Способ изготовления бумаги

,ЯО 3(51) Ю 1) 3/О УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ БРЕТЕНИ ИСАНИЕ ИДЕТЕЛЬСТВУ опнитепя и отпи тп ича ющ ю снижения ра осуществпяют поспе размопа копичестве 30 пьного кпея и ее с остапьно пянтом бумажно с я тем химика то изводственное средство жной про-вопокнис введение спедующе р . массой. 7в и йсходе псчасти -50% введение нап го полотна, о , что, с цель в, проклейку м отделения той массы вв нее канифо.7 (088.8)ое свидетепьство ССС Х) 21:О 3/00, 197 свидетепьство СССР 3 Э 21 Р 3/00, 196 смещен 2. Снос6 -: шийсявопокнистойпомопа наЯ - ная масса.с-:.- 3. Сноснис- ш и й с яеду- . волокнистойагу , к прокпейке бпоп,1тем, чтомассы, име0-30 ф Ш ичаю т часть деля ющ выш степе, чем та 54)(57) 1, СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИУМАГИ, включающий размоп волокиных попуфабрикатов, прокпейку волокой массы канифопьным клеем с поспщим осаждением его,на волокнах ко бпоп.1,отп тем, что отделяю массы, имеющей выше чем остап ичают часть способностьная масса АВТОРСКОМУ(71) Украинскообъединение цепмышле нности1 1040Изобретение относится к цеппюпознобумажной промышпенности и может бытьиспопьзовано при изготовпении разпичныхвидов бумаги: писчей, типографской,обойной, мешочной, картографческой иИзвестен способ изготовления бумаги,предусматривающий прокпейку бумагив массе путем введения в бумажнуюмассу канифопьного клея и последующего 1 Оосаждения его на волокнах с помощьюсоединений апюминия, которые предваритепьно обрабатываются 0,25 Ъ-нымраствором попиэтиленимина, взятым вколичестве 0,1-0,5% к массе соединения алюминия, а поспе осаждения клвярН массы доводят до 9,0-9,5. Отпивбумаги производится при том же рНмассы, при котором производипась проклейка. Способ позволяет получить высокие результаты механических покаэатепей прокпеенной бумаги Я.Недостаток способа - большой расходхимикатов и высокая дефицитность дорогостоящего попиатиленимина. 25Известен способ изготовления бумаги,включающий размол волокнистых полуфабрикатов, прокпейку волокнистой массыканифопьным клеем с последующим осаждением его на волокнах коагулянтом, З 0введение напопнитепя и отпив бумажногополотна. Этот способ решает проблемупроведения прокпейки в нейтрапьной среде. С этой целью на волокнистые материалы в процессе прокпейки воздействуютоксихпоридом апюминия 2,35Недостаток способа - высокий расходхимикатов.Целью изобретения явпяется снижениерасхода химикатов.Поставленная цель достигается тем, чточто согласно способу изготовпения бумаги,включающему размол вопокнистых попуфабрикатов, проклейку волокнистой массы канифольным кпеем с последующим .; 45осажцением его на вопокнах коагупянтом,введение напопнитепя и отлив бумажногопопотна, проклейку осуществляют посредством отдепения после раэмопа частивопокнистой массы в копичестве 30-50%ф 50введением в нее канифопьного кпея ипоследующего смешения ее с остапьноймассой.Причем отделяют часть волокнистоймассы, имеющей степень помопа на 2030 ШР выше, чем остальная масса.с 55Кроме того, отдепяют часть вопокнистой массы, имеющей способность к проклейке выше, чем остапьная масса,013 ЪСпособ двухстадийной проклейки бумаги в массе путем введения прокпеивающего вещества в часть массы заключается в том, что первоначально получается бинарная масса, состоящая из вопокон, густо покрытых частицами клея и вопокон не покрытых частицами кпея.