Способ получения бумаги

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения: в способе получения бумаги, включающем введение а бумажную массу катионоактивного агента, кремнийсодержащих частиц и соединения алюминия, в качестве кремнийсодержащих частиц используют частицы с удельной поверхностью 1050-1700 м /г из поликремниевой кислоты, полученной подкислением жидкого стекла на основе щелочного металла до величины рН 1-9, в количестве 0.05- 5.00 кг на тонну абсолютно сухого волокна, и, возможно наполнителя, при этом массовое соотношение соединения алюминия, в пересчете на А120з, и поликремниевой кислоты составляет от 0,02:1 до 3:1. Соединение алюминия вводят в бумажную массу до введения катионоактивного агента и частиц из поликремниевой кислоты. В качестве катионоактивного агента используют крахмал или полиакриламид при их массовом сботношении к поликремниевой кислоте от 0,67:1 до 40:1. 3 з.п.ф-лы, 10 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК и 9) (I 1) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕ НТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (2 1) 4614035/12 (22) 22.05.89 (3 I) 8801951-8 (32) 25.05.88 (33) SE (46) 15.07.93. Бюл. N 26 (71) ЕКА Нобель АБ (SE) (72) Ханс Эрик Иоханссон (SE) (56) Патент СССР N 1607691, кл. 0 21 Н 21/16, 1986. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУМАГИ (57) Сущность изобретения: в способе получения бумаги, включающем введение в бумажную массу катионоактивного агента, кремнийсодержащих частиц и соединения алюминия; в качестве кремнийсодержащих

Изобретение касается способов получения бумаги с использованием специфической комбинации веществ, обеспечивающих улучшение эффектов сохранения и обезвоживания, sчастности,,касается использования специфической комбинации алюминиевого соединения, полимерной кремниевой кислоты и катионоактивного агента для удерживания компонентов бумажной массы.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса, Это достигается тем, что в качестве кремнийсодержащих частиц используют частицы с удельной поверхностью 1050 — 1700 м /г из поликремниевой кислоты, получен ной подкислением жидкого стекла на основе щелочного металла до величины рН 1 — 9, в количестве 0,05-5,00 кг на тонну абсолютФ

>si)s 0 21 Н 21/10, 17/74//O 21 Н 17:28, 17:37, 17;55, 17;68 частиц используют частицы с удельной поверхностью 1050 — 1700 м /г из поликрем-

2 ниевой кислоты, полученной подкислением жидкого стекла на основе щелочного металла до величины рН 1-9, в количестве 0,05—

5,00 кг на тонну абсолютно сухого волокна, и, возможно наполнителя, при этом массовое соотношение соединения алюминия, в пересчете на А1203, и поликремниевой кислоты составляет от 0,02:1 до 3:1, Соединение алюминия вводят в бумажную массу до введения катионоактивного агента и частиц иэ поликремниевой кислоты. В качестве катионоактивного агента используют крахмал или полиакриламид при их массовом соотношении к поликремниевой кислоте от

0,67:1 до 40:1. 3 з.п.ф-лы, 10 табл. на сухого волокна и, возможно, наполнителя, при этом массовое соотношение соединения алюминия в пересчете на А!20э и поли крем ниевой кислоты соста вл яет от ОО

0.02:1 до 3:1, сЭ

Использование частиц из поликремние- Q) вой кислоты в сочетании с алюминиевым ф, соединением позволяет улучшить эффект обезвоживания бумажного полотна, что в свою очередь позволяет увеличить ..орость бумагоделательной машины и уменьшить количество воды, удаляемой в прессовой и сушильных секциях бумагоделательной ма- 6д шины, и таким образом значительно улучшить процесс производства бумаги в отношении экономичности. Комбинации, отвечающие изобретению, обеспечивают повышенную прочность коагулированных коллоидных частиц, а это в свою очередь

