Состав для изготовления волокнистого материала

Состав для изготовления волокнистого материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социапистичесиик

Респубпии

<и> 910908 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 06.08.80 (21) 2973132/29-12 (51)М. Кл.

D 21 Н 5/00

В 29 1 5/00 с присоединением заявки №вЂ”

Гвеудеретееииый комитет

СССР ив делен иэебретеиий н еткрытий (23)ПриоритетОпубликовано 07.03.82. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 10.03.82 (53) УДК 676.49:

: 674.81 7- 41 (088.8) С. А, Пузырев, С. П. Кречетова, О. В. Сашина, К, И. Ю. Киселев и E. М, Варшавер (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель Ленинградский технологический институт целлюлозн бумажной промышленности

Фаями я» (54) СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОЛОКНИСТОГО

МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к целлюлознобумажной и деревообрабатывающей прс мышленности, в частности к составу для изготовления бумаги, картона и древесноволокнистых плит из необпагороженных видов целлюлозы и древесного волокна (древесной, термомеханической, термохимической, древесноволокнистой массы).

Известны составы для бумаги, картона и древесноволокнистых плит, содержащие в качестве проклеивающего вещества ,нефгеполимерные смолы (1).

Наиболее бпизким к предлагаемому пь технической сушности и достигаемому эффекту является состав для изготовления древесноволокнистых плит, содержащий во- локнистый полуфабрикат, проклеивающее . вещество — клеевую дисперсию на основе нефгеполимерной смолы и осадитель (сернокислый алюминий, серная кислота) (2 ).

° 20

Состав, содержащий клеевую дисперсию на основе нефтеполимерной смолы, позвсьляет получить бумагу, картон и древесноволокнистые плиты с высокими гидрофобными и прочностными свойствами, поскольку нефтеполимерные смолы обладают опновременно гидрофобизируюшим и связующим действием. Нефгеполимерные смолы имеют большую сырьевую базу, низкую стоимость и с успехом заменяют s композиции массы для бумаги и картона дорогостоящую и дефицитную живичную канифоль, а в композиции плит - парафин.

Однако применение в качестве осадителей клеевых дисперсий на волокне сернокислого алюминия или серной кислоты недостаточно эффективно, особенно при использовании масс для получения многих видов бумаги, картона и плит, где основными волокнистыми полуфабрикатами являются древесная или древесноволокнистая массы, небеленая .сульфитная целлюлоза или другие необпагороженные виды, вследствие наличия в используемых полуфабрикатах кислых водорастворимых органических соединений. Небеленая сульфитная пеллючоза относится к наиболее трудно л роклеитьаемым полуфабрикатам. Сильнооч

3 910908 4 кислой среде, при рН 4,5, водные растворы альбумина имеют ярко выраженные катионные свойства. При данных условиях небольшие количества альбумина перезаряжают клеевые частицы, стабилизированные анионоактивными эмульгаторами, сообщая им высокий положительный заряд.

При этом повышается степень гидратации клеевых осадков вследствие гидрофильной ги, картона и древесноволокнистых плит 1о природы альбумина, что увеличивает адге« зию к. целлюлозному волокну. При высоком расходе альбумина начинает перезаряжаться и волокно, что вызывает взаимное отталкивание волокна и клеевых осадков, и, со- . ответственно, понижение удержания их волокном. Следовательно, введение альбумина в небольших количествах в процессе коагуляции клеевых осадков на волокне способствует образованию гидратированного высокодисперсного положительно заряженного кпеевого осадка и равномерному распределению его на волокне. B результате значительно повышается удержание клеевых осадков волокном и гидрофобность конечного продукта.

Ниже приводятся примеры составов, согласно изобретению. рицательные ионы лигносульфонатов, присутствующих в целлюлозе, стабилизируют клеевые частицы и мешают осаждению их на волокне. Кроме того, сернокислый алюминий значительно снижает прочность бумаги. из небеленой целлюлозы, а также древесноволоюнистых плит.

Цель изобретения - повышение степени проклейки и механической прочности бумаПример 1. В лабораторных условиях приготавливают состав для бумаги, содержащий небеленую сульфитную целлюлозу, марки Ж-4, клеевую дисперсию на основе нефгеполимерной смолы Пиропласч

2, сернокислый алюминий, альбумин при следующем соотношении компонентов, мас. Ь: при изготовлении их с использованием необлагороженных волокнистых полуфабрикатов, таких как древесная масса, термомеханическая масса и т.д.