Бинарная масса получается при смешении прокпеенной и непроклеенной частей массы. При достаточном сближении волокон ,поспе прессования и усушки) происходит взаимосклеивание покрытых" и непокрытых волокон, так как клеящие осадки ппавятся и обвопакивают прилегающую к нему поверхность фнепокрытого вопокна, Топщина образовавшегося при этом клеевого "шва" между вопокнами в два раза мень ше по сравнению с существующими способами прокпейки в массе. Известно, что топщина клеевого фшва" явпяется важным фактором, влияющим на прочность склеивания двух поверхностей. При канифопьной прокпейке и особенно канифопьнопарафиновой прокпейке обычно снижаются физико-механические показатепи бумаги, несмотря на образование допопнительных адгезионных контактов между вопокнами. Есть основание предпопожить, что это связано в какой-то степени с толщиной кпеевого шва", особенно при пониженной дисперсности клеящего состава и наличии условий цпя частичной гомокоагуляции. Осаждение частиц клея на вопокнах производится соединениями апюминия (с добавлением ипи без добавления улучшающих добавок) в кислой или щелочной среде согпасно любому иэ ныне существующих способов прокпейки в массе,Имеется два варианта двухстадийной прокпейки. Первый, упрощенный вариант, отпичается тем, что обе части массы, в которую вводится и не вводится клей, имеют одинаковую степень помопа, и соотношение объемов покрытой, и "непокрыИтой массы равно 1:1. По второму варианту та часть массы, в которую вводится кпей ("покрытаямасса) имеет степень помола на 20-30 ШР выые. При смешеонии обеих частей. массы степень помопа общего объема массы должна находится в предепах норм, установпенных технопогическим регпаментом. Диапазон соотношений между объемами фпокрытой" и фнепокрытой массы зцесь шире и может колебаться от 1:1 до 1:4. Это соотношение устанавпивается в зависимости от конкретной технопогической ситуации с учетом вепичины предепьного расхода про.кпеивающего вещества, которая может3 . 1040фиксировать,ря на единице поверхностиволокна,Известно, что степень помола волоккистой массы существенно впияет на сорбционную активность цеппюпоэнык материалов по отношению к коппоидным растворам. Независимо от вида целлюлозы,чем сипьнее раэмопоты вопокна, тембопьше их удепьная внешняя поверхностьс возрастакхцим количеством активных 1 Оцентров, фиксирующих коппоидные частицыи, следовательно, выше значение сорбции.Чем выше степень помола, тем большепроклеивающего вещества необратимоадсорбируется на волокне. С повышением 15степени помопа увеличивается не топькоадсорбционный потенциал, но и благоприятно перераспределение электростатичес-;.ких сил: возрастает общий электроэаряд.единицы массы, снижается 2 -потенциап 20цепьных волокон, В таких условиях происходит равномерное распределение клея- .щего вещества на поверхности волокон, ипри добавке коагупянта процесс коагупя-,ции направлен в сторону гетерокоагупяции.25Кроме того, распределение клеевого со.става преимущественно на коротких и средних волокнах явпяется наиболее целесообразным, тех как они, отличаясь повышен-:ной подвижностью, в процессе формованиябумажного попотна заполняют фпустотыфв сетке, которую образуют длинные вопокна. Запопняя поры, короткие волокна,покрытые частицами клея, придают такимобразом этим порам антикапилпярные свой ства, т.е. они становятся воэдухо- но не.водопроницо,емые. Согласью новой капиппярной теории проклейки такое распредепение связующего является наиболее раци;ональным. Разделение массы на две чаоти с разной степенью помола можно до-.