Способ крашения бумажной массы

Способ крашения бумажной массы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

GllNCAHHK

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (tii699072 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 20.12.77 (2 I ) 2556944/29-i2 с присоединением заявки.%— (23) Приоритет (51) М. Кл.

0 21 Н 3/80

Государственный неинтет

СССР ва делам нзобретеннй н открытей

Опубликовано 25 11 79 Бюллетень Рй 43

Дата опубликования описания 27.11.79 (5Ç) УДК

676.1.023.5, (088,8) (72) Авторы изобретения

Л. И. Чекунина, В. А. Полушкин, В. В. Лапин, Д. А. Крицкая, В. С. Оськин, А, Н. Пономарев и Б. Л. Цетлин „= .

Центральный научно-исследовательский институт бумаеи (71) Заявитель (54) СПОСОБ КРАШЕНИЯ БУМАЖНОЙ МАССЫ

Изобретение относится к области производст ва бумаги иэ целлюлозных или древесных волокон, наполненных и окрашенных, в том числе оптически отбеленных, в массе, 5

Для улучшения адсорбции и закрепления красителя на волокнах, в зависимости от класса красителя, в массу вводят различные ионные органические и минеральные фиксирующие средства, Введение в массу минеральных .!О наполнителей, имеющих малое сродство к красителям, усложняет процесс крашения за счет возникновения разносторонности и неравномерности окраски бумаги, а также требует увеличения расхода красителя. Для снижения разносторонности и неравномерности окраски бумаги вводимый наполнитель предварительно окрашивают, тщательно перемешивая его с раствором красителя, что дополнительно повышает

его расход и предусматривает дополнительную технологическую операцию.

При крашении смешанной композиции бумаги, состоящей из нескольких видов волокон, неравномерность окраски обуславливается различной сорбционной способностью красителя к этим волокнам .

Ближайшим аналогом данного изобретения является способ оптического отбеливания наполненной бумаги, заключающийся в предварительной обработке минерального наполнителя водным раствором катионного соединения, например первичного, вторичного или третичного амина с высокомолекулярным углеводородным остатком или его производным. В результате происходит адсорбция молекул амина на поверхности налолнителя, при этом сродство анионного отбеливателя, относяшегося к классу прямых красителей, к модифицированной поверхности наполнителя увеличивается, что приводит к уменьшению разносторонности бумаги (1).

Однако существующий способ применим для крашения только анионными красителями (в частности оптическими отбеливателями) . Адсорбциямолекул амина может идти только на отрицательно заряженных активных центрах поверхности минерального наполнителя. При их отсутствии необходима дополнительная обработка

699072 4 же причине в случае применения оптических отбеливателей не происходит иэ потери в виде нефлюоресцирующих соединений.

Светопрочность окраски бумаги, являющаяся одним иэ важных потребительских качеств, зависит как от природы красителя, так и от субстрата.В случае связывания красителя с привитым полимером-модификатором фоторазрушение красителя, вызванное также деструкцией волокон, сущестl0 венно замедляется, в результате чего светопрозрачность окраски бумаги повышается.

Пример 1. Методом радиационной газофазной прививочной полимеризации при мощности дозы 100 рад/с и относительном давлении пара 0,3 на каолин прививают поливинилпирролидон в количестве 1,0% от массы абсолютно сухого вещества.

В бумажную массу, включающую 100% беленой сульфитной целлюлозы и размолотую до эп о

35 ШР, добавляют в следующей последовательности:

2,5% канифольного.клея, 20% модифицированного каолина, 0,5% анионного красителя прямого фиолетового С (при 20 С и рН 7 — 8), 25 о

4,5/с сернокислого глинозема до рН 5 — 5,5.

Из полученной бумажной массы в лабораторных условиях на листоотливном аппарате

Рапид-Кеттен отливают бумагу массой 80 г/м .

