Способ получения бумаги

Способ получения бумаги

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУМАГИ, включающий обработку каолина модифицирующим агентом, введение его в бумажную массу, содержащую полиакриламид , отлив полотна,- прессование его и сушку, отличающий ся тем, что, с целью увеличения зольности бумаги при одновременном повьппении механической прочности ее, обработку каолина осуществляют водным раствором алюмината натрия в количестве 2,5-7,5% от массы абсолютно сухого волокна в пересчете на оксид алюминия или его смесью с полиакриламидом, взятым в количестве 0,001-0,01% от массы каолина, а после введения каолина бумажную массу подкисляют соляной кислотой до рН 6,6-9,0. S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3390243/29-12 (22) 29.01.82 (46) 23.09.83. Бюл. )) 35 (72) Д.М.Фляте, Г.И.Чижов и О.В.Зайцева (71) Ленинградская ордена Ленина лесотехническая академия им.C.М.Кирова (53) 676.1.023.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке )) 3313837/12, кл.2 21 D 3/00, 06.06.81.

2. Авторское свидетельство СССР

М 787535, кл.I) 21 Н 3/58. 1978 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУМАГИ, включающий обработку каолина моди (51) Б 21 D 3/00; 33 21 Н 3 58 фицирующим агентом, введение его в бумажную массу, содержащую полиакриламид, отлив полотна; поессование его и сушку. отличающийся тем, что, с целью увеличения зольности бумаги при одновременном повышении механической прочности ее, обработку каолина осуществляют водным раствором алюмината натрия в количестве 2,5-7,5% от массы абсолютно сухого волокна в пересчете на оксид алюминия или его смесью с полиакриламидом, взятым в коли— честве 0,001-0,01Ъ от массы каолина, )а после введения каолина бумажную массу подкисляют соляной кислотой до рН 6,6-9,0.

1 04 321»?

I :1o1:Pе "(!11!(. Отн<.."-"и <.H !< II л?»к?1О:!

:»с бу<м«1ж l!ОГ"., !! (. Ои > В О (((.: ". Ву и может бl. 1 ь 1! с-11о?11: «ое! 11»О в !11!Ои: ВОдстне ра,лич»»ЫХ ВндОВ бумаги с целью

; I«?:. »(Iei»H»-l о лl,eocòH бумаги (: ОЛИО— н 1: e. M е 11 н (! м и О В АЙ!1 E и и с . м е е м е x B н и ч е с к 0 и 5

1:РO(1 НОСТИ .

Пзвестно, что Введение в i(0M?le эицию бумаги MPHE 1»2à?!üных наполнитегей сопровождается (?нижением ее меха,1чеснок 111<он k! Uc T H ч то Ограничив ае T 1 (? во-:.Можнос ти -, он з водстн а бумаги (з высоким содержанием наголнителя. B то же время увели »ение содержания в бумаге минеральногс наполнителя б с. с у» 1(: с т В е н и О г о снижения е с-

< механи »еской прочности весьма желател -но не только по экономическим соображ< виям, так как позволяет э .меняTI 1а те, волокнистых полуф<ебрикатов дешевым минерагьным сырьем, ьс и = IIFJ HKl повышения качества бум(зги „улуч!! ения ее печатных

cdoéc TI „(oPêi»»åíHÿ белизнь» л непроэ р<»ч ности .

1«эгесте: способ повышения зогь25 ности бумаги с одновременным поныi. :е »H(м ее механической прочности .ЕуTåì Обработки каолина водным ра твором алюмината натрия, взятым н количестве 2,5-5,0% к массе абсолютно сухих волокон. Обработантаким образом каолин нвсдится в бумажную массу, после чего добав«Ой НСО уСтаиаВЛИваЕтея рГ(8,5—

Наиболее близким к прецлагаемому Еэобретению является способ получения бумаги„ по которому перед смещением наполнителя, обработанного полна»сри— .П(амигом,Г1РА,, с суспензией нолокнистого полуфабриката, в последню»о 40 предварительно вводят ПАА в количестве 0,1-1% от массы абсолютно сухих волокон, а обработку каполиителя осуществляют ПАА, взятым в количестве 0 „002 — 0 „009% от массы абсэл»от — <15 но сухого наполнителя.

