Способ получения бумаги

Способ получения бумаги

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способу получения бумаги и позволяет повысить впитывающую способность бумаги при сохранении ее влагопрочности. f Сульфатную небеленую целлюлозу размалывают до 16° IlP и добавляют к ней при «еремеиивании раствор соединения А1 (СА) за 20-40 мин до отлива бумаги . Расход СА (пересчете на ) составляет 0,5-2,5% от массы абсолютно сухого волокна. За 30-120 с до отлива бумаги в массу, не выключая мешалки, добавляют 1 н. раствор гидо роокиси Na до рН 6,0-9,5, затем осуществляют отлив бумаги, прессование (Л и сушку. В качестве СА используют алюмокалиевые квасцы, сульфат А1 или с их смесь. 2 з.п. ф-лы. 7 табл.

СОЮЗ СООЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

PECflVSËÈÊ

ПЮ Сг» (51) 4 D 21 Н Э/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕ llAM ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3890!?9/2912 (22) 06.05.85. (46) 07. 10. 86. Бюл. У 37 (71) Ленинградский ордена Трудового

Красного Знамени технологический. институт целлюлозно-бумажной промышленности и Ленинградская ордена Ленина лесотехническая академия им. С.М. Кирова (72) Э.Л. Аким, Л.А. Павлова, В.А. Амосов, Г.И. Чижов, Г.Б. Шалун, Н.А. Кононов, Д.И. Шрагина, В.И. Ермаков и В.М. Федоров (53) 676.44 (088.8) (56) Иванов С.Н. Технология бумаги.

М.: Лесная роьышлениость, 1970, с. 217.

Авторское свидетельство С СР

Ф 679680, кл. D 21 Н 3/66, 1977. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУМАП1 (57) Изобретение относится к способу получения бумаги и позволяет понъгсить впитывающую способность бумаги при сохранении ее влагопрочности.

Сульфатную небеленую целлюлозу размалывают до 16 HP и добавляют к ней при леремешивании раствор соединения

Al (СА) за 20-40 мин до отлива бумаги. Расход СА (пересчете на А1 0 ) составляет 0,5-2,52 от массы абсолютно сухого волокна. 3а 30-120 с до отлива бумаги в массу, не выключая мешалки, добавляют 1 н. раствор гидроокиси Ма до рН 6,0-9,5, затем осуществляют отлив бумаги, прессование и сушку. В качестве СА используют алюмокалиевые квасць, сульфат Al или их смесь. 2 з.п. ф-лы. 7 табл.

1?61996 или их смесь.

Выбор исходных соединений алюми-. ния и продолжительности созревания образующегося в массе гидроксида алюминия (ГСА) позволяет направленно регулировать структуру и состав гидроксидов таким образом, чтобы наряду с увеличением межволоконных связей в бумаге обеспечить одновременный прирост впитывающей способности, 35

Продолжительность контакта нений алюминия с волокнами бумажной массы (20-40 мин) необходима для того, чтобы процесс созревания и укрупнения частиц гидроксидов, образующихся в момент введения раствора в массу, обусловливающий увеличение впитывающей способности бумаги, в

4$ основном, закончился.

При подаче соединений алюминия в массу более чем за 40 мин до напуска на сетку преждевременно образуются полигидроксокомлексы алюминия.

При этом они дегидратируются и струк50 тура их укрупняется. В результате наступает ухудшение связующих свойств гидроксисоединений алюминия и прочность получаемой бумаги в сухом и влажном состоянии снижается.

При времени контакта соединений алюминия с волокнистой массой менее

20 мин не завершается полностью дифИзобретение относится к области иеллюлозно-бумажного производства и может быть использовано при изготовлении впитывающих видов бумаги, которые должны обладать также свой- 5 ством влагопрочности, например бумаги для внутренних слоев бумажнослоистого пластика, а также при производстве санитарно-гигиенических видов бумаги. !О

Цель изобретения — повышение впитывающей способности бумаги при сохранении ее влагопрочности.