Результаты анализа полученных отливок свезо дены в общую таблицу, Полученная бумага отличается большой интенстивностью окраски, светопрочностью и чистотой оттенка по сравнению с контрольными образцами бумаги, полученными в аналогичных условиях с обычным каолином. наполнителя щелочным агентом. Количество активных для адсорбции центров зависит от удельной поверхности (или дисперсности) наполнителя, вследствие чего предпочтительно использование только высокодисперсных наполнителей, Таким образом, количество адсорбционного амина строго ограничено количеством активнь.х центров на наполнителе, что позволяет устранить только разносторонность окрашивания без увеличения интенсивности окраски.

В процессе обработки массы воэмбжна деоорбция амина, который, переходя в водную фазу, подавляет эффект действия оптического отбеливателя за счет образования труднорастворимых нефлюоресцирующих соединений. Кроме того, часть вводимого в систему амина, определясмая адсорбционным равновесием, всегда находится и водной фазе, что еще более усиливает нежелательные процессы.

Целью настоящего изобретения является повышение равномерности, интенсивности и светопрозрачности окраски, Поставленная цель достигается тем, что в способе крашения бумажной массы в. качестве минерального наполнителя используют наполнитель, модифицированный привитыми иогенными полимерами винилового ряда в количестве

0,5 — 1,7% от массы абсолютно сухого наполнителя.

В качестве мономерных соединений винилового ряда могут быть использованы: акриловая кислота, метакриловая кислота, N-винил-пиридин- 2,5- метилвинилпиридин, 4-винилпиридин, N-винилпирролидон.

Существующие методы прививки обеспечивают возможность модифицирования нагюлнителей как катионными, так и анионными полимерами. Привитые такими методами продукты могут быть использованы при окрашивании бумажной массы по предлагаемому способу любыми классами красителей.

Существующие методы прививочной полимеризации не ограничивают количество прививаемого полимера, причем процесс прививки не зависит от удельной поверхности и химической природы наполнителя.

Увеличивая количество привитого полимера модификатора, можно добиться не только устранения разносторонности, но и желаемой интенсивности окраски бумаги за счет полной суммар ной адсорбции красителя волокнистым материалом и модифицированным наполнителем. В свою очередь это приводит к более эффективному расходу красителя.

Десорбция привитых макромолекул в водяную фазу, естественно, невозможна, что увеличивает прочность окраски бумаги. По этой, Пример 2. Методом радиационной газофазной прививочной полимеризации на каолин прививают поливинилпирролидон в количестве

5% от массы абсолютно сухого каолина. Оптическое отбеливание бумажной массы проводили аналогично примеру 1. Расход оптического отбеливателя белофора КБ концентрированного

0,2% от массы абсолютно сухого волокна. Полученная бумага отличалась повышенными показателями белизны по сравнению с образцами бумаги, отбеленными с обычным каолином.

Результаты испытаний бумаги приведены в таблице.

П р и и е р 3. Крашение бумажной массы проводят аналогично примеру 1 при расходе красителя прямого ярко-голубого 0,5% от массы абсолютно сухого волокна. Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 4. Методом радиационной газофазной прививочной полимеризации при мощности дозы 100 papjc и относительном давлении пара 0,4 на каолин прививает 1,7% (от масси

699072 абсолютно сухого вещества) полиакриловой кислоты.

В бумажную массу, включающую 100% беленой сульфитной целлюлозы и размолотую до о

35 16Р, добавляют в следующей последовательности: 2,5% канифольного клея, 4,5% сернокислого глинозема, 0,5 катионоактнвного красителя основного фиолетового К (при t = 20 С н рН 5 — 5,5), 20% модифицированного выше описанным методом каолина. Бумагу массой

80 г/м отливают на аппарате Рапид-Кеттен.

Результаты анализа полученных отливок приведены в таблице.

Полученная бумага отличается улучшенными колористическими свойствами по сравнению с параллельными образцами бумаги, полученными в аналогичных условиях с обычным каолином.

Пример 5. Бумажную массу, состоящую из 50% небеленой целлюлозы и 50% древесной массы, обрабатывают аналогично примеру 1, Результаты испытаний бумаги приведены в табs лице.

