Способ получения волокнистого материала

Способ получения волокнистого материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

iп1 54868l

Союэ Советских

Социалистических

Ресоуолик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.04.75 (21) 2128211/12 (51) М. Кл. D 21D 3/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.77. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 15.04.77 (53) УДК 676.1.023.6 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изооретепия

И. В. Игнатьев, К. А. Кислюк, Р. П. Сидоренко, И. А. Норитис, Д. В. Филиппов и Э. P. Родовице

Украинский научно-исследовательский институт целлюлозно-бумажной промышленности (71) Заявитель

Изобретение предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности.

Используемые в производстве бумаг наполнители должны отве чать определенным требованиям: иметь высокую белизну, высокую дисперсность, низкую растворимость в воде, хорошо удерживаться в бумаге. В качестве наполнителей для бумаги в основном используются каолин, тальк, мел, гипс, асбестин, бланфикс, диатомитовый силикат, цинковые и титановые пигменты и некоторые другие. Необходимо отметить, что практически ни один из указанных наполнителей не отвечает в полной мере перечисленным выше требованиям.

Например, каолин и тальк имеют сравнительно невысокую белизну и плохо удерживаются в бумаге. Гипс имеет довольно высокую растворимость в воде, что снижает его удержание в бумаге. Бланфикс, а особенно титановые и ц инковые пигменты, слишком дефицитны и дороги для широкого применения в бумажной промышленности. В производстве бумаг используются также волокнистые наполнители, удержание которых в композициях бумаг выше, чем у минеральных. Известен волокнистый наполнитель, представляющий собой силикат кальция, осажденный в определенных условиях на специально подготовленных волокнах целлюлозы (11.

Известен способ получения волокнистого материала, например наполнителя для бумаги, путем размола волокнистой массы и введения раствора сульфата полпвалентного металла при интенсивном перемешиванчп. В зону интенсивного перемешивания добавляют

10 — 20%-ный раствор оиликата натрия. Энергичное перемешивание необходимо для предотвращения образования кусков алюмосиликата. Для окончания реакции осаждения силиката алюминия с последними порциями оиликата натрия добавляется раствор едкого патра, чтобы рН суспензии был )4. Вследствии того, что в результате реакции образуют15 ся растворимые соли, волокнистый наполнитель необходимо промыть и отфильтровать (21.

Недостатком данного способа является необходимость промывки и фильтрации волок20 нистого материала для удаления образовавшихся в результате реакции растворимых солей, наличие которых ухудшает проклейку и обезвоживание волокнистой массы на сетке бумагоделательной машины.

25 Целью изобретения является упрощение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в массу дополнительно вводят раствор гидроокиси бария с концентрацией 5 — 20% и тем30 пературой ЗΠ— 100 С. В качестве сульфатов

548681

Таблица 1

Пример 2

Пример 1

Пример 3

По предлагаемому способу

По известному способу

По известному способу

По предлагаемому способу

По известному способу

По предлагаемому способу

Показатели

51,9

0,47

80,0

24,4

54,4

0,49

74,5

12,4

51,2

92

0,56

80,6

21,0

Вес1 и, г

Толщина, мк

Объемный вес, г/смз

Разрывная длина, и

Белизна, Зольность бумаги, О, 50,2

0,53

76,8

13,8

53,0

96

0,55

50,0

0,48

77,5

17,7

81,3

17,7 поливалентных металлов используют сульфаты металлов, выбранных из группы: А1+з, Mg+ п+ Со+ Ге+з Cu+ Nd+ Cr+, Ni+

Прим ер 1. 267 г 6 /О-ной суспензии размолотой сульфатной беленой хвойной целлюлозы со степенью помола 84 ШР, содержащей 16 г целлюлозных волокон, обрабатывают 171 г 15 /О-ного раствора сернокислого алюминия, содержащего 25,6 г сухого сернокислого алюминия. Массу перемешивают в течение 30 мин и затем добавляют при постоянном перемешивании 300 r 13 /О-ного раствора гидрата окиси бария с температурой 60 С, содержащего 38,4 г сухой гидроокиси бария.

