679680 - Способ получения бумаги

Способ получения бумаги

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ .

К АВТОРСКОМУ СВИДИВЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено28.03.77 (21) 2465955/29-12 с приСоединением заявки № (23) ПриоритетОпубликовано 15.08.79.Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 17.08,79

Союз Советеиих

Социалистических

Республик

„„679680

P (5l) М. Кл.

D21 Н 3/66

Гввударвтввнныв вамвтвт

СССР ав двлаи вэвврвтвнвй в вткрнтвй (53) УДК 676 44 (088.8) Г. И, Чижов, В. М. Бодрова, B. B. Хованский и А . Г. Махонин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Ленинградская ордена Ленина лесотехническая академия им. С. М. Кирова (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУМАГИ

Изобретение относится к области цел- люлозно-бумажного производства, конкреч но к способам получения влагопрочной бумаги, и может быть использовано для изготовления мешочной бумаги, таро-упаковочной бумаги и картона, коробочного кар- 5 тона и других изделий на основе целлюлозных волокон, которые должны обладать влагонрочностью.

Известен способ получения влагопроч- та ной бумаги, заключающийся в том, что в бумажную массу на основе целлюлозных волокон вводят сульфат алюминия в количестве 10-15% к массе абсолютно сухих волокон в любой точке технологического потока перед отливом при рН среды 4,3.

После отлива в кислой среде бумагу подвергают кратковременной термообработке при 200 С, либо при более низких темпео ратурах, время термообработки соответст-. 20 вейно увеличивается, например при 90оС оно составляет 1,5 час. Влагопрочность бумаги при этом получают равной 8,2% (1).

Указанный способ придания бумаге влагопрочности имеет ряд существенных недостатков. Хорошо. известно, что отлив бумаги в кислой области (при рН 4,3) в присутствии сульфата алюминия сильно понижает прочность бумаги в сухом состоянии по сравнению с бумагой, не содержащей сульфата алюминия. Добавка сульфата алюминия в бумажную массу приводит к образованию гидроокиси алюминия, которая не способна в кислой среде к координационному взаимодействию с целлюлозой и действует подобно инертному наполнителю, разъединяя волокна и понижая прочность бумаги. Отлив бумаги в кислой среде и особенно в сочетании с последующей термообработкой резко снижает долговечность бумаги, при этом снижаегся также удержание волокнистой мелочи и наполнителя в полотне бумаги.

Кроме того, кислая среда ведет к снижению коррозионной стойкости технологического оборудования и трубопроводов, уменьшает срок службы бумагоделатель(379680 ной машины. Наличие в бумажной массе значительного количества анионов сульфата делает практически невозможным канифольную пропитку бумаги при ее последующей обработке для получения иэделий .

Целью изобретения является повышение влагопрочности бумаги и механической прочности ее в сухом и влажном состоянии.

Указанная цель достигается тем, что 1 в способе получения влагопрочной бумаги путем введения в бумажную массу соли алюминия с последующим отливом и термообработкой бумаги согласно изобретению и качестве соединения алюминия используют алюминат натрия илн хлорид алюминия в количестве 2,5-5% к массе абсолютно сухих волокон и введение их в бумажную массу осуществляют при рН среды 8-9,5 за 5-10 мин до отлива, а термообработку ведут при температуре

120-150 С в течение 1-15 мин.

Использование алюмината натрия или хлорида алюминия при рН 8-9,5 позволяет вести технологический режим приготовления бумажной массы в щелочной среде, что способствует увеличению механической прочности получаемой бумаги или картона во влажном состоянии. Именно при этих значениях рН образуюшаяся при введении добавок AE CC или Мо1 А О гидроокись алюминия проявляет себя как связующее, образуя трехмерные структуры типа целлюлоэное волокно-гидроокись алюминия«целлюлозное волокно. Растворы кислоты или щелочи для поддержания нужного рН среды вводят в любой точке технологического потока от смесительного насоса до напускного устройства, т.е. до выхода массы на сетку. Укаэанные соединения

4О алюминия следует вводить в бумажную массу эа 5-10 мин до отлива, т.е. до выхода массы на сетку бумажно- или картоноделательной машины. Более раннее введение добавок нецелесообразно, т,к, с т@=35 ченйем времени происходит частичная де гидрация осадка гидроокиси и ухудшение ее свойств как связующего. Уменьшение времени контакта соединений алюминия с волокном сверх указанных временных пре50 делов также ведет к получению худших показателей влагопрочности бумаги, так как соединения алюминия не успевают равно=мерно перемещаться в массе и реакции

55 гидролиза протекают не полностью.

Кратковременная термообработка бумао. ги при температурах 120-150 C позволяет избежать термодеструкции целлюлоз% чых волокон и повышения их жесткос ги, что способствует получению бумаги с высокими показателями влагопрочности при одновременном увеличении прочности в сухом состоянии.

Предложенный способ получения бумаги осуществляют следующим образом.