Сущность способа заключается в том, что при получении бумаги путем последовательного введения в бумаж ную массу соединений алюминия и щелочного раствора, отлива, прессования и сушки бумажного полотна соединения алюминия вводят в бумажную 20 массу за 20-40 мин., а щелочной раствор — эа 30-120 с до отлива бумажного полотна, при этом в качестве соединений алюминия используют алюмокалиевые квасцы, сульфат алюминия фузия таких соединений в стенку целлюлозного волокна. Поэтому распределение боковых сшивок в бумажном листке оказывается неравномерным, вызывает снижение прочности образцов.

Пример l. В первом опыте сульфатную небеленую целлюлозу марки НС-2 размалывают в лаборатор- ном ролле до 16 ШР, к размолотой целлюлозе при перемешивании прибавляют раствор сульфата алюминия.

Количество сульфата алюминия (в пересчете на А1 О ) изменяют в предделах 0,4-2,75Z к массе абсолютно сухих волокон. Раствор сульфата алюминия при перемешивании вводят за 30 мин до отлива. 3а 20-150 с до отлива в массу, не включая мешалки, :добавляют 1 н. раствор гидроксида натрия до рН 5-10.Отливают образцы бумаги с массой 1 м 150 г на листо отливном аппарате ЛОА-2. Сушку образ"цов производят на сушильном цилинда е с температурой поверхности 110 С.

Результаты испытаний полученных образцов представлены в табл.

Как видно из данных, приведенных в табл. 1, введение. сульфата алюминия в количестве 0,5-2,57. при последующем введении гидроксида натрия за 20-120 с до отлива при рН 6-9,5 позволяет получить бумагу с высокой впитывающей способностью и влагопрочностью. При этом уменьшение расхода сульфата алюминия, т.е. выход эа нижний предел, укаэанный в формуле, приводит одновременно к уменьшению впитывающей способности и влагопрочности, а выход за верхний предел — к уменьшению впитывающей способности. Отклонения величины рН от укаэанных пределов снижает оба показателя. !

П р и и е р l. Во втором опыте бумагу получают аналогично первому опыту, но сульфат алюминия в количестве 2-5Х вводят в бумажную массу (размолотую целлюлозу) за 15,20, 40 и 60 мин до отлива, раствор гидроксида натрия при этом вводят эа 20, 30, 120 и 130 с, а отлив проводят при рН среды 7. .Результаты испытаний полученных образцов приведены в табл. 2.

Данные табл. 2 свидетельствуют о том, что введение в волокнистую массу алюминийсодержащего соединения

1261996

Данные табл. 6 показывают, что введение s бумажнув массу алюмокалиевых квасцов совместно с алюминатом натрия также позволяет получить бумагу с высокой впитывающей способнос-. тью и влагопрочностью, если рН массы составляет 7,4-9,0.

П р и.и е р 6. В первом опыте готовят бумагу по известному способу. Для этого в анагогичную по примерам 1-3 целлюлозу эа 15 мин до отлива бумаги вводят алюминат натрия в количестве 2,5-5Х от массы абсолютно сухого .волокна 1 пересчеменее чем за 20 мин до отлива образцов бумаги не приводит к получению бумаги с высокой влагопрочностью и впитывающей способностью. Если время контакта А! (SOy )> с волокнис- 5 той массой уменьшить до 15 мин, капиллярная впитываемость образцов снижается на 26-297, а прочность во влажном состоянии - на 38-577 в сравнении с уровнем этих показателей для образцов предлагаемого изобретения.

Пример 2. Бумагу получают аналогично примеру 1, но в качестве соединения алюминия используют алюмокалиевые квасцы КА1(SP„ ) в коли- 15 честве 0,3- 2,87 к массе абсолютно сухого волокна (в пересчете на А1 О ), вводят их за 30 мин до отлива.Резуль- таты испытаний полученных образцов бумаги приведены в,табл. 3. 20

Данные табл. 3 свидетельствуют о том, что алюмокалиевые квасцы, введенные в бумажную массу ь количестве 0,5-2,5Х к абсолютно сухому волокну обеспечивают повышение прочности 25 бумаги в сухом и влажном состоянии при одновременном возрастании впитывающей способности бумаги. Эфективность квасцов практически не отличается от таковой для сульфата алюми-ЗО ния (табл. !). Превышение объема вво- димого анюминийсодержащего соединения снижает впитывающую способность, изменение времени взаимодействия ГСА (гидроксисоединений алюмиÝ5 ния) с целлюлозными волокнами до !