Готовый волокнистый наполнитель имеет зольность 80 /О. Для получения бумажной массы к волокнистому наполнителю добавляют 128 r сульфатной березовой целлюлозы, размолотой до 60 ШР, и 112 r сульфатной беленой хвойной целлюлозы, размолотой до

40 ШР. Из приготовленной таким образом массы изготавливают образцы бумаги и подвергают испытанию. Для получения сравнительных данных параллельно проведены испытания бумаги, полученной аналогично, только в качестве наполнителя использовали наполнитель, полученный в соответствии с известным способом.

Пример 2. 267 г 6 /О-ной суспензии размолотой сульфатной беленой хвойной целлюлозы со степенью помола 84 ШР, содержащей

16 г целлюлозы ых волокон, обрабатывают

96 г 20 /О-ного раствора сернокислого алюминия, содержащего 19,2 r сухого сернокислого алюминия. Массу перемешивают в течение

30 мин и затем добавляют при постоянном перемешивании 300 г 9,6 /О-ного раствора гидрата окиси бария с температурой 45 С, содержащего 28,8 г сухой гидроокиси бария. Готовый волокнистый наполи итель имеет зольность 75%. Для получения бумажной массы к волокнистому наполнителю добавляют 44,6 г сульфатной беленой березовой целлюлозы, размолотой до 60 ШР и 28,6 г сульфатной беленой хвойной целлюлозы, размолотой до 40 ШР. Из приготовленной таким образом бумажной массы изготавливают образцы бумаги и подвергают их испытанию. Для

45 получения сравнительных данных параллельно проведены испытания бумаги, полученной аналогично, только в качестве наполнителя использовали волокнистый наполнитель, полученный в соответствии с известным способом.

Пример 3. 267 г 6 /О-ной суспензии размолотой сульфатной беленой целлюлозы со степенью помола 84 ШР, содержащей 16 г целлюлозных волокон, обрабатывают 320 r

6 /О-ного раствора сернокислого алюминия, содержащего 19,2г сухого сернокислого алюминия при концентрации массы 4 /О. Массу перемешивают с раствором глинозема в течение 30 мин и затем добавляют 288 г 10 /О-ного раствора гидрата окиси бария с температурой

60 С, содержащего 28,8 г сухой гидроокиси бария. К полученному волокнистому наполнителю, имеющему зольность 75 /О, добавляют

29,3 г сульфатной беленой березовой целлюлозы, размолотой до 60 ШР и 13,4 г сульфатной беленой хвойной целлюлозы со степенью помола 40 ШP.

Для получения сравнительных данных параллельно проведены испытания бумаги, полученной аналогично, только в качестве наполнителя использовали наполнитель, полученный в соответствии с известным способом.

Результагы испытаний по примерам 1, 2, 3 сведены в табл. 1.

Пример. 4. (Осуществлен в промышленных условиях на Лигатненской бумажной фабрике) .

120 кг сульфатной беленой хвойной целлюлозы, размолотой до 60 ШР, обрабатывают

2400 кг 6 /О-ного раствора сернокислого алюминия, содержащего 144 кг сухого сернокислого алюминия, при концентрации массы 4%.

Массу перемешивают с раствором глинозема в течение 30 мин и затем дооавляют 2160 кг

10 /О-ного раствора гидрата окиси бария с температурой 65 С, содержащего 216 кг сухой гидроокиси бария. К полученному волокнистому наполнителю, имеющему зольность 750/О, добавляют 286 кг сульфатной беленой лиственной целлюлозы со степенью помола 30 ШР и

744 кг сульф атной беленой хвойной целлюлозы со степенью помола 55 ШР. В приготовленную бумажную массу добавляют кани548681

Таблица 2

Показатели

Г1ример 5

Пример 6

Масса 1 и, г

Толщина, мк

Объемный вес, г/смз

Разрывная длина, м

Белизна,,0

Непрозрачность, <„:

Зольность бумаги,,, Зольность массы, 15

57,1

51,7

0,57

2990

0,56

77,9

88,4

20,5

38,0

39,0

76,6

88,8

11,8

22,0

79,9

21,0 чистота цвета, %

Яркость, %

Отра7кенпе на черной подложке,",, Непрозрачность, %

Разрывная длина м

Зольность массы, Зольность бумаги, %

63,9

91,8

28,3

18,5

40 фольный клей в количестве 1% от веса волокна и раствор глинозема до рН 5,0 — 6,0. Из полученной таким образом бумажной массы изготовлена тонкая типографская бумага. Результаты испытаний бумаги с наполнителем, полученным по предлагаемому способу, следующие.