1828474 означает, что при производстве бумаги могут быть использованы более высокие срезающие усилия беэ отрицательных эффектов. Содержащая исходное сырье бумажная масса, полученная согласно суль-, фатному способу, используемому для получения различных типов бумаги, очень часто содержит соль, в частности, сульфат натрия, которая имеет высокую ионную силу, которая оказывает отрицательное влияние на действие химических веществ, вводимых в бумагу. Было обнаружено, что данные системы имеют очень высокую стойкость к высокому содержанию такой соли и что они дают значительно улучшенный эффект в таких массах по сравнению с соответствующими системами с коллоидами на основе кремнезема промышленного типа, Кроме. того, для содержащей древесину основной массы и для основной массы возвращаемых в рецикл волокон с высоким содержанием растворенных органических веществ согласно данному изобретению достигаются лучшие эффекты, чем при использовании промышленных залей кремнекислоты.

Компоненты бумажной массы могут вводиться в суспензию волокон в произвольном порядке, Наилучшие результаты обычно получаются в том случае, если алюминиевое соединение вводят перед вводам двух других компонентов. Такая комбинация, отвечающая настоящему изобретению. может использоваться для волокнистой массы.с широким пределом величины рН, примерно 4-10. При почти нейтральном значении рН, составляющем 6-7, получаются почти в равной степени хорошие результаты независимо от порядка ввода катйоноактивного агента для удерживания компонентов бумажной массы и полимерной кремниевой кислоты. При более кислотном значении рН, менее 6, желательно вводить полимерную кремниевую кислоту до ввода катионоактивного агента, в то время как лучший эффект обычно получается, если полимерная кремниевая кислота вводится после ввода катионоактйвного агента для массы со значением рН более 7.

В качестве алюминиевого соединения может быть использовано любое такое соединение, применяемое в бумажном производстве, например квасцы, полиалюминиевые соединения, алюминаты, хлорид алюминия и нитрат алюминия.

Наиболее пригодными являются квасцы и алюминат натрия. Наиболее хорошие результаты получаются с использованием алюмината натрия и зто соединение, которое также недорогое, является предпочтительным в качестве йсточника алюминия.

Квасцы и алюминат натрия являются хорошо известными для бумажного производства химическими продуктами и они не требуют каких-либо дополнительных раэьяснений. Под полиалюминиевыми соединениями в данном описании. имеются в виду полйалюминиевые соединения уже извест10 ные для использования в бумажном производстве. Полиалюминиевые соединения являются основными соединениями и состоят из многоядерных комплексов, Полиалюминиевые соединения в водном растворе будут содержать не менее 4 атомов алюминия на ион, и предпочтительно не менее 10 атомов алюминия. Верхний пре-. дел количества алюминиевых атомов в данных комплексах зависит от состава водной фазы и может изменяться в зависимости, например, от концентрации и величины рН.

Обычно это количество не превышает 30..

Малярное отношение алюминия к противоиону, за исключением гидроксидных ионов, 25 должно составлять.не менее 0;4:1, и предпочтительно не менее 0;6:1. B качестве примера подходящего полиалюминиевого соединения можно назвать соединения общей формулы п(А!2(ОН)„О -„J, которые имеют основность от 30 до 90 g,, предпочтительно от 33 до.83 (m = 2 и m =

=5 соответственно). Основность определяется как число ОН-групп деленное на число

OH-групп и хлоридных ионов, умноженное на 100, т.е. (m:6)х100. Полиалюминиевое соединение может содержать также иные анионы, чем хлоридные ионы, например анионы от серной кислоты, фосфорной кислоты, от органических кислот, таких как ли40 манная кислота и щавелевая кислота.

Наиболее известный тип полиалюминиевого соединения имеет значение m равное

3, то есть это соединение фармулы

А12(ОН)эОз. с основностью примерно 50ф и соединения данного типа, как соединения, содержащие сульфат, так и соединения, свободные от сульфата, являются промышленно доступными продуктами.

В качестве катионоактивного полимерного агента удерживания сохранения могут использоваться такие агенты, которые обычно применяются в бумажном производстве, и они могут быть основаны на карбогидратах или могут быть синтетическими веществами. Примерами подходящих катионных агентов сохранения могут быть катионный крахмал, катионная гуаровая смола, катионные полиакриламиды, полиэтиленимйны и полиамидоамины. Катионный крах1828474 мал и катионные полиакриламиды являются предпочтительными.