О и 150 с также снижают эффект, уменьшается в 2-2,5 раза прочность во влажном состоянии и в 1,2-1,3 раза впитывающая способность. РН массы

4О перед отливом не может быть ниже 6, в противном случае прочность получаемой бумаги снижается по сравнению с прочностью при рН 6-9,5 в

1,6 раза. Более высокие чем 9,5 зна45 чения рН массы при отливе вызывают необходимость в нейтрализации или промывке бумаги.

П р и и е р 3. Бумагу получают аналогично примеру 1, отличие заклю- 5О чается в том, что алюминнйсодержа щим соединением является смесь сульфата алюминия и квасцов алюмокалиевых из расчета 0,5-3,GX общего содержания соединений алюиииия к массе и абсолютно сухого волокна (в единицах А1 О ), отлив образцов производ-. ятт при рН 7.5. Уровень этого показателя устанавливают эа 30 с до отлива внесением в массу 1 н. раствора NaOH. Результаты представлены в табл. 4.

Данные табл. 4 свидетельствуют о том, что смесь сульфата алюминия и квасцов при различном соотношении этих веществ дает тот же эффект, что и каждый иэ компонентов в отдельности. Превышение 2,5Х-ного содержания алюминийсодержащих соеди-. нений (a пересчете на А1 0, мас.Х к абсолютно сухому волокну) приводит к снйжению впитывающей способности получаемой бумаги. Смесь алюминийсодержащих веществ вводится в массу в виде 1 н. раствора за 30 мин до отлива.

Пример 4. К размолотой до

l6,5 11Р сульфатной небеленой целлюлозе прибавляют раствор сульфата алЬминия в количестве 0 5-1 5Х к массе абсолютно сухого волокна, считая иа

А1 О, и после 20 мин. перемешивания прйливают щелочной раствор — раствор алюмината натрия до рН 7,5-9,5.

Отлив бумаги производят через 30 с после внесения раствора НаА10, т.е. образования ГСА в бумажной массе.

Результаты представлены в табл. 5.

Анализ табл. 5 показывает, что для создания требуемого значения рН в качестве щелочного агента может быть использован алюиинат натрия беэ снижения анализируемых показателей.

Пример 5. Получают образцы бумаги аналогично примеру 4 ° отличие заключается в том, что в качестве апвминийсодержащего компонента используют апюмокалиевые квасцы, а для регулирования рй Фюассы — алвминат натрия. Результаты представлены в табл. 6 °

12б199б

Формул а изобретения

Таблица l

Расх» сул >ь аа ан мини

35,о 39,5 40,1 41,1 38,0 1,7 1,8 2,1 г,о 2, 1 28 27 29 25 29

31,7 52>9 54,0 .58,6 4 1,9 1,7 6,9 7>2 8,4 2,0 31 32 33 32 30

30>О 63 ° 6 67>7 70>О 43>0 1>9 8> l">,3 10>7 2 ° 3 31 37 36 .34 31 о,а ао

0,5 30

1 >5 120

2О

282 608 542 588 454 18 40 42 47 13 30 Э1 33 27 28

25> l 69 ° 17Э>577„343>01,811 ° 812513,32,133373837ЭЗ

2,5 120

2,75 120

1,5 150 га,о 75,2 79,4 вг,г аа,в l 7 15>6 15 5 !7,о г,а з4 гь 25 24 27,зо,з ьз,о ьь,з 71,0 41,5 l,â à,4 а,г ь,г 1,в 27 27 29 зо 29

Таблица 2

57 ° 7 63>8 75еО 51>5 6 4 5>3 7 ° 9 4>Е 27 27 29 30

54,3 70,0 БВ,! 53,0 7,0 !2 ° 6 12,6 8,3 34 36 38 39

40

53 8 73,0 73,2 50,! 7 5

12,5 !2е7 7,5 36 36 3Е 37 !

