Способ поверхностей обработки бумаги

Способ поверхностей обработки бумаги

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и позволяет повысить белизну бумаги и ее стабильность. Оптически отбеливающее вещество (ООВ) и оттеночный краситель растворяют в 0,005- 0,05%-ном водном растворе тиомочевины и выдерживают при 85-95°С в течение 15- 20 мин до получения прозрачного раствора. Расход тиомочевины в пересчете на сухое вещество -составляет 0,1-1,0% от массы ООВ. Готовый раствор вводят в проклеивающий состав и наносят на бумагу в клв! тьном прессе. В качестве проклеивающих составов могут быть использованы крахмал, эфиры целлюлозы, поливиниловый спирт, поливинилпирролидон и полиакриламид. Этот способ может быть использован при производстве бумаги для печати, письма, бумаги-основы для фотобумаги и мелования, книжно-журнальной. 1 табл.(Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

РаЛЬНЫК

ПРОМЫШЛ! собствен

ОТ ЕЛЕН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4828201/12 (22) 22.05,90 (46) 23,02.92. Бюл. М 7 (71) Центральный научно-исследовательский инс-,лтут бумаги (72) Л.И. Чекунина, Д.У. Товстошкурова, Е.П. Дунаева, Н.Д. Глазова, С.И. Кравинский, В.А. Ковалев, В.А. Купчик, Т.Н. Пермякова и А.Я. Кунингас (53) 676.489 (088.8) (56) Wochenblatt fur Papierfabrikation. 1975, 103, % 23/24, с. 902.

Кричевский Г. Гомбкете Я. Светостойкость окрашенных текстильных материалов. М.; Легкая индустрия, 1975. с. 121.

Отчет ЦНИИБ по НИР "Отработка технологии отбеливания основы фотобумаги на

Серпуховской БФ с использованием отечественных OOB", Q 01860025925, 1988, с. 20.

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано для поверхностной обработки при производстве бумаги для печати, бумаги для письма, бумаги — основы для фотобумаги и мелования, книжно-журнальной, т.е. всех видов бумаги, оптические характеристики которых в основном определяют из потребительские свойства (в большей степени это касается высококачественных видов бумаги с повышенной белизной, к которым предъявляются требования по сохранению оптических свойств в течение длительного времени эксплуатации).

Старение является основной причиной ухудшения качества бумаги. Введение в

„„ЯЦ „„1714013 А1 (st)s 0 21 Н 19/10, 21/28, 21/30 //

//D21 Н 17 07 (54) СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ БУМАГИ (57) Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и позволяет повысить белизну бумаги и ее стабильность.

Оптически отбеливающее вещество (ООВ) и оттеночный краситель растворяют в 0,0050,05%-ном водном растворе тиомочевины и выдерживают при 85-950С в течение 1520 мин до получения прозрачного раствора.

Расход тиомочевины в пересчете на сухое вещество составляет 0,1 — 1,00/ от массы

ООВ. Готовый раствор вводят в проклеивающий состав и наносят на бумагу в кле льном, прессе. В качестве .проклеивающих составов могут быть использованы крахмал, эфиры целлюлозы, поливиниловый спирт, поливинилпирролидон и полиакриламид.

Этот способ может быть использован при производстве бумаги для печати, письма, бумаги — основы для фотобумаги и мелования, книжно-журнальной, 1 табл. композицию бумаги оптически отбеливающих веществ (OG8), вследствие интенсивно- 4 го поглощения или УФ-излучения, ускоряет С» фотохимическое разрушение бумаги, ярко проявляющееся в снижении белизны и (д) росте желтизны бумаги. Более резкое снижение белизны наблюдается при поверхностном отбеливании бумаги, так как молекулы ООВ, нанесенные с поверхности, д менее прочно закреплены на волокне по сравнению с отбеливанием бумаги в массе.

Обычно при оптическом отбеливании или крашении бумаги руководствуются выбором ООВ и красителей с химической структурой, устойчивой к действию света. или выбором такой технологии крашения

1714013

55 (отбеливания), которая обеспечивала бы прочное закрепление и равномерное распределение молекул отбеливателя (красителя) на волокнах.

Известен способ поверхностной обработки бумаги, включающий растворение оптически отбеливающего вещества и . оттеночного красителя в воде, введение их в проклеивающий состав и последующее нанесение смеси на бумажное полотно.