Полимерная кремниевая кислота, которая используется в качестве анионного неорганического вещества в данной 5 комбинации, имеет очень высокую удельную поверхность, которая имеет значение минимум 1050 м /г. Частицы имеют удель-.

2 н «о поверхность в пределах от 1100 до 1700

/r и предпочтительно в пределах от 1200 10 до f 600 м /г. Данная удельная поверхность

2 измеряется путем титрования согласно методике, описанной aAnalytical Chemistry; 28 (1956) 1981. Полимерная кремниевая кислота может быть получена путем подкисления 15 силиката щелочного металла, такого как калиевое или латриевое жидкое стекло, предпочтительно натриевое жидкое стекло. Эти стекла выпускаются промышленностью с различными молярными отношениями SiOz 20 к NazO или К20, и это малярное отношение обычно находится в пределах от 1,5:1 до

4,5:1, и жидкое стекло обычно имеет исходное значение рН примерно 13 или более 13.

Дпя получения полимерных кремниевых 25 кислот с тонкими частицами может использоваться любой силикат щелочного металла. ипи жидкое стекло, и получение таких кислот осуществляется путем подкисления разоавленного водного раствора силиката. Для 30 подкисления используются минеральные кислоты, такие как серная кислота, соляная кислота и фосфорная кислота, или кислотные ионообменые соли.

Известен также ряд других химических 35 соединений для подкисления, используемые при производстве поликремниевой кислоты. и примерами этих других химических соединений являются сульфат аммония и двуокись углерода, Для данного 40 использования пригодны также минеральные кислоты ипи кислотные ионообменные смолы или их комбинации. Подкисление осуществляется до достижения величины рН в пределах от 1 до 9 и наиболее жела- 45 тельно до значения в пределах от 1,5 до 4.

Полимерная кремниевая кислота, которая называется активированной кремневой кислотой, которая получается путем частичной нейтрализации щелочного металла до 50 величины рН примерно 8-9, и полимеризации обычно в течение примерно от получаса до одного часа может быть использована как таковая или в противном случае может быть разбавлена.до содержания ее не более 55 чем 1 мас, для прекращения процесса полимеризации или может быть подкислена до указанного предпочтительного значения рН с целью устранения процесса желатинирования, Подкисление согласно описанной выше процедуре наиболее предпочтительно осуществляется посредством кислотных ионитов, которые обеспечивают наряду с другими эффектами получение более стойких продуктов и позволяют исключить ввод солей от подкислению.в древесную массу через полимерную кремниевую кислоту.

Полимерная кремниевая кислота, которая образуется при подкислении, состоит из макромолекул или частиц размером порядка 1 нм, которые образуют объемистые цепи и сетки. По сравнению с золями кремниевой кислоты, которые имеют больший размер частиц, которые используются в бумажном производстве, золи, используемые согласно данному изобретению, значительно менее устойчивы как в отношении стойкости. так и в отношении концентрации и устойчивости при хранении. Таким образом, полимерные кремниевые кислоты после подкисления не имеют более высокой концентрации, чем 5 мас., и предпочтительно более высоких концентраций, чем 2 мас., Они не должны храниться в течение слишком длительного периода времени, но тем не менее, установлено, что определенный период их хранения благоприятен. Так например, хранение в течение одного или двух дней при концентрации не более чем примерно 4-5 мас.Я, абсол ютно допустимо в отношении стабильности и может привести к улучшенному эффекту. При концентрации 1 или ниже возможно хранение в течение 2-3 недель без потери стабильности и в течение всего этого времени с хорошим или даже еще лучшим эффектом, чем без хранения. . После хранения в течение примерно трех недель при комнатной температуре заметно первоначальное желатинирование.

Полимерная кремниевая кислота в основном не имеет заряда при величине рН примерно 2,0, но она анионно зарйжается в древесной массе с увеличением отрицательного заряда по мере увеличения рН массы.