стичь фракционированием ипи специапьнымрежимом размола отдельно готовитсямасса с минимальным укорочением вопокон (гидродинамическая обработка) и мао са с высокоразработанной поверхностьюдпя введения клен. При этом могут бытьспедующие варианты: 1, Масса 1 и масса П имеют одинаковую степень помола (дпя писче-печатных бумаг 28-32 О ШР) и одинаковый вопокнистый состав. Соотношение масса 1: масса 11 обычно равно 1:1. При двух-, стадийной прокпейке по этому варианту расход глинозема снижается вдвое,2. Масса 1 и масса П имеют одинак вую волокнистую композицию, но разпич. ную степень помола. Степень помола 011 4массы 1 40-70 ШР, Степень помола массы П 14-20 о ШРСоотношение масса 1 : масса И колеблется от 1:1 до 1:4. Расход глинозема по данному варианту можно сократить от 2 до 4 раэ.3, Масса 1, и масса П имеют раэпичный волокнистый состав и различную степень помола. Масса 1 готовится из волокон, хорошо воспринимающих клей; супьфатная небеленая, супьфатная беленая супьфитная беленая целлюлоза. Весовое соотношение масса 1: масса П, как и в предыдущем варианте, равно 1;1 - 1:4. Рационально использовать дпя приготовпения массы 1 супьфатную бепеную писэвенную целлюлозу.П р и м е р 1Беленую супьфитнуюцеппюпоэу марки А 2 размалываютв лабораторном роппе до 41 ШР. В деэинтеграторе производят роспуск этой целлюлозы, помол массы после роспуЧка 17 ШР.о Белый канифопьный клей в количестве 1,5% от общего количества массы, необходимой для отлива опытной партии отливок, вводят в массу со степенью помола 41 о ШР, копичество этой массы 40% от общего обьема массы. После 10 мин церемешивания к массе добавляют раствор сульфата алюминия до рН массы 4,7 в количестве 4% от. а с, волокна. После 3- 5 мин перемешивания прокпеенную массу смешивают с непрокпеенной целлюлозной массой со степенью помола 17 ШР составляющей 60% от общего обьема массы. После перемешивания в течение 10 мин, в общую массу добавляют дисперсию каопина в количестве 20% от а.с. волокна и через 3-5 мин перемешивания иэ массы отливают опытные образцы на аппарате Нобпь Вуд рН смешанной массы 6,8,П р и м е р 2. Композицию опытных образцов бумаги готовят аналогично примеру 1, за искпючением того, что белый канифопьный клей в количестве 1,5% от а.с, массы бумаги задают в массу с градусом помола 56 ШР, взятой в коопичестве 30% от общего обьема массы.П р и м е р 3. Подготовка массы и композиция анапогичны примеру 1, эа исключением того, что белый канифопьный кпей вводят в массу со степенью помола 58 ШР, взятой в количестве 25% от общего объема массы, Качество проклейки и физико-механические показатели образцов, полученные по данному опыту снизипись (табл. 1).П р и м в р 4. Прокпейке подвергается масса раэпичной композиции по упрощенному двухстадийному способу. Бумажную массу готовят путем роспуска макулатуры марок МС-З, МО 7 и цеппю поз супьфатной небепвной марки НСи гидрораэбиватепе с последующим размопом в дисковой лабораторной мепьнице. Бурый канифопьный кпей в копичестве 2,5% вводят в 1/2 ч. массы, степень помола покрытой" и юпокрытой массы одинакова, соотношение обьемов обеих масс 1:1, Поспе введения бурого канифопьного кпея в 1/2 ч массыдобавляют другую часть ее и массу перемешивают 15 в течение 10 мин, добавпяют гпиноэем и рН массы доводят до 4,5-4,8, после 35 мин перемешивания опытныв образцы отливают на ЛО аппарате Нобпь-Вуд, прессуют и сушат при 108-110 С. Дпя 20 каждой волокнистой композиции параппепьно производят прокпейку бумажной массы обычным способом в кислой среде.Реэупьтаты испытаний приведены в табл. 2, 25Данные таблиц свидетельствуют о том что бумага, прокпеенная согласно данному способу, имеет повышенные характеристики гидрофобности при сохранении механической прочности, Расход коагупянта сни- ЗО жается в 2-4 раза.