Состав для изготовления волокнистого материала

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциалистическиеРеспубпии п 910908(51)М. Кл, Э 21 Н 5/00 В 29 3 5/00 с присоеЛинением заявки-Гоеудеретееииый комитет СССР ио делен иэебретеиий н открытий(23)ПриоритетОпубликовано 07.03.82. Бюллетень9 Дата опубликования описания 10.03.82(71) Заявитель енинградский технологическии инст бумажной промышленности ОЛОКНИСТОГО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕМАТЕРИАЛА ОСТАВ гих древесно- идрофобИзобретение относится к целлюлознобумажной и деревообрабатывающей прсьмышленности, в частности к составу для изготовления бумаги, картона и древесноволокнистых плит из необпагороженных видов целлюлозы и древесного волокна (древесной, термомеханической, термохимической, древесноволокнистой массы).Известны составы для бумаги, картона и древесноволокнистых плит, содержащие в качестве проклеивающего вещества ,нефгеполимерные смолы 1 ).Наиболее близким к предлагаемому пь технической сушности и достигаемому эффекту является состав для изготовления древесноволокнистых плит, содержащий волокнистый полуфабрикат, проклеивающее вещество - клеевую дисперсию на основенефгеполимерной смолы и осадитель (сернокислый алюминий, серная кислота) 12.Состав, содержащий клеевую дисперсию на основе нефтеполимерной смолы, позволяет получить бумагу, картон иволокнистые плиты с высокими г ными и прочностными свойствами, поскольку нефтеполимерные смолы обладают одновременно гидрофобизируюшим и связующим действием. Нефгеполимерные смолы имеют большую сырьевую базу, низкую 5стоимость и с успехом заменяют в композиции массы для бумаги и картона дорогостоящую и дефицитную живичную канифоль, а в композиции плит - парафин.ООднако применение в качестве осадителей клеевых дисперсий на волокне сернокислого алюминия или серной кислоты недостаточно эффективно, особенно при использовании масс для получения мно видов бумаги, каотонаи плит, где основными волокнистыми полуфабрикатами явля ются древесная или древесноволокнистаямассы, небеленая .сульфитная целлюлоза или другие необпагороженные виды, вследствие наличия в используемых полуфабрикатах кислых водорастворимых органических соединений. Небеленая сульфитная целлюлоза относится к наиболее трудно д роклеи 6 аемым полуфабрикатам, Сильнооч3 910908 4кислой среде, при рН 4,5, водные растворы альбумина имеют ярко выраженные катионные свойства. При данных условиях небольшие количества альбумина перезаряжают клеевые частицы, стабилизированные анионоактивными эмульгаторами, сообщая им высокий положительный заряд.При этом повышается степень гидратации клеевых осадков вследствие гидрофильной ги, картона и древесноволокнистых плит О природы альбумина, что увеличивает адгезию к целлюлозному волокну. При высоком расходе альбумина начинает перезаряжаться и волокно, что вызывает взаимное отталкивание волокна и клеевых осадков, и, со- .ответственно, понижение удержания их волокном. Следовательно, введение альбумина в небольших количествах в процессе коагуляции клеевых осадков на волокне способствует образованию гидратированного высокодисперсного положительно ыряженного кпеевого осадка и равномерному распределению его на волокне. В результате значительно повышается удержание клеевых осадков волокном и гидрофобность конечного продукта.Ниже приводятся примеры составов,согласно изобретению. рицательные ионы лигносульфонатов, присутствующих в целлюлозе, стабилизируют клеевые частицы и мешают осаждению их на волокне. Кроме того, сернокислый алюминий значительно снижает прочность бумаги. из небеленой целлюлозы, а также древесноволоюнистых плит,Цель изобретения - повышение степени проклейки и механической прочности бумаП р и м е р 1. В лабораторных условиях приготавливают состав для бумаги, содержащий небеленую сульфитную целлюлозу, марки Ж, клеевую дисперсию на основе нефгеполимерной смолы Пиропласъ, сернокислый алюминий, альбумин при следующем соотношении компонентов, мас.%: при изготовлении их с использованием необлагороженных волокнистых полуфабрикатов, таких как древесная масса, термомеханическая масса и т.д.Указанная цель достигается тем, чтоизвестный состав, содержащий волокнистый полуфабрикат, клеевую дисперсию наоснове нефтеполимерной смолы и осадитель,согласно изобретению; дополнительно содержит альбумин с содержанием раствори 20мых в воде белковых веществ не менее75% при следующем соотношении компонентов, вес.%: клеевая дисперсия на основе нефтеполимерной смолы 1-5, осадитель0,2-1, альбумин 0,05-0,5 и волокнистый25полуфабрикат - остальное.