В связи с этим полимерные кремниевые кислоты, используеь4 е согласно настоящему способу, кот(3рые должны получаться в связи с их использованием и непосредственно в зоне расположения или близко к зоне расположения бумажной фабрики, имеют преимущества в том, что используются дешевые сырьевые материалы и простые способы их приготовления. Экономичность данного способа будет таким образом очень высокой, поскольку полимерная кремниевая кислота имеет зкономическое преимущество и значительное увеличение эффекта дают алюмйниевые соединения

1828474

Количество полимерной кремниевой кислоты и катионоактивного агента удерживания при изготовлении бумаги согласно настоящему изобретению, может изменяться в широких пределах в зависимости от типа исходной массы наряду с другими факторами, от присутствия наполнителей и других условий. Количество полимерной кремниевой кислоты должно составлять не менее 0,05 кг/т в расчете на сухой продукт на сухом волокне и на, возможные, наполнители, и желательный предел составляет

0,1 — 5 кг/т и предпочтительно 0,1 — 2 кг/т.

Полимерную кремниевую кислоту желательно вводить в древесную массу в форме водных растворов с содержанием ее в пересчете на сухую основу в пределах от 0,1 до

1 мас. . Количество катионоактивного агента удерживания по отношению к полимерной кремниевой кислоте в высокой степени зависит от типа катионоактивного агента удерживания и других желаемых эффектов.

Весовое отношение катионоактивного агента удерживания к полимерной кремниевой кислоте обычно составляет не менее

0,01:1 и желательно не менее 0,2;1. Верхний предел катионноактивного агента удерживания определяется прежде всего критериями экономичности и заряда. Для агентов сохранения с более низкой катионнастью, таких как катионный крахмал„ . может использоваться очень высокое количество с отношением до 100:1 и выше и этот предел устанавливается из соображений экономичности. Для большинства других систем подходящие отношения катионоактивног0 агента удерживания к полимерной кремниевой кислоте находится в пределах от 0,2;1 до 20:1. Количество алюминиевого соединения также может изменяться в широких пределах,. и для использования желательно использовать отношение алюминиевого co" единения к полимерной кремниевой кислоте, составляющее не менее 0,02:1, исходя из расчета алюминиевого соединения как

А!гОз. Желательно, чтобы это отношение не превышало 3:1 и находилось в пределах от

0,02:1 до 1,5:1, наиболее предпочтительно в пределах от 0,05:1 до 0,7:1, Данная трехкомпонентная система может быть использована для получения бумаги из различных типов целлюлозной массы, содержащий волокна, и зта целлюлозная масса может содержать не менее 50 мас. таких волокон. Эти компоненты могут использоваться, например, как присадки, вводимые в основную массу волокон из целлюлозы, такую как масла сульфатной целлюлозы и сульфитной целлюлозы, термомеханическая масса, механически рафинированная древесная масса, как из твердых, так и мягких сортов древесины, а„также могут быть использованы для массы íà ос5 нове идущих в рецикл волокон. Эта основная масса может содержать также минеральные волокна обычных типов, таких как каолин, двуокись титана, гипс, мел и тальк, Особенно хорошие результаты пол10 учаются с основными массами, которые обычно считаются тяжелыми и которые содержат относительно высокие количества нецеллюлозных.веществ, таких как лигнин и растворенные органические вещества, на15 пример различные типы древесных масс, такие как измельченная древесная масса.

Комбинации соединений, отвечающие настоящему изобретению, особенно пригодны для масс, содержащих не менее 25мас.g

20 древесной массы. Следует также отметить, что комбинация соединений, отвечающая настоящему изобретению, обладают наилучшими свойствами для массы, которая имеет высокую ионную силу за счет присут25 ствия солей, таких как сульфат натрия, которые очень часто присутствуют как остаточные химические продукты от получе. ния исходной древесной массы. отбеливания или от поступающих в повторный

30 рецикл волокой, .

Понятия "бумага" и "бумажное производство", используемые в данном описании, включают наряду с бумагой листы целлюлозы, картон и прессованные бумаж35 ные плиты, полученные из бумажной массы, включающей главным образом целлюлозу, содержащую волокна.