Пример 4.

Масса 1 м, г

Разрывная длина, в среднем по двум направлениям, м

Белизна, %

Зольность, %

Предлагаемый способ позволяет получать волокнистый материал с зольностью от 5 до

95%. Если же при зольности 39 — 95% полученный материал может служить только в качестве волокнистого наполнителя в композиции наполненных бумаг, то при зольноспи ниже 35% его можно использовать для изготовления бумаг без введения других волокнистых компонентов.

Пример 5. 111,1 г 6%-ной сульфатной беленой хвойной целлюлозы, размолотой до

75 ШР, обрабатывают 54,9 г 15%-ного раствора сернокислого магния, содержащего

8,24 г сухого сернокислого магния. Массу выдерживают в течение 30 мин и затем при интенсивном перемешивании добавляюг 117,6 г

10% -ного раствора гидрата окиси бария с температурой 50 С, содержащего 11,76 r cyxoro гидрата окиси бария. К полученному таким образом волокнистому наполнителю, имеющему зольность 75%, добавляют 666,7 r

6% -ной суспензии сульфатной беленой березовой целлюлозы, размолотой до 65 ШР и

555,6 г 6%-ной суспензии сульфатной хвойной целлюлозы, размолотой до 39 ШР. Из приготовленной бумажной массы изготавливают ооразцы бумаги, которые подвергаются испытанию. Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Пример 6. 222,2 г 6%-ной суспензии сульфатной беленой хвойной целлюлозы, размолотой до 75 ШР, обрабатывают 129,4 г 15%ного раствора сернокислого цинка, содержащего 19,4г сухого сернокислого цинка. Массу выдерживают в течение 30 мин и затем прп интенсивном перемешивании прибавляют

206 г 10%-ного раствора гидрата окиси бария с температурой 50,0 С, содержащего 20,6 г сухого гидрата окиси бария. К полученному таким образом волокнистому наполнителю, имеющему зольность 75%, добавляют 500 г

6%-ной суспензии сульфатной беленой березовой целлюлозы, размолотой до 65 ШР, и

278,3 г 6%-ной суспензии сульфатной беленой хвойной целлюлозы, размолотой до 39 ШР.

Из приготовленной бумажной массы изготавливались образцы бумаги. Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Пр им ер 7. Для получения наполненной и окрашенной в светло-зеленый цвет бумажной массы 100 г 6%-ной суспензпп сульфатной беленой хвойной целлюлозы, размолотой до

20 45 ШР, и 100 г 6%-ной суспензип сульфатной беленой березовой целлюлозы, размолотой до 65 ШР, обрабатывают 12,4 r 15%-ного раствора сульфата трехвалентного никеля, массу выдерживают в течение 30 льпн и затем при интенсивном перемешпвании добавляют

23,4 г 10%-ного раствора гидроокиси бария при 60 С.

Из полученной массы изготавливают образцы бумаги.

30 Результаты испытаний следующие:

Масса 1 м г 49

Вцзл альная оценка цвета бледносветлозеленыи

35 10

Формула изобретения

1. Способ получения волокнистого материала, например наполнптеля для бумаги, путем размола волокнистой массы и введения раствора сульфата полпвалентного металла прп

50 интенсивном перемешпванпи, о т л и ч а ющ и и ся тем, что, с целью упрощения процесса, в массу дополнительно вводят раствор гидроокисн бария " концентрацией 5 — 20% и температурой 30 — 100 С.

55 2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что в качестве сульфатов поливалентных металлов изспользуют сульфаты металлов, выоранных из группы: Al+, A1g+ Zn+ Co+ -, Fe+3, Cu+ -, Nd+, Сг+з, Ni+ -.

60 Источники ннформации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент СШЛ № 2599094, кл. 162 — 146, 1952.

2. Патент СШЛ № 3099570, кл. 106 — 288, 65 1963 (прототип) .