Использование массы данного составапозволяет получить бумагу, картон и древесноволокнистые плиты, обладающие высокой гидрофобностью и механической про 30чностью, из труднопроклеиваемых волокнистых полуфабрикатов при снижении расхода проклеиваюшего вещества,Известно, что как волокно, так и клеевые частицы в водной среде имеют отрицательный электростатический заряд, что делает невозможным их сближение, Следовательно, для сближения клеевых частиц с волокном необходимо устранить этот барьер путем снижения величины отрица 40 тельного заряда или придания одному из .компонентов противоположного положительного заряда. При введении сернокислого алюминия в систему целлюлозное волокно- клей в первую очередь перезаряжаются клеевые частицы, приобретая положительный заряд, т.е, при действии сульфита алюминия образуется положительно заряженный осадок смолы, который осаждается на отрицательно заряженных волокнах, Кислые 50 органические соединения, например лигносульфонаты, лигногуминовые вещества, имеющие ярко выраженный анионный ха- . рактер, адсорбируются на поверхности кле евых частиц и мешают перезарядке их 55 сернокислым . алюминием.Альбумин, как белковое вещество, является природным полиэлектролитом, В В первых трех примерах приводятся составы для приготовления бумаги, В качестве проклеивающего вещества используется водная клеевая дисперсия на основе нефтеполимерной смолы термической полимеризации марки Пиропласт -2 с температурой размягчения 7 М С, молекулярной массой 450. Дисперсия стабилизирована канифольным мылом. Состав клеевой дисперсии по сухому веществу, в мас.%.Нефтеполимерная смола 88 Канифоль 8 Свободная шелочь (едкий натр) 4 В качестве волокнистого целлолозного материала используется небеленая сулэфитная целлюлоза марки Жс низким рН водной вытяжки, равным 4,9, Свойства применяемого альбумина: содержание водорастворимых в воде белковых веществ 90%, жировых веществ 0,2%.Соотношение компонентов известного состава, мас.%;30Небеленая сульфитная целлюлоза 98,0Проклеивающее вещество 1,0Сернокислый алюминий 1,0Показатели физико-механических35 свойств полученных образцов бумаги приведены в сводной табл, 1.П р и м е р 2, В лабораторных условиях приготавливают состав для изготовления бумаги, содержащий небепенную су-льфитную целлюлозу марки л 4, клеевую дисперсию на основе нефгеполимерной смолы Пиропласъ, сернокислый алюминий и альбумин при следующем соотношении компонентов, мас,ЪНебеленая сульфитнаяцеллюлоза 96,9. Сернокислый алюминий . 0,8Проклеивающее вещество 2,0Аль бумин 0,3Состав и бумагу на его основе полу 50 чают как в примере 1. Для сравнения производят отлив бумаги из известного состава при следующем соотношении ком понентов, мас,%:Небеленая сульфитная цел-.люлоза 96,0Про клеивающее вешегг- во 45 2,0 5 9109Небеленая сульфитная целлюлоза 98,7 Проклеивающее вещество 1,0 Сернокислый алюминий 0,2 Альбумин 0,1 Состав получают следующим образом, Небеленую сульфитную целлюлозу размалывают до 3,5 ШР, затем в нее при перемешивании добавляют клеевую дисперсию на основе нефгеполимерной смолы Пиропласт. По истечении 5-10 мин к массе добавляют водный раствор серно- кислого алюминия концентрации 50 г/л до рН 4,5, а затем - водный раствор аль,бумина, Бумажную массу перед отливом выдерживают в. течение 10 мин, а затем производят отлив бумаги на листоотливном аппарате. Масса 1 м бумаги 70 г.Для сравнения проводят отлив бумаги той же композиции по волокну и с тем же проклеивающим веществом, но с исполь зованием в качестве коагулянта одного сернокислого алюминия, С целью достижения наибольшего эффекта проклейки, количество сернокислого алюминия увеличивается по сравнению с предлагаемым со ставом рН после добавления сернокислого алюминия составляет 4,3. 08Сернокислый алюминий 2,0Показатели физико-химических свойствбумаги приведены в табл, 1,П р и м е р 3; В лабораторных условиях приготавливают состав для изготовпения бумаги, содержащий небеленуюсульфитную целлюлозу марки Ж, клеевуюдисперсию на основе нефтеполимерной смолы Пиропласт, сернокислый алюминий,альбумин при следующем соотношениикомпонентов, мас.%:Небеленая сульфитнаяцеллюлоза 93,5П роклеиваюшее вещество 5,0Сернокислый алюминий 1,0Аль бумин 0,5Состав и бумагу на его основе получают как в примере 1. Для сравнения производят отлив бумаги из известного состава при следующем соотношениь компонентов, мас,%;Небеленая сульфитнаяцеллюлоза 90,0Проклеиваюшее вещество 5,0Сернокислый алюминий 5,0Показатели физико-механическихсвойств бумаги приведены в табл, 1, Изданных, представленных в табл. 1 следует, что применение предлагаемого состава позволяет получить высококлееную фмагу из наиболее трудно проклеиваемогополуфабриката, При этом, заметно возрастают показатели механической прочностибумаги. Показатель сопротивления излому возрастает в 1,5 раза, разрывной длины - ,на 20%. Степень проклейки бумаги иэ известного состава не достигаетстепени проклейки бумаги иэ предлагаемой:массы даже при высоком содержании прклеивающего вещества в известном составе.