Данный способ поверхностной обработки бумаги водными растворами оптического отбеливателя и оттеночного красителя позволяет улучшить потребительские свойства бумаги — придать ей более чистый голубоватый, оттенок без снижения исходного значения белизны.

Однако такой способ предусматривает раздельное растворение оптического отбеливателя и оттеночного красителя в воде, что не обеспечивает улучшения белизны и необходимую стабильность ее во времени. Кроме того, уровень белизны бумаги в данном способе будет колебаться в зависимости от пленкообразующих свойств проклеивающего состава и толщины самой пленки, так как распределение введенных в эту сиСтему оптического отбеливателя и оттеночного красителя происходит неравномерно.

Цель изобретения — повышение белизны бумаги и ее стабильности.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу поверхностной обработки бумаги, включающему предварительное растворение оптически отбеливающего вещества и оттеночного красителя, имеющего в молекуле метокси- или метокси- и оксигруппы в орто-положении к азо-группе и 2-4 сульфогруппы, введение их в проклеивающий состав и последующее нанесение полученной смеси на бумажное полотно, растворение оптически отбеливающего вещества и оттеночного красителя осуществляют одновременно в 0,005 — 0,05 -ном водном растворе тиомочевины, при этом расход тиомочевины в пересчете на сухое вещество составляет 0;1-1,0 от массы on" тически отбеливающего вещества.

Предлагаемый способ поверхностной обработки бумаги, включающий совместное растворение оптически отбеливающего вещества и оттеночного красителя в водном растворе тиомочевины, обеспечивает повышение белизны бумаги и ее стабильность в процессе эксплуатации.

Установлено, что благодаря совместному растворению оптически отбеливающего вещества и оттеночного красителя в водном растворе тиомочевины происходит образование ассоциированных окрашенных комп5

40 лексов: тиомочевина, являясь донором электронов, вступает во взаимодействие с электронами цепочки сопряженных двойных связей OOB и красителя. Такие комплексные соединения обладают светозащитными свойствами и менее подвержены фоторазрушению за счет внутримолекулярного взаимодействия, так как молекулы ООВ, находясь в тесном контакте со светопрочными молекулами красителей, при поглощении УФ-излучения передают энергию возбуждения красителям ко контактному механизму тушения.

При этом важным является выбор красителя. Указанные красители, имеющие метокси- или метокси- и оксигруппы в орто-положении к азогруппе, активно участвуют в образовании внутриводородных связей между собой и ООВ, а также в образовании водородных связей с волокном при нанесении проклеивающих составов на полотно, тем самым закрепляют дополнительно ООВ на волокне, способствуя большей их устойчивости.

Кроме того, известно, что эффективность оптического отбеливания субстрата, в первую очередь, зависит от состояния отбеливающего вещества на волокне. Тиомочевина в качестве растворителя способствует более равномерному распределению ассоциированных комплексов в пленке, тем самым увеличивает суммарный эффект излучения в видимой области, т.е. белизну бумаги.

Снижение. или увеличение концентрации водного раствора тиомочевины за указанные пределы нежелательно, так как приводит к отрицательным эффектам, к потере стабильности белизны бумаги, когда тиомочевины недостаточно для образования окрашенных комплексов, или к снижению эффективности действия оптических отбеливателей в случае избытка последней.

Необходимое количество готового раствора оптического отбеливателя с оттеночным красителем вводят при постоянном перемешивании или в готовый проклеивающий состав, или в процессе его приготовления в зависимости от конкретного вида бумаги.

В качестве проклеивающих составов могут быть использованы крахмал, эфиры целлюлозы, поливиниловый спирт, поливинилгирролидон, полиакриламид, т.е. любой кислородсодержащий водорастворимый полимер со степенью полимеризации выше 50.

Составы для покрытия наносят на клеильном прессе, в качестве бумаги-основы

1714013

6 используют один из перечисленных видов бумаги.

