в наполнителе составляет: каолин 753, каолин П - 253. Суспензию наполнителя тщательно перемешивают и при концентрации 20/ вводят в волокнистую массу, содержащую размо5 988лотые беленую сульфитную и сульфатную целлюлозу и оптический отбеливатель (0,11 от массы абсолютно сухого волокна). Далее добавляют гидрофобизирующие добавки в количестве .с1 и с помощью сернокислого алюминия доводят рН бумажной массы до5,0-5,2. Из готовой бумажной массыобычными приемами изготовляют типографскую бумагу массой 50 г/м, 10Результаты определения показателей качества полученной бумаги приведены в таблице.П р и м е р 2, Приготавливают20-ную водную суспензию наполнителя, состоящего иэ 504 крупнодисперсного каолина мокрого обогащения с содержанием фракции менее гмкм404 и 50 тонкодисперсного каолина,имеющего 983 частиц менее 2 мкм. Сус 26пензию наполнителя вводят в волокнистую массу и аналогично примеру 1 готовят композицию и производят отливтипографской бумаги массой 50 г/м.Качественные показатели бумаги приведены в таблице.П р и м е р 3Приготавливают201-ныю водные суспензии крупнодисперсного (1) каолина, содержащего604 частиц менее 2 мкм, и тонкодис- зоперсного (11) каолина с содержаниемфракции менее 2 мкм 98 которыераздельно вводят в волокнисту массу,Соотношение между компонентаминаполняющей смеси составляет: каолин(1) 604, каолин (11) 403. Волокнистаясуспензия состоит из размолотой беленой сульфитной хвойной и сульфатной хвойной и лиственной целлюпозы 1,к которым добавлено 34 канифольногоклея, После введения суспензиинаполнителей в бумажную массу добавляют сернокислый алюминий до рН=5,8,Изготовляют офсетную бумагу массой60 г/м,45Качественные показатели бумагиприведены в таблице.П р и м е р 4. В водную суспензию,тонкодисперсного каалина (11) с содержанием частиц менее 2 мкм (фракции 0,5-2,0 мкм) 984 добавляют крупнорисперсный каолин (1), имеющий604 Фракции 0,5-2,0 Мнм. После перемещивания 20-нуа суспензию наполнителя, состоящего иэ 404 каолина1 и 60 каолина 11 вводят в волокнистую суспенэию, Приготовление бумажной массы проводят аналогично примеру 3. 946 6Результаты определения оптических и физика-механических свойствбумаги приведены в таблице.П р и м е р 5.(базовый объект)5.1. Приготавливают 201-ную воднуюсуспензию крупнодисперсного каолина(1), содержащего 50 частиц менее2 мкм (фракции 0,5-2,0 мкм),которую вводят в волокнистую суспензию, вкоторую предварительно добавлена 10-ная суспензия двуокиси титана(1 Ч),в наполняющей смеси составля" ет соответственно 91,251 и 8,753.Далее аналогично примеру 1 ведут подготовку бумажной массы и изготавливают типографскую бумагу массой50 г/м, показатели качества кото"рой приведены в таблице.5.2. Приготавливают суспензию наполнителя, состоящего из крупнодисперсного каолина (1) с содержанием Фрак.ции 0,5-2,0 мкм 60 и двуокиси тита"на (1 Н), Наполнитель содержит 90крупнодисперсного каолина и 103 двуокиси титана. Суспенэию наполнителядобавляют к волокнистой массе и ана(.логично примеру 3 получают офсетнуюбумагу массой 60 г/м,Результаты оценки качества полученной 6 умаги приведены в таблице.