В следующих примерах приводятся составы для приготовления твердых древесноволокнистых плит согласно изобретению,В качестве проклеивающего веществаиспользуют клеевую дисперсию на основенефгеполимерной смолы инициированнойполимеризации марки СПП с температуройоразмягчения 85 С, молекулярной мас"сой 650.Дисперсия стабилизирована мылом синтетической жирной кислоты (СЖК). Состав клеевой дисперсии по сухому веществу, мас,%:Нефтеполимерная смола 93,0Мыло СЖК 4,2Свободная шелочь (КОН) 2,8В качестве древесного материала используют древесноволокнистую массу с7 9109преобладанием лиственных пород древесины (70%). Помол массы 21 ЭС.Состав применяемого альбумина: расиворимые в воде белковые вещества 85%, жировые вещества,2%,5- П р и м е р 4. В лабораторных условиях приготавливают состав для древесноволокнистых плрт, содержащий древесноволокнистую массу, клеевую дисперсиюна основе нефтеполимерной смолы маркиСПП, сернокислый алюминий и альбуминпри следующем соотношении компонентов,мас.%:Древесноволокнистея масса 98,45 15Проклеиваюшее вещество 1,0Сернокислый алюминий 0,5Аль бумин 0,05Состав получают следующим образом.гоВ древесноводокнистую массу концентрацией 2% при перемешивании добавляютклеевую дисперсию на основе нефтеполимерной смолы и по истечении 5-10 миндобавляют раствор сернокислого алюминия до рН -4,5, а затем водный растворальбумина. Состав перед отливом выдерживают в течение 5 мин, а затем производят отлив плит на листоотливном аппарате с последующей прэдпрессовкой плитдо влажности 60-70% в холодном прессе,Затем производят прессование плит в горячем гидравлическом прессе при 190200 С по известному режиму. Термозакалку осуществляют при 165 С в течениеЭ 54-х ч, увлажнение - в течение 8 ч доравновесной влажности.Готовые плиты испытывают на прочность, водостойкость и набухание по стандартным методикам, согласно ГОСТ459 8-74. Ддя сравнения производят отлив плит из известного состава при следующем соотношении компонентов, мас,%;45 08 8Древесноволокнистая масса 97,0Проклеивающее ь дество 1,0Сернокисдый алюминий 2,0Показатели физико механическихсвойств плит приведены в табл. 2,П р и м е р 5. В лабораторных условиях приготавливают состав дди древесноволокнистых плит, содержащий древесноволокнистую массу указанного состава,клеевую дисперсию на основе нефтеподимерной смолы марки СПП, серную кислоту и альбумии при следующем соотношении компонентов, мас,%фДревесноволокнистая масса 98,45Проклеивакицее вещество 1,0Серная кислота 0,5Аль бумин 0,05Состав и плиты на ее основе получают как в примере 4. Лдя сравнения производят отлив плит иэ известного состава при следующем соотношении компонентов, мас.%:Древесноволокнистая масса 97,0Проклеивающее вещество 1,0Серная кислота 2,0Показатели физико-механическихсвойств плит приведены в табл. 2.Представленные в табл. 2 данные показывают, что применение предлагаемогосостава позволяет повысить механическуюпрочность цревесноволокнистых плит с 42МПа цо 55 МПа, понизить воцопоглощение и набухание на 6-7%.Следовательно, использование предлагаемого состава дает возможность значительно повысить эффективность нроклейкии механическую прочность бумаги изтруднопрокпеиваемых волокнистых материалов клеевыми составами на основе иефтеподимерных смол, повысить гидрофобиэируюший и связующий эффект клеевыхсоставов на основе НПС при получениидревесноволокнистых плит с их использованием путем добавки небольшого количества альбумина,о + О О Оо оОО ОО с1 З 910,908формула изобретения 14 Осадитель 0,2-1Аль бумин 0,05-0,5Волокнистый полуфабрикат Остальное 2. Авторское свидетельство СССРМ 647134 клВ 29 3 5/00 э 1976.Состав для изготовления волокнистогоматериала, содержащий волокнистый пощъфабрикат, клеевую дисперсию на основенефтеполимерной смолы и осадитель, о т- Источники информациисточники ин рмации фл и ч а ю щ и й с я тем что, с целью принятые во внимание при экспертизеповышения степени проклейки и механической прочности материала, дополнительно содержит альфмин с содержанием ра- о . -елл лоза бумага и картон. Рефе 1. Целлюл застворимых в воде белковых веществ не ратнвная информация, 1978, Хв 23,менее 75% при следующем соотноше,с. 9-10,компонентов, мас.%:Клеевая дисперсия наоснове нефгеполимернойсмолы 1-5Составитель О. МаслаченкоРедактор С. Запесочный Техред, М. Гер гель Корректор М. ШарошиЗаказ 1061/10 Тираж 401 ПодписноеВНИИПИ 1 Ьсударственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород; ул, Проектная, 4