Волокнистые материалы размалывают до требуемого градуса помола. После составления композиции по волокну, введения проклеиваюших веществ, наполнителей и т.д. вводят в бумажную массу соли алюминия в виде растворов 2,5%-ной концентрации при использовании алюмината натрия и 3-10%ной концентрации при использовании хлорида алюминия. Расход указанных соединений алюминия составляет 2,5-5% в перерасчете на АРд О,, к массе аосыаотно сухих волокон. После введения растворов соединений алюминия рН массы находится в пределах 8-9,5. В случае необходимости, для регулирования рН используют растворы ИООН или HCg. ..

Именно при этих значениях рН образуюшаяся в результате гидролиза гидроокись алюминия содержит в своей структуре минимальное количество соответствующих анионов и в силу этого обладает наибольшей активностью по отношению к целлюлоэным волокнам, что способствует повышению прочности бумаги во влажном и сухом состоянии. Указанные соединения алюминия вводят за 5-10 мин до выхода массы на сетку, бумаго- или картоноделательной машины. Удержание гидроокиси при указанном режиме подготовки массы близко к 100% и поэтому использование обратной воды затруднений не вызывает.

Отлив бумаги ведут в щелочной среде.

Развитие влагопрочных свойств бумаги нли картона, содержащей в композиции повышенное количество соединений алюминия„происходит во время термообработки. Для достижения высокой влагопрочности в сухом состоянии термообработку ведут при 120-140 С в течение 1-15мин.

Более высокая температура и увеличение длительности выдержки нецелесообразно, т.к. это ведет к зрогованию целлюлозы и повышению ее жесткости, что уменьшает прочность бумаги.

Терм ообраб отку бумаги осуществляют параллельно с сушк ой на обогрев аемых паром цилиндрах, картона - в канальных сушилках. Допустима также термообрабоъка бумаги и картона в специальных камерах, обогреваемых паровыми калориферами.

679680

Пример 1. целлюлозу сульфатную кабельную марки HC-П размалывают в ролле до 30оШР при концентрации 1,5%.

Рн массы до ввода соединений алюминия равнялся 6,8. Затем в массу вводят в виде раствора 2,5% алюмината натрия в пересчете на массу абсолютно сухих волокон. Рн среды повышается до 9,2. После перемешивания массы в течение 10 мин производят ОтлиВ на листоотливном аппа» 10 рате ЛОА2. Затем проводят сушку и термообработку бумаги на сушильном цилинд- . ре аппарата при температуре 150оС в течение 5 мин.

1,3

1,36

Полученные образцы бумаги имеют следующие характеристики.

Масса 1 м,г 100

Разрывной груз в сухом состоянии, Н 13,8

Разрывной груз во влажном состоянии, Н

Силы связи, Н/мм

Сопротивление излому, число двойных перегибов 6100

Влагопрочность, % 10,3

В таблице приведены показатели бумаги, полученной по известному способу и по прслътипу. о о о о

О) о о о

О).

6) о

О tQ

С0 (0 с> .Ю о

CG с)

< o

ala

Ф о р Л

Л и о о

Щ Щ Фъ И >э 3 а. аe

«и ро о > Й

Щ Ф <р

2 Q 3 L ао аф (5 g (0 ф

, h

Я 5 (о о о а . o

О, 5 в

Ц о

3 ф

6796 80

О (ТЯ

Qi (О

Ф CO

О аО

Я о} (0 с4

$ о а

С4 Я

Ф 0 о

С4

t л л

Е- с О л СЧ

Ф Я

° ь ° Ф () C4 с0 л 1-1

О 1-„а ( с4

О аl"„„ „0)

О - О л л

О i

Ф (0

Ю Ю (- LQ

lQ C4 сО л л л л

О (О

O ". С4 л о4 о

Ф э (0

Ж (, эgcO л о, 3 w л

® Я Й

„а

lQ O &

Ф х

Щ о ж

Б (@Q х

C ъ

1 р „;

Щ и о 4 а о 32 а о

<а ох а о

Ф в

L, (0 2

l4 Ръ <6 о

М C

L g а д"

& Ф о

И. e, a.

IQ - > ц с >, ф

m u>E

6796 80

Составитель В. Безбородова

Редактор Н. Грязнова Техред С. Мигай

Корректор 1М, Внгула

Заказ 4761/28 Тираж 44

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная 4

Формула изобретения

Способ получения бумаги путем введения в бумажную массу соли алюминия с последующим отливом, сушкой н термообработкой бумаги, о т л я ч а ю ш н и с я тем, что, с целью повышения влагопрочности н механической прочности бумаги в сухом н влажном состояннн В качестве соединений алюминия используют алюмнн&т HBTpHQ нлн хлорнд алюминия в колн1г честве 2,5-5% от массы абсолютного сухого волокна, который вводят в бумажную массу ва 10-15 мин до отлива, отлив осуществляют прн рН среды 8-9 5, а термообработку ведут прн 120-150 С в течение 1-15 мнн.

Источники информации, принятые во внимание пря експертнзе

1. Патент ФРГ 14 1141876, ила 55 f 11/01, 1962.

Способ получения бумаги

Патент 679680