П р и м е р 5. Вопокнистую композицию опытных образцов готовят иэ 50% супьфатной беп хвойной цеппюпоэы и 50% супьфатной беленой лиственной цел пюпоэы. Массу 1 готовят из супьфатной беленой лиственной цеппюлоэы. Поспе роспуска на дезинтеграторе массу размапывают в дисковой пабораторной мепьнице до 51 ШР при концентрации 2,1%, 0 Массу П готовят иэ супьфатной хвойной цеппюпвзы, роспускают на дезинтегратор и ппастифицируют в течение 25 мин при концентрации 2,3%. Кпей-паста модифицированный, расход кпея 2,3% от а.с. Омассы вопокюаКпвй и коагупянт вводят только. в массу 1. Соотношение масса 1: масса 11 от 1:1 до 1:1,8. Композиционный и фракционный состав вопокна во всех при мерах одиюков, усповия отпива и сушки идентичны. Режим сушки плавный, начапь ная температура сушки 60 С, макснмапьная температура сушки 115-120 С,а). Соотношение между массой 1 и массой П равно 1:3 Кпеевую амупьсиювводят в массу 1 (6,8 г), перемешивают 15-20 мин, затем осаждают раствором квасцов, расход квасцов 4,5% от массы 1 ипи 2,2.5% от общего копичества водокна. После осаждения и закрепления кпеевых осадков на волокнах массы 1 добавляют массу Й (6,5 г) и состав перемешивают 10-3.5 мин, затем добавляют суспензию каопина 14 мп с концентрацией 150 г/л и снова перемешивают 5 мин. Объем полученного композиционного состава доводят до 1 и, затем отпиваютобразцы на ЛОА типа Нобль-Вуд.б), Соотношение между массой 1 имассой 11 равно 1;1,5. Клеевую амупьсиювводят в массу 1 (8,2 г). Количествомассы П 7,8 г,Поспедоватепьность введения композиционных компонентов такая же, как и в предыдущем примере. Расход коагупянта 1,8% от а.с. вопокю.в) (контрольный) вмешивают 6,8 г массы 3. - супьфатной беленой пиственной цеппюпоэы (помоп 51 ШР) и 6,5 г супьфатной бепеной хвойной цепшопозы (помол 3.4 ШР), перемешивают в течеоние 10-18 мин, затем добавпяют кпееву амупьсию, перемешивают с вопокном 15- 20 мин. Дпя осаждения и закреппения клеевых осадков на вопокнах вводят раствор квасцов в копичестве 4,8% ота.с. вопокна, фпоспе чего добавпяют.дио персию каопина 14 мп с концентрацией 150 г/л и перемешивают 8 мин.Объем попученного композиционного состава доводят до 1 п, затем производят отпив на ЛОА типа Нобпи Вуд, Усповия ,отпива, и сушки идентичны с а и б. Реэупьтаты анализов опытных образцов приведены в табл. 3.Как видно из табп. 3 качество двухстадийной прокпейки нв ухудшается по сравнению с контрольным образцом, физико-механические показатели бумаги повышаются.Предлагаемый способ позвопяет также снизить расход химикатов (табп. 4).1040011 По предлагаемому способу Наименованиепоказателей пример 3 пример 1 пример 2 Композиционный состава Масса 1 50% СФА 40% СФА беп,пист, беп.пиств. помол 51 ШР. помол 51" ШР Ф50% СФА 50% СФАбеп.хв;.беп.хв,помол 14 ШР помол 14 ШРо10% СФАбеп.пиств.помол 51 ШР б) Масса Ц 2,3 Ф2,3 2,3 Зольность, % 8 Поверхностнаяплотность,. гlм 69 62,8 0,15 0,17 0,16 Толщина, мм еРазрывная длина,м 2347 1963 2478 Сопротивление продавпиванию, кПа84 Прокпейкаа) по Коббу,гlм 10 12,5 12 б) штриховым способом, мм 1,5 1,5 1,5 Таблиц,а 4 Нахими Глинозем 30 -Алюминат натриТУ 48-5-52-74 1,5 - 2 Алюминий сернокислый 39 Расход канифопьного клея% от а.с. массы Проклейка в мас при рН 4,5-4,7 105-135 Проклейка в массе в нейтральной сред ТаблицаЗ По известному способу 50% СФА беп,олист.помол 51 ШР+Продолжение табл. 4 аспаченкоКоррект Тираж 384 Подпиосударственного комитета СССРепам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушскаи наб., д г. Ужгород, уп. Прое