Для получения бумаги. могут использоваться и другие присадки, применяемые для

40 обычной бумаги, наряду с указанными тремя компонентами, отвечающими изобретению. Наполнители уже обсуждались выше, и в качестве примеров других присадок .можно назвать придающие гидрофобность

45 агенты на основе смол или синтетические придающие гидрофобность агенты, смолы, придающие прочность в мокром состоянии, и т.д, Пример 1. Полимерную кремниевую

50 кислоту .получали следующим образом.

Жидкое стекло (Из О 3 38iQg разбавляют водой до содержания SiOz равного 5! мас.$, Водный раствор подвергают ионообмену с использованием ионообменной.

55 смолы Амберлит ИИ20до достижения величины рН 2,3; Удельную поверхность полученной полимерной кремниевой кислоты измеряют путем титрования согласно укаэанному выше методу, и она составляет

1450 м /r.

1828474

Пример 2. В данном испытании определяют обезвоживание с использованием "Канадского Тестера Freeness", no общепринятому методу определения отвода воды согласно SCAN-С 21:65. 8се химические присадки изготавливались в дренажном сосуде "Britt Dynamic Drainage Jar" с блокированным выпускным отверстием со скоростью перемешивания 800 об/мин в течение 45 секунд, и система с массой затем вводилась в тестер "Canadian Freeness".

Основная масса представляла собой древесную массу. отжатую до 120 мл CSF.

Используемое алюминиевое соединение представляло собой алюминат натрия, и катионоактивный агент удерживания представлял собой катионный крахмал.

Использовалась полимерная кремневая кислота, соответствующая примеру 1, и проводили сопоставления с промышленным золем кремнекислоты, полученным Exa Nobel

АВ и имеющим удельную поверхность 500 м /г. Во всех испытаниях вводили катионный крахмал (CS) со степенью замещения (D.S,) примерно 0,035, в количестве, соответствующем 10 кг/т сухой древесной массы, Для проведения сопоставления вводили полимерную кремниевую кислоту (поликремниевую кислоту) и промышленный золь в количестве,.соответствующем 1 кг, рассчитанному как SiOg, на тонну сухой древесной массы, и при ввЬде алюмината его количество, рассчитанное как AlzOs, составляло 0,15 кг/т. Испытания осуществлялись при величине рН 8,5 и с различными вводами (г/л массы) соли NazSOq . 10Н О: Во всех испытаниях сначала вводили алюминат, затем катионоактивный агент удерживали и в конечном итоге поликремниевую кислоту или промышленный золь кремнекислоты (с м.табл. 1).

Пример 3. Используя ту же массу, измельченную древесную массу, отжатую до 120 мл CSF, и ту же процедуру, что и в примере 2, осуществляли испытания при различных величинах рН основной массы и используя различные катионоактивные агенты удерживания катионную гуаровую смолу (гуар), катионный полиакриламид (P A M), в ы и у с к а е м ы и фирмой "A l l i e d

Collolds" под торговым названием Percof

140, и полиэтиленимин (PEl), выпускаемый фирмой BASF под торговым названием Полимин $К.

В основную массу вводили 0,5 г/л

NaS0< . 10Hz0. В качестве алюминиевого соединения использовался алюминат натрия. Агент удерживания во всех испытаниях вводили в древесную массу до ввода

20 следнее соединение представляет собой полиалюминийхлорид, выпускаемый фирмой

5

1.5

40 полимерной кремниевой кислоты согласно примеру 1 (см.табл.2). . Пример 4. В данном примере использовалась стандартная масса, состоящая из

60% отбеленной берестовой сульфатной целлюлозы и 40% отбеленной сосновой сульфатной целлюлозы-с 30% добавлением мела и добавлением 0,5 г/л NazSO4 . 10Н20.

Величина рН основной массы составляла

8,5 и испытания на степень помола осуществлялись таким же образом, как и в примере 2, Порядок ввода компонентов был следующий: алюминиевое соединение, катионный крахмал (CS) и затем поликремниевая кислота или промышленный золь согласно примеру 2 для сравнения. Наряду с испытаниями с алюминатом осуществляли испытания с квасцами, хлоридом алюминия (AlCls) и полиалюминийхлоридом (PAC). flo"HoechstAG" под торговым названием

Povimah Количество всех алюминиевых соединений выражается как количество А120з.