Пример 1(по предлагаемому способу). Предварительно готовят отбелива ющий раствор следующим образом. В заранее приготовленный 0,015 -ный водный раствор тиомочевины (0,3 от массы ООВ) вносят (при интенсивном перемешивании) в виде сухих порошков оптически отбеливающее вещество рилюкс ПРС из расчета его концентрации 50 г/л и оттеночный краси- тель прямой голубой для бумаги из расчета концентрации 1,5 г/л, Смесь нагревают до

85 — 95 С, выдерживают в течение 15-20 мин до получения прозрачного раствора и охлаждают до комнатной температуры. Готовый .раствор вводят в проклеивающий состав на основе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и полученную смесь наносят на бумагу писчую t+ 1 массой 30 г/м на клеильном прессе с 2 сторон.

Для оценки стабильности бумаги определяют изменение оптических характеристик: падение белизны и рост желтизны от исходных значений в условиях ускоренного старения. Образцы бумаги подвергают термическому воздействию при 105 2 С в течение 1,5,24 и 72 ч. До и после старения образцы кондиционируют при ртносительной влажности 50 и температуре 25 С.

Пример 2 (по известному способу).

Обрабатывают бумагу писчую hh 1 массой

80 г/м с 2 сторон на клеильном прессе проклеивающим составом аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что оптический отбеливатель рилюкс ПРС и оттеночный краситель прямой голубой для бумаги при приготовлении отбеливающего раствора растворяют в воде раздельно без использования тиомочевины.

Пример 3 (по предлагаемому способу). Обрабатывают бумагу офсетную М 1 массой 80 г/м с 2 сторон на клеильном прессе проклеивающим составом на основе ферментированного кукурузного крахмала с введенным в него предварительно приготовленным отбеливающим раствором. Отбеливающий раствор готовят, как в примере

1, с той лишь разницей, что оптический отбеливатель Белофор КБ и оттеночный краситель прямой синий светопрочный КУ растворяют в 0,005 -ном водном растворе тиомочевины (0,1,от массы ООВ).

Пример 4(по известному способу).

Обрабатывают бумагу офсетную 1+1 массой

80 гlм с 2 сторон на клеильном прессе проклеивающим составом аналогично примеру 3 с той лишь разницей, что при приготовлении отбеливающего раствора

Белофор КБ и краситель прямой синий светопрочный КУ растворяют в воде раздельно беэ использования тиомочевины.

ll р и м е р 5 (по предлагаемому способу). Обрабатывают бумагу типографскую

5 % 1 массой 60 г/м с 2 сторон на клеильном прессе проклеивающим составом на основе ферментированного картофельного крахмала с введенным в него отбеливающим рас10

55 ! твором.

Отбеливающий раствор готовят, как в примерке 1, с той лишь разницей, что Вобиталь Б фау А и оттеночный краситель прямой фиолетовый С растворяют в 0,05 -ном водном растворе тиомочевины (1,0 от массы отбеливателя).

Пример 6 (по известному способу).

Обрабатывают бумагу типографскую hL 1 массой 60 г/м с 2 сторон на клеильном прессе проклеивающим составом аналогично примеру 5 с той лишь разницей, что при приготовлении отбеливающего раствора оптический отбеливатель Вобиталь Б фау А и оттеночный краситель прямой фиолетовый С растворяют в воде раздельно без применения тиомочевины.

Пример 7 (контрольный). Обрабатывают бумагу писчую М 1 массой 80 г/м с 2 сторон на клеильном прессе проклеивающим составом аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что при приготовлении отбеливающего раствора используют 0.003ный водный раствор тиомочевины (0,06 от массы ООВ).

Пример 8 (контрольный). Обрабатывают бумагу писчую hL 1 массой 80 г/м с 2 сторон на клеильном прессе проклеивающим составом аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что при приготовлении отбели ваю щего раствора испол ьзуют 0,07 ный водный раствор тиомочевины (1,4 от массы ООВ).

Пример 9 (контрольный). Обрабатывают бумагу писчую hL 1 массой 80 г/м с 2 сторон на клеильном прессе проклеивающим составом аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что при приготовлении отбеливающего состава оптически отбеливающее вещество рилюкс ПРС и оттеночный краситель прямой голубой для бумаги растворяют каждый раздельно в 0,015 -ном водном растворе тиомочевины.

Пример 10 (контрольный). Обрабатывают бумагу писчую М 1 массой 80 г/м с 2 сторон на клеильном прессе проклеивающим составом аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что при приготовлении отбеливающего состава рилюкс ПРС и краситель прямой голубой для бумаги растворяют совместно в воде, не содержащей тиомочевину, 1714013 бринер

Показатели,5, при времени старения, ч

Исходные показатели до старения! 24

Белизна, 2!елтизна, 2 2

Ъ,.... (М...- П,з.... / Н.. / П....,.. / 4....-,- П......