Ое4 !1,0 7,2 30 33 30 29

47,5 64,4 ББ,! 48,3 9>9 те на 11 О . Отлив бумаги ведут при рН среды 8-9,5, каковой обеспечивается внесением в массу 0,5 н. раствора соляной кислоты.

Бо втором опыте готонят бумагу аналогично первому, но в качестве соединения алюминия используют хлорид алюминия. Отлив ведут при рН среды 8-9,5, для чего в массу вводят растнор гидроксида натрия.

Опыты вели! ь в условиях, приближенных к производственным, т.е. без те!7мообработки (сушка на цилинцре при 120 С).

Гезультаты испытаний бумаги, полученной н первом и втором опытах, а также результаты испытаний бумаги, изготовленной по предлагаемому способу, приведены н табл, 7.

Как ни7тно из данных, приведенных в табл. 7, предлагаемый способ по сравнению с изнестным позволяет достигнуть повышения впитывающей способности бумаги при сохранении

1. Способ получения бумаги путем последовательного введения в бумажную массу соединений алюминия и щелочного раствора, отлива, прессова-. ния и сушки бумажного полотна, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения впитынающей способ

1О ности бумаги при сохранении ее влагопрочности, соединения алюминия вво-" дят в бумажную массу за 20-40 мин, а щелочной раствор — за 30-120 с до отлива бумажного полотна, при

15 этом в качестве соединений алюминия используют алюмокалиевые квасцы, сульфат алюминия или их смесь.

2, Способ по и. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что соединения алю20 миния берут н количестве 0,5-2,5Х от массы абсолютно сухого волокна.

3. Способ по и. 1, î т л и ч а ю шийся тем, что отлив бумажного полотна осуществляют при рН среды

25 б,0-9,5.

1261996 .

Время введе

NaOH

Расход

КА1(SO„„)

Ж отлив

0,3 .

2,0

42,0

30

0,5

1,5

11,2

71,3

9,5

9,5

14,2

80 8

120

2,5

8l,1 16,4

9,5

120

2,8

60-, 4

1,5

5,.1

70,0

150

1,5

44,4

4,5

1,5

Таблица 4

0,5

I 2

74,2

12, I

79,2

2,5

2:1

3,0

l4,3

Обций расход

А11(SOg) кл1(so )

"- AIàOЗ к волокну о

57,5 л,2

Таблица 3

1261996

10 ной груз пиллярная тываемость ° мм и во нии со с

0,5

9,5 зо

6О,1

8,6

l,5

7,5

77,3!

4,0

62 8

8 5

29 зо

9,0

0,5

78,) 14,0

36 зо

7,4

1,5

1,0

60,8

8,7

8,5

Таблица 7

Касса ) м, г

l50

150

l3

57,9

80,О

8,3

Илагоарочность Д

)7,) Кажщяярная рпятмваеность за S мия, мм

Раэрмвяой груз. э сухом состояяки, я. яо влажном состоянии, и.

Т аблица 5

Таблица 6

613 . 82 29 и

1261996

Показатели

150 150 150 150 150 а

Масса м, г

Каянллярмая впитывае мость за 5 мнн, мм.

37

33 37

37 30

58,6

77,3 57,5 80,8 60,6 79,2

so влажном состояЮФИ, ll °

8,4

13 3 8,2 14,2 8,6 !4 0

Влагопрочность|3

17,2 14,5 17,5 14, I 7,6

l4,3

Составитель А. Монасов

Редактор JI. Гратилло Техред И.Попович Kopректор М. Шароши, 11роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Разрывной груз: в сухом состоянии, н.

Заказ 5303/22 Тираж 355 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета -СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., д. 4/5

12,, г

Продолжение табл 7