Исходное значение CSF для основной массы составляло 295.

Поликремниевая кислота. соответствующая примеру 1, которая использовалась в данном примере. выдерживалась в виде 5% раствора в течение примерно одного дня, и затем в виде 0.15% раствора в течение 8 ч.

При проведении испытания с поликремниевой кислотой согласно примеру 1 непосредственно после ее приготовления в количестве 1 кг/т с использованием 0,15 кг/т алюмината, рассчитанного как AlzOs, и

10 кг катионного крахмала, CSF составляло

625 мл. При повторении данных испытаний с той же поликремниевой кислотой, выдержанной в течение 25 ч и 75 ч, соответственно, в виде 0,15% раствора, получалисьтакие же хорошие результаты, как указано в приведенной выше таблице, а в некоторых случаях еще лучшие результаты, и такие же результаты получались когда поликремниевая кислота сначала выдерживалась в виде

1% раствора в течение 2 дней, а затем либо в виде 0,15% раствора. либо в виде 1% раствора в течение i дня (см.табл,З), Пример 5, В данном примере определяли сохранение наполнителей и тонких волокон. Основная масса приготавливалась из 25% целлюлозы и 75% измельченной древесной массы и содержала 30% мела.

Соль йа2304 10Н20 в количестве 0,5 г/л вводили в основной раствор, который имел концентрацию 5,1 г/л и величину рН 8,5.

Содержание мелких частиц в основной массе составляло 48,1%. Измерения сохране1828474.

12 ния осуществлялись посредством "Brit

Dynamic Jar", имеющего скорость вращения

1000 об/мин. В качестве алюминиевого соединения использовался алюминат в количестве 0,15 кг/т в расчете Hà А120з, Катионный агент удерживания представлял собой катионный крахмал и вводился в количестве 10 кг/т и поликремниевая кислота вводилась в количестве 1 кг/т. Rce количества берутся на основе сухой основной массы (волокна и наполнители). Использовались различные поликремниевые кислоты: А) поликремниевая кислота, соответствующая примеру 1, которая использовалась непосредственно после ее приготовления, B) поликремниевая кислота, полученная согласно следующей процедуре: раствор жидкого стекла (Йа02 3 3SlO2) концентрацией 1% относительно Si02, подвергался ионообмену до рН 2,3 и выдерживался в течение 1 недели, Эта поликремниевая кислота имели удельную поверхность примерно 1600 м /r, С) поликремниевая кислота, полученная согласно следующей процедуре: 2,61 r 97% HzS04 разбавляли до 250 г.

Соль йа20 3 3%02 концентрацией

5,25% в количестве 190,5 г разбавляли до

500,4 г. Последний раствор в количестве

280,5 г вводили в разбавленный раствор серной кислоты, в результате чего получалось 530,5 г поликремниевой кислоты. и эта кислота разбавлялась 30,5 граммами воды и полученная поликремниевая кислота имела содержание.Si02 1% и имела величину рН

2,4. Измеренная удельная поверхность составляла примерно 1500 м /г, О) поликрем2 ниевая кислота, активированный кремнезем, полученная согласно следующей процедуре: 776,70 г 5,15% жидкого стекла Ма20 3 3SiQz разбавляли до 1000

r. 96%-ную серную кислоту в количестве

15,40 г разбавляли да 1000 r. Два раствора смешивали и в результате получался активированный кремнезем с содержанием ЬО2, равным 2,0% и с величиной рН примерно

8,75, Этот раствор выстаивался в течение примерно 1 часа и затем подкислялся дополнительным количеством H2S04 до величины рН примерно 2,5 и разбавлялся водой дО СОдержания Si02 равнОгО 1,0%. ИэмЕренная удельная поверхнОсть составляла

1540 м (см.табл,4), Пример 6. В данном примере использовалась основная масса, состоящая из измельченной древесной массы с добавлением 0,5 r/л NazS04 10Н2О. Древесная масса была отжата до 120 мл CSF u ее рН была доведена до значения равного

4;5 посредством серной кислоты; В качестве алюминиевого соединения использовался алюминат натрия, который вводился в раз личных количествах до получения заданной величины рН. После ввода алюмината вводили поликремниевую кислоту, соответствующую примеру,1, и промышленный золь кремнекислоты, соответствующий примеру

2, и последним вводили кзтионный крахмал.