Преимушеством э ого способа является возможность получения нысокэЗОЛЬНЫХ СДО ЗОЪ1 ВИДОВ бУМаГИ с удОвлетно!>1»тельными показателями механи-»еской прочности Г2)

К недостаткам способа следует отнеcT;. недостаточное увеличение меха . (еской прочности бумаги, существенн(, ограничивающее область его при-55 менения, а также нсе недостатки, пе?ucóщие отливу бумаги в кислой среде по

cpi» В не нию с нейтрально-щелочно»», малая долговечность бумаги, ускоренная коррозия оборудования и Tpy6og<2 проводов, увегичениые затраты энергии на размол(нев(1эможность испольээва ния карбонатных иаполнителей и неко-.орых красителей, меняющих окраску при р1» lv,ен» l»?e 2 и pip

I l (!. ю 21 1< « ° ? т 11»!» Я и Вl!Я с? 1 с и е»е?;и— огьно ти бума "и г ри е"нов1 с — менном .-: i(1»II;:ñ íH ее механи еской прочнссти.

Поста »лс нагл. цел». достиеается т е м „: т (1 со г? а с н о с. 11 o -ñ î á ó и ол уч е н и я бумаг и, Включающему об ? <еботк(у 1(аолина модифицирующим агентом, введение его в бумажную массу, содержащую

ПОЛ И а К <? H?1 11 МИЛ, О TЛ И В П ОЛ О Т H а. < П Р Е С совани» era и сушку, Обработку каолина «существляют водным раствором алюмината HCTpHi: в количестве

2,5-7,5 ;. От ».ассы абсолютно сухого волокна н пересчете на оксид алюминия или его смесью с полиакрйламидом, взятым z количеcòâе 0,,001 вЂ,01% оТ массы кполина, а после введения каолина бумажную массу подкисляют о соляной кислотой дс рН 6,5-9„0.

«IpH «„-а»ениях рН 6,5 — 9,0 алкминат натрия гидро?!H- уется с образованием гидроксида <1?юминия. В укаэанном диапазоне ае(тинной кисготно .ти среды гидроксиды алюминия сильно гидрати-- р О В а 1» ы ° I» ы c G к О и Gл и M e р и 3 о в d H ь . и обл ада»от значительной поверхностной энергиеи. C гремясь перейти н более выгодное энергетическое состояние, гидроксиды алюминия легко нступают вэаимодеAcтвие с целлюлозой, результатом которого является за<.тройка внутренней координацио:HQA сферы алюминиевогG полигидроксокомплекса

r»оверхностными гидроксильными груп— лами молекул целлюлоэь:. Высокая коордлнационная =-ктивносте гидроксидов алюминия по отношению, к целлюлозе »»ривоееит к образованию трехмерных cTpyl(Ty o TH»-.а волокHo — гидроксид алюминия-волокно, что и обусганливает повышение 1:îêаз:телей механической прочности бумаги. Увеличение прочности бумаги в реэуль.еате предварительной обработки суспензии на— полнлтеля раc. ВОРОМ алюмината натрия объясняется адсорбцией катиона алюминия 1»а поверхности частиц напол— нителя, в реэульr(ITe »его возрастает количество активных центров„ гo которым может происходить коор(еинационное связывание частиц каолина с полив меризонанными молекулами гидроксида алюминия, а через них — H с волокнами целлклоэы.