Пример 6. Бумажную массу, включаюшую 50% небеленой целлюлозы и 50% древесной массы, обрабатывали аналогично примеру

2. Результаты испытаний бумаги приведены в таблице.

Пример 7 . Бумажную массу, включающую 50% небеленой целлюлозы и 50% древесной массы, обрабатывали аналогично примеру

1 раствором красителя прямого ярко-голубого при расходе его 0,5% от ма"сы абсолютно

cyxorO волокна. Результаты испытаний приведены в таблице. о

% Р о

)/) о б о о о о б

Ц о к е

)ф

)ф б

11

О о

)»

)б) о

Ц

Р Я о о Е

„o

М Й

1 ф о

Я

lO )B

I 5 о ф!

3 оа И

5 lo R б ж Я

g F

1 И

Х 4 х б))

Ф о

М

И .е. ъ

)ф о ж

k з.* д о а о, о 0 М 2

)ф о

)Q ю

-6 о э о

10 р Р, 53

Р" о жЛ

)ф )Й %

П" 5 о 5 g а

Й

Д х

Б

>>> о

И

Ц о

И х о

М

Ц о

М о ж

М о м

Ю

С>

Г 4

Ю

Ю

»>

Ю м

>х

» ф о н о

Ц х

>х о

Ц о х

>х х о Я

Ia И о х ф

0 о

И.

>5 а

m и -

>х

6

>>> о о

° » Я

:3

>х >х >х ох о э .o > ю ф о

>О «>I> IO

»» Q, »>

5 „g-Â

t о Д

>х >х >х

2 RR ж - х

В ВВ

o I й

»I> я

r) о х

>х Я о

IO >Х

>х 3

В3

>Ъ

С4 и х

Р о

h

И

Ф о о

Ю-"

>х

\ » ф о

Й о х .6" о

И

Й о

6хоg

П, 6

f 3 8 о R, k >х

Д йо

>Ц

Al ф о о

Ц х

° 6

>х о

И х

И

>х о х

С5 ц

>> >

И Я и ."т

>х >х о о хх о о о ф >>> о \о х

ВВ й

1 о и

Д а ц а

699072

Я

>х

I ф о

Ц х

-6

>х х о ф

>х

» ф о

3 о х

>х о х ф и и

Й

) а о

И.

Ы,. х о н

g o х. х

»»

11 ,х1 о I х 1

3 В

I

I

I

3, Ф

>х о

В:

g

>х о

Й х 5 8.

>х х о о ф а 1

d I

Д ц >>, Ц и

t4 >у

М д

699072

Составитель Л. Лукашевич

Техред Н.Ковалева КоРРектоР M. Шароши

Редактор Н. Грязнова

Тираж 443 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

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

Заказ 7168/29

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Использование предложенного способа крашения бумаги по сравнению с существующим обеспечивает возможность крашения бумажной массы красителями различных классов (катионоактивными и анионоактивньгми), не требует использования высокодисперсных налолнителей с большой удельной поверхностью и не завиап от химической природы поверхности.

Равномерность и интенсивность окраски при расходе красителя, равном с прототипом, улуч- 1о шается — окрашенная бумага имеет более яркий и чистый оттенок.

Светопрочность и водостойкость окраски увеличивается. Исключается разносторонность окраски в случае использования оптического отбеливателя и сокращается его расход.

Формула изобретения

Способ крашения бумажной массы путем обработки Ье красителем в присутствии минерального наполнителя, модифицированного ионогенным веществом, о т.л и ч а ю щ и й;с я тем, что, с целью повышения равномерности, интенсивности и светопрочности окраски, в качестве минерального наполнителя используют наполнитель, модифицированньгй привитыми ионогенными полимерами винилового ряда в количестве 0,5 — 1,7% от массы абсолют но сухого наполнителя.

Источники информации, принятьм во внимание при экспертизе

1. Патент Швейцарии У 352228, кл. 55 с 3/10, 1961,