Результаты обезвоживания массы в данных l0 испытаниях даются в мл. CSF (смлабл.5}

Пример 7. В данном примере исполь-зовали ту же основную массу и тот же порядок ввода компонентов, что и в примере 4 и определяли влияние изменения количеств

15 поликремниевой кислоты, выдерживаемой как и в примере 4, и промышленного золя соответственно согласно примеру 2. Во всех испытаниях в качестве алюминиевого соединения использовался алюминат натрия и

20 катионный агент сохранения представлял собой катионный крахмал (CS). Влияние этих изменений на обезвоживание определялось таким же образом, как описано выше (см.табл.6) Пример 8, В данном примере изучали эффект обезвоживания с различными поликремниевыми кислотами в комбинации с алюминатом натрия и катионным агентом удерживания: катионным крахмалом (CS) и

30 катионным полиакриламидом (РАМ, Percol

292). Основная масса представляла собой измельченную древесную. массу с величиной рН 7,5 .и с содержанием 0,5 г/л йа2504 10Н20, Химические соединения

35 вводили в основную массу в следующем порядке; алюминиевое соединение, катионный агент удерживания и в конечном счете поликремниевая кислота. Значение CSF onв данных испытаниях поликремниевые кислоты представляли собой соединения В) согласно примеру 5; С) согласно примеру 5; D) согласно примеру 5; Е) поликремниевую кислоту согласно В); у которой величину рН доводили до 8,5 посредством NaOH и которая через 10 минут была разбавлена до концентрации 0;15%, F) поликремниевую кислоту, ак ивированный кремнезем, пол50 ученную путем ввода серной кислоты в жидкое стекло, в раствор, содержащий 2% SiQz и имеющий величину рН. рзвную 8,7.

Данный раствор был разбавлен до концентрации Я!02 равной 1% и затем непосредственно использован; G) лоликремниевую кислоту соглзсно P), которая выдерживалась в течение 1 ч при величине рН 9,7 и с концентрацией 2%, а затем до непосредственного использования разбавлялась до . концентрации 1% (см,табл.7)..

40 ределяли как описано выше. Используемые

1828474

Пример 9, Определяли эффект комбинации, отвечающей данному изобретению, для суспензии целлюлозной массы. используемой в производстве листов целлюлозы. В 0,5 л целлюлозной массы (60 Ge-) рестовой сульфатной целлюлозы и 40 хвойной сульфатной целлюлозы) с концентрацией волокна 2%, т.е. 20 г/л, сначала вводили катионный аолиакриламид при скорости вращения мешалки 1200 об/мин, и через 15 с суспензию разбавляли до концентрации 1 и перемешивали в течение еще 15 с. Поликремниевая кислота, соответствующая примеру 1, которая выдерживалась в виде 5 -ного раствора в течение 1 дня. затем вводилась в виде 17;-ного раствора. Спустя еще 15 с масса вливалась в воронку Бюхнера. Алюминиевое соединение представляло собой квасцы, и введение этого соединения осуществлялось примерно за 1 мин до ввода катионного полимера.

Определяли время отсоса воды до тех пор, пока поверхность образующегося листа целлюлозы не была свободна от видимой на глаз воды (см.табл.8).