Указанная цель достигается тем, что известный состав, содержащий волокнистый полуфабрикат, клеевую дисперсию на основе нефтеполимерной смолы и осадитель, согласно изобретению; дополнительно содержит альбумин с содержанием раствори20 мых в воде белковых веществ не менее

75 О при следующем соотношении компонентов, вес. О: клеевая дисперсия на основе нефтеполимерной смолы 1-5, осадитель

0,2-1, альбумин 0,05-0,5 и волокнистый

25 полуфабрикат — остальное.

Использование массы данного состава позволяет получить бумагу, картон и древесноволокнистые плиты, обладающие высокой гидрофобностью и механической прозо чностью, из труднопроклеиваемых волокнистых полуфабрикатов при снижении расхода проклеивающего вещества.

Известно, что как волокно, так и клеевые частицы в водной среде имеют отрицательный электростатический заряд, что делает невозможным их сближение. Следовательно, для сближения клеевых частиц с волокном необходимо устранить этот барьер путем снижения величины отрица4О тельного заряда или придания одному из . компонентов противоположного положительного заряда. При введении сернокислого алюминия в систему целлюлозное волокноклей в первую очередь перезаряжаются клеевые частицы, приобретая положительный заряд, т.е, при действии сульфита алюминия образуется положительно заряженный осадок смолы, который осаждается на отрицательно заряженных волокнах, Кислые 5о органические соединения, например лигносульфонаты, лигногуминовые вещества, имеющие ярко выраженный анионный ха- . рактер, адсорбируются на поверхности кле« евых частиц и мешают перезарядке их 55 сернокислым . алюминием.

Альбумин, как белковое вещество, является природным полиэлектролитом. В

В первых трех примерах приводятся составы для приготовления бумаги. В качестве проклеивающего вещества используется водная клеевая дисперсия на основе нефтеполимерной смолы термической полимеризации марки Пиропласт -2 с температурой размягчения 78 С, молекулярной массой 450. Дисперсия стабилизирована канифольным мылом. Состав клеевой дисперсии по сухому веществу, в мас.lо.

Нефтеполимерная смола 88

Канифоль 8

Свободная шелочь (едкий натр) 4

В качестве волокнистого целлюлозного материала используется небеленая сульфитная целлюлоза марки Ж-4 с низким рН водной вытяжки, равным 4,9. Свойсч ва применяемого альбумина: содержание водорастворимых в воде белковых веществ

90, жировых веществ 0,2 /о.

Соотношение компонентов известного состава, мас.%:

Небеленая сульфитная целлюлоза 98,0

Проклеивающее вещество 1,0

Сернокислый алюминий 1,0

Показатели физико-механических

35 свойств полученных образцов бумаги приведены в сводной табл. 1.

Пример 2. В лабораторных условиях приготавливают состав для изготовления бумаги, содержащий небепенную су- „„ льфитную целлтсаоэу марки л4, клеевую дисперсию на основе нефгеполимерной смолы Пиропласт2, сернокислый алюминий и альбумин при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ

Небеленая сульфитная целлюлоза 96,9 . Сернокислый алюминий . 0,8

Проклеивающее вещество 2,0

Аль бумин 0,3

Состав и бумагу на его основе полу50 чают, как в примере 1. Для сравнения производят отлив бумаги из известного состава при следующем соотношении ком« понентов, мас.%:

Небеленая сульфитная цел-. люлоза 96,0

Проютеивающее вещеггво

2,0

5 9109

Небеленая сульфитная целлюлоза 98,7

П роклеивающее . вещество 1,0

Сернокислый алюминий 0,2

Альбумин О, 1

Состав получают следующим образом, Небеленую сульфитную целлюлозу размалывают до 3,5 ШР, затем в нее при перемешивании добавляют клеевую дисперсию на основе нефгеполимерной смолы Пироплас т2. По истечении 5-10 мин к массе добавляют водный раствор сернокислого. алюминия концентрации 50 г/л до рН 4,5, а затем — водный раствор аль,бумина. Бумажную массу перед отливом выдерживают в. течение 10 мин, а затем производят отлив бумаги на листоотливном аппарате. Масса 1 м бумаги 70 г.

Для сравнения проводят отлив бумаги той же композиции по волокну и с тем же проклеивающим веществом, но с испол 0 зованием в качестве коагулянта одного сернокислого алюминия. С целью достижения наибольшего эффекта проклейки, количество сернокислого алюминия увеличивается по сравнению с предлагаемым со- 25 ставом рН после добавления сернокислого алюминия составляет 4,3.

08

Сернокислый алюминий 2,0

Показатели физико-химических свойств бумаги приведены в табл. 1.