1 белизны тизны белизны желтязны белизны ) тизны (белизны тызны

1,6

3,9

1,8

4,2

1,4

4,0

2,1

1,9

2,4

2,4

2,3

4,4

1,4 2,8

2,9 6,8

1,6 i,9

j,0 6,7

1,3 2,6

3,0 6,5

1,В 3,г

1,7 3,0

1,9 4,3

1,9 3,8

2,0 3,2

2,9 8,2

7,В

12,3

8,0

12,5

7,6

11,9

8,8

8,4

9,5

9,0

8,2

13,0

87,6

84,3

87,2

84,1

86,9

84,0

85,0

85,5

86,0

84,6

86,5

83,8

3,6

6,3

4,0

6, 5

4, 3

7, 2

5,8

5,4

5,2

6,0

5,3

7,4

2,5 4,5

5,0 . 8,8

2,5 4,5

5,! 9,0

2,4 4,0

4,8 8,7

2,8 5,2

2,7 4,9

3,1 5,3

3,0 5,3 г,9

4,9. 9.8

4,0

10,8

4,0

10,5

4,2

9,6

5,7

4,1

6,3

5,0

5,5

11,2

3,0

7,5

3,1

7,8

3,1

7,2

3,9

3,5

4,0

3,9

3,6

7,8

2

4

6

8

t1

55

Пример 11 (контрольный). Обрабатывают бумагу писчую М 1 массой 80 г/м с 2 г сторон на клеильном прессе проклеивающим составом аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что в качестве оттеночного красителя берут краситель кислотный синий

К не содержащий в молекуле метокси- и оксигруппы.Пример 12 (по известному способу).

Обрабатывают бумагу-основу фотобумаги массой 135 г/м с 2 сторон на клеильном прессе проклеивающим составом с введенным в него раствором оптического отбеливателя Белофора ОБ жидкого и раствором оттеночного красителя кислотного фиолетового С очищенного. Растворение оптического отбеливателя из расчета его концентрации 50 г/л и оттеночного красителя из расчета концентрации 1,5т/л производят раздельно в воде, не содержащей тиомочевину.

Образцы бумаги подвергали термическому старению. Сравнительные результаты испытаний на примерах 1 — 12 представлены в таблице.

Как видно из таблицы предлагаемый способ поверхностной обработки бумаги обеспечивает увеличение белизны обработанной бумаги на 3,0 — 4,0% и ее устойчивость в процессе эксплуатации в 1,5-2,0 раза по сравнению с известным способом.

Сопоставление полученных данных с результатами, достигаемыми при воспроизведении известного способа, с учетом оди- накового проклеивающего состава (примеры 1 — 12) и равных концентраций в проклеивающем составе оптически отбеливающего вещества и оттеночного красителя, показывает, что предлагаемое техническое решение позволит улучшить и стабилизировать оптические свойства бумаги: увеличи5, ваются показатели белизны, в то же время относительная скорость ее снижения и рост желтизны бумаги в значительной степени уменьшаются. Сравнение с контрольными примерами (7 — 9) показывает, что повыше10 ние значения белизны бумаги и ее стабильности в предлагаемом способе достигается только при сочетании приема совместного растворения оптического отбеливателя и оттеночного красителя и использовании в

15 качестве растворителя водного раствора тиомочевины в указанном диапазоне концентраций.

Формула изобретения

20 Способ поверхностной обработки бумаги, включающий предварительное растворение оптически отбеливающего вещества и оттеночного красителя, имеющего в молекуле метокси- или метокси- и оксигруппы в

25 ортоположении к азо-группе и 2-4 сульфогруппы, введение их в проклеивающий состав и последующее нанесение полученной смеси на бумажное полотно, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения

30 белизны бумаги и ее стабильности, растварение оптически отбеливающего вещества и оттеночного красителя осуществляют одновременно в 0,005 — 0,05%-ном водном растворе тиомочевины, при этом расход

35 тиомочевины в пересчете на сухое вещество составляет 0,1 — 1,0;% от массы оптически отбеливающего вещества,