Пример 10, Исследован эффект обезвоживания с использованием различных поликремниевых кислот в комбинации с алюминатом натрия и натионным агентом удерживания — катионным крахмалом. Масса представляет собой бумажную пульпу со значением рН 7,5, содержащую 0,5 г/л гексагидрата сульфата натрия Иа2304 10Н20, Химикаты добавляют к пульпе в следующем порядке: сначала производное алюминия, затем катионный агЕнт и наконец — поликремниевую кислоту. Значение CSF определяют в соответствии с описанным ранее методом. Все количества даны на сухой вес . системы (волокно и наполнители), В примере используют различные поликремниевые кислоты: а) поликремниевую кислоту с удельной поверхностью около

1050 м /г, полученную следующим способом: раствор жидкого стекла (йа20 3 ЗЭО2). концентрацией б по отношению к двуокиси кремния, подвергают ионному обмену до значения рН 2.3; б) поликремневую кислоту, имеющую удельную поверхность. равную примерно 1600 м /r, полученную с исполь2 эованием описанного ранее способа, но при применении раствора жидкого стекла концентрацией 1% по двуокиси кремния, и в) поликремневую кислоту, имеющую удельную поверхность, равную примерно 1700 м /г, полученную ионным обменом в соот ветствии с описанным выше способом из раствора жидкого стекла концентрацией

О, f по двуокиси кремния.

При этом получены результаты, приведенные в табл. 9.

; fl р и м е р 11. Исследовали обезвоживающее действие различных количеств по5 ликремниевых кислот в сочетании с алюминатом натрия и катионоактивным удерживающим агентом (катионоактивный крахмал = CS)..Èñõîäíûé материал был основан на смеси 60 отбеленной березовой

10 сульфатной целлюлозы 40 отбеленной сосновой сульфатной целлюлозы с 30 добавленного мела. К исходному материалу добавили 0,3 г/л декагидрата сульфата натрия. Величина рН исходного материала со15 ставляла 7,5.

Были использованы две разные поликремниевые кислоты, а именно А) поликремниевая кислота,.полученная разбавлением жидкого стекла водой до содержания дву20 окиси кремния 5 мас., подкисленная посредством ионообмена до величины рН 2,3.

По истечении 24 ч ее разбавили до концентрации 2,5О и выдержали в течение 4 дней и ночей.

25 Перед применением ее дополнительно разбавили до концентрации 0,5 . Удельная поверхность частиц была равной приблизительно 1450 м /г. В) Поликремниевая кислота, полученная разбавлением жидкого

30 стекла до содержания двуокиси кремния 27ь и подкислением серной кислотой до величины рН 8,75. Далее раствор дополнительно разбавили до 0,5%. Удельная поверхность частиц составляла 1550 м /г, 35 В ходе проведения испытаний вначале добавили алюминат, а затем катионоактивный крахмал, после чего поликремниевую кислоту. Таким образом, получили нижеследующие результаты (см табл.10).

40 формула изобретения

1,Способ получения бумаги, включающий введение в бумажную массу, содержащую целлюлоэное волокно и, возможно, наполнитель катионоактивного агента, 45 кремнийсодержащих частиц и соединения алюминия, формование бумажного полотна, его обезвоживание и сушку, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса. в качестве крем50 нийсодержащих частиц используют частицы с удельной поверхностью 1050-1700 м /г из поликремниевой кислоты, полученной подкислением жидкого стекла на основе щелочного металла до величины рН 1-9, 55 в количестве 0,05-6,00 кг на 1 т абсолютно сухого волокна и, возможно, наполнителя, при этом массовое отношение соединения алюминия, в пересчете íà At20a. и поликремниевой кислоты составляет от 0,02:1 до

3:1.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

2.Способ по п.1, отличающийся тем, что соединение алюминия вводят в бумажную массу до введения катионоактивного агента и частиц из поликремниевой кислоты.

3.Способ по и 1, отличающийся тем, что используют поликремниевую киси лоту, полученную подкислением мидло о стекла кислотным катионитом

4Способ поп1. отл ича ющий с я тем, что в качестве катитоноактивного аген5 та используют крахмал или полиакриламид при их массовом соотношении к поликремниевой кислоте от 0.67:1 до 40:1.

1828474

Таблица 4

Таблица 5

Таблица 6

Таблица 7

1028474

Продолжение га(,л, 7

Таблица 8

Таблица 9

Таблица 10