П р и м е р 6 (по прототипу).6,1. Приготавливают водную суспензиюкрупнодисперсного каолина (1) с содержанием частиц менее 2 мкм 50 идобавляют химически отбеленный фракционированный тонкодисперсный каолин(марка каолина "БП" согласноту 21-25-146-75) . Суспензиа найолнителя тщательно перемешивают и присодержании компонентов 1 и 111, соответственно равном 504, вводят в волокнистую суспензию, Дальнейшую подготовку бумажной массы и изготовление типографской бумаги проводят аналогично примеру 1.6 .2. Водную 20-ную суспензиюкрупнодисперсного каолина (1), содержащего 603 частиц менее 2 мкм вводят в волокнистую суспенэию, в которую затем вводят суспенэию тонкодисперсного каолина (111) с содержаниемфракции 0,5-2,0 мкм 953,Соотношение компонентов в наполняющей смеси составляет каолин 1 603, каолин (10) - 40;. Далее аналогично примеру 3 получают офсет 7, 988946 8ную бумагу, показатели качества ко- непрозрачности (примеры 3 и 6,2), торой приведены в таблице.Как видно из приведенных в табли" цс данных, предлагаемый наполнитель бумажной массы по сравнению с прототипом позволяет при одинаковой зольности бумаги значительно улучшить ее оптические свойства;. Так, по сравнению с прототипом (пример 6.1) белизне на типографской бумаги возросла на 2,9 при одновременном увеличении ее непрозрачности на 1,8 Использование наполнителя, согласно предлагаемого изобретения, позволяет на 5 1,4 повысить беливну офсетной бумаги и 1 9 улучшить показатель ее Для оопоставимости полученных данных сравнениепроводилось при одинаковом соотношении компонентов наполнителя в примерах, иллюстрирующйх как изобретение, так и прототип.По сравнению с базовым обьектом (примеры 5.1 и 5.2) предлагаемый наполнитель также обеспечивает некоторое уаучшение оптических свойств бумаги, что иснлючает необходимость введения ее в композиции дорогостоящей двуокиси титана при изготовлении бумаги для печати пониженной массы с высокими оптическими характеристиками,9 В 8946 10 1 1 Щ Щ % Х а 9 Э ахХ ОЪ СЧЮ СО СО О ЧЭ О сО01 о О Л осО о сО лХ аЕо ч о е Х 1 М ЩЕ оСО Ю ОЪ СЧ м . 3.Фо а а СЧ СЧо вСЧм л В Вщ 4 Г СЧо о да о о л фСЧ оСЧ оо оъО о сЧо О о о О Л о а-4У 9 Х о а о оЮ СЧ СЧО о осЧ СЧ4 1 ЭЯ Э 1 Х о а а а а ао оа Ю Ю оаох З х Ф Е о Г с" зх о о Х Ф у а 9а Ф9 ОС 1 О 1 С Щ х й з а Щ ЩЩ х Х с а о О о а 01сч СЧ о о а о сч м СЧ СЧ о о о СЧ СО СЧ СЧо о О о СЧ ОО сЧ СЧ1 о оа в-Ф м СО СО о -:г Ю Ю м мСЧ ОО СО оф СОС 11Е 1 щоВО. аО Хс оХ О1- С 1ЩЩ1Щ КЩХ Хьа о3 Йрдж 3 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Уаушская наб., д, 4/5 аказ атент, г. жгород, ул. роектная,лиал 1, Наполнитель бумажной массы, состоящий из крупнодисперсного и тонкодисперсного каолина, о т л и ч ею щ и й с я тем, что, с целью улучаения оптических свойств бумаги при сохранении ее механической прочиости, он содержит тонкодисперсный каолин с содержанием фракции 0 5-2,0 мкм1 е 96-993 при следующем соотношении компонентов, масД:Крупнодисперсныйкаолин 40-75Мелкодисперсный зкаолин 122, Наполнитель по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он содержит Крупнодисперсный каолин с содержанием фракции 05-2 мкм 40-603. Источники информациы,принятые во внимание при экспертизе1, ГОСТ 13285-73 "паолин, обогащенный для производства бумаги и картона",2, Иванов С.Н. Технология бумаги.