Г1ри совместном использс?Вании а?»юмината натрия и ПАА наблюдается явление синергизма, т.е. взаимное усиление д йствия укаэанных добав.:к по сраннению с действием каждого 11 этих Be((e c Tâ IlpH их испо?Еь зов ан 1»и в отдельност»1, Пример 1. (ульфитную бело»»у!о целлеолозу раэмальвают в ?Егборато H»(> . ролле дс стее:ени помола "-0 ШВ -э, т "1. н массу вводят суспенэию напог»»и l е . после 10 мин перемешивания c !..(JM

Сульфата алюминия устанавливают

10432 6

Растя- Сопротивление жимость, продавливанию, % кПа

Разрывная длина, м

ЗольДобавки

Пример, ность, Ъ в волок- в наполно нитель

2,48

2 55

2,55

21,4 1870

5Ъ НаАT0 24,8 1790

0,3 ПАА 0,005 ГАА 31,1 1900

2,38

2,5 gаИ 02 45 2 1680

0,3 ПАА

О, 3 ПАА 5 КаА1 02 46,8 1840

2,52

0,3 IIAA 0,005 ПАА

5 !!аАЕ О, 48, 7,. 1880

2,54

0,3 ПАА 7,5 МаМ. О 49,3 1720

2,50

В!!И!!П!! Заказ 7286/30 Тираж 384 Подписное

Филиал !!ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

pH = 4,5-5,0 и массу перемешивают еще 10 мин, после чего обычным способом производят отлив, прессование и сушку бумаги в аппарате Рапид-Кеттен.

Пример 2. Отличается от при- 5 мера 1 тем, что суспензию каолина предварительно обрабатывают водным раствором алюмината натрия в количестве 5Ъ от массы абсолютно сухих волокон. Обработанную таким образом суспензию 10 каолина вводят в бумажную массу и соляной кислотой устанавливают рН 8,5-9,0, после чего обычным образом производят отлив, прессование и сушку бумаги. 15

Пример 3. Отличается от примера 1 тем, что в бумажную массу добавляют IIAA в количестве О, ЗЪ от массы абсолютно сухих волокон и затем вводят каолин, обработанный ПАА в количестве 0,005Ъ к массе каолина.

Пример 4. Отличается от примеров 2 и 3 тем,что в бумажную массу добавляют ПАА в количестве О,ЗЪ к массе. абсолютно сухих волокон, перемешивают и затем вводят суспензию каолина, обработанную алюминатом натрия в количестве 2,5Ъ к массе абсолютно сухих волокон. После перемешивания соляной кислотой устанавливают pH=S 5-9,0 и обычным способом производят отлив, прессование и сушку бумаги.

Пример 5. Отличается от примера 4 тем, что суспензию каолина обрабатывают раствором алюмината натрия в количестве 5Ъ к массе абсолютно сухих волокон

Пример 6. Отличается от примера 5 тем, что каолин обрабатывается сме сью алюмин ата натрия и TIAA . Ра с"ход ПАА составляет 0,005Ъ к массе абсолютно сухих волокон.

Пример 7. Отличается от примеров 4 и 5 тем,что суспензию каолина обрабатывают раствором алюмината натрия в количестве 7,5Ъ к массе абсолютно .сухих волокон.

Результаты испытания всех полученных отливок бумаги представлены в таблице.

Из данных таблицы следует, что при использовании одного алюмината натрия (пример 2) зольность возрастает на 4,4%, а при использовании одного IIAA — на 9,7% (пример 3) по сравнению с отливками без этих добавок, т.е. суммарный эффект составляет 4,4+9,7=14,1Ъ. Совместное использование указанных добавок позволяет повысить зольность бумаги на 27,3%, что свидетельствует об имеющем место эффекте синергизма.

При этом прочность бумаги сохраняется на уровне прочности отливок без этих добавок, т.е. с зольностью 21,4Ъ.

Таким образом, в результате совместного применения алюмината натрия и TIAA возможно значительно повысить зольность бумаги до 48% без снижения ее механической прочности °