Пример 3; В лабораторных условиях приготавливают состав для изготов пения бумаги, содержащий небеленую сульфитную целлюлозу марки Ж-4, клеевую дисперсию на основе нефтеполимерной смолы Пиропласт-2, сернокислый алюминий, альбумин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Небеленая сульфитная целлюлоза 93,5

П роклеивающее вещество 5,0

Сернокислый алюминий 1,0

Аль бумин 0,5

Состав и бумагу на его основе полу« чают как в примере 1. Для сравнения прсоизводят отлив бумаги из известного состава при следующем соотношениь компонентов, мас.%:

Небеленая сульфитная целлюлоза 90,0

Проклеивающее вещество 5,0

Сернокислый алюминий . 5,0

Показатели физико-механических свойств бумаги приведены в табл. 1. Из данных, представленных в табл. 1 следует, что применение предлагаемого состава позволяет получить высококлееную бумагу из наиболее трудно проклеиваемого полуфабриката. При этом, заметно возрастают показатели механической прочности ° бумаги. Показатель сопротивления излому возрастает в 1,5 раза, разрывной длины — .на 20%. Степень проклейки бумаги иэ известного состава не достигает степени проклейки бумаги иэ предлагаемой: массы даже при высоком содержании проклеивающего вещества в известном составе.

B следующих примерах приводятся составы для приготовления твердых древесноволокнистых плит согласно изобретению.

В качестве проклеивающего вещества используют клеевую дисперсию на основе нефгеполимерной смолы инициированной полимеризации марки СПП с температурой о размягчения 85 С, молекулярной мас» сой 650.

Дисперсия стабилизирована мьптом сит тетической жирной кислоты (СЖК). Со став клеевой дисперсии по сухому веществу, мас.%:

Нефтеполимерная смола 93,0

Мыло СЖК 4,2

Свободная щелочь (KOH) 2,8

В качестве древесного материала использутот древесноволокнистую массу с

7 9109 преобладанием лиственных пород древесины (70%). Помол массы 21ЭС.

Состав применяемого альбумина: рас и" воримые в воде белковые вещества85%, жировые вещества- 0,2%.

- Пример 4. В лабораторных условиях приготавливают состав для древесноволокнистых плит, содержащий древесноволокнистую массу, клеевую дисперсию на основе нефтеполимерной смолы марки

СПП, сернокислый алюминий и альбумин при спедующем соотношении компонентов, мас.%:

Древесноволокнистея масса 98,45

Проклеиваюшее вещество 1,0

Сернокислый алюминий 0t5

Аль бумин 0,05

Состав получают следующим образом. го

В древесноволокнистую массу концентрацией 2% при перемешивании добавляют клеевую дисперсию на основе нефтеполимерной смолы и по истечении 5-10 мин добавляют раствор сернокислого алюминия до рН -4,5, а затем водный раствор альбумина. Состав перед отливом выдерживают в течение 5 мин, а затем производят отлив плит на листоотливном ап» парате с последующей прэдпрессовкой плит до влажности 60-70% в холодном прессе, Затем производят прессование плит в горячем гидравлическом прессе при 190200 С по известному режиму. Термозакалку осуществляют при 165 С в течение

4-х ч, увлажнение - в течение 8 ч до равновесной влажности.

Готовые плиты испытывают на прочность, водостойкость и набухание по стандартным методикам, согласно ГОСТ

459 8-74.

Для сравнения производят отлив плит из известного состава при следующем со отношении компонентов, мас.%:

08 8

Древесноволокнистая масса 97,0

Проклеивающее ь дество 1,0

Сернокислый алюминий 2,0

Показатели физикомеханцческих свойств плит приведены в табл. 2.

I1 р и м е р 5. В лабораторных условиях приготавливают состав дли древесноволокнистых плит, содержащий древесноволокнистую массу указанного состава, клеевую дисперсию на основе нефтеполимерной смолы марки СПП, серную кислоту и альбумии при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Древесноволокнистая масса 98,45 E

Проклеивающее вещество 1,0

Серная кислота 0,5

Аль бумин 0,05

Состав и плиты на ее основе получают как в примере 4. Для сравнения производят отлив плит из известного состава при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Древесноволокнистая масса 97,0

Проклеивающее вещество 1,0

Серная кислота 2,0

Показатели физико-механических свойств плит приведены в табл. 2.

Представленные в табл. 2 данные показывают, что применение предлагаемого состава позволяет повысить механическую прочность цревесноволокнистых плит с 42

МПа цо 55 МПа, понизить воцопоглощение и набухание на 6-7%.

Следовательно, использование предлагаемого состава дает возможность значи тельно повысить эффективность нроклейки и механическую прочность бумаги из труднопрокпеиваемых волокнистых материалов клеевыми составами на основе иефтеполимерных смол, повысить гидрофобизирующий и связующий эффект клеевых составов на основе НПС при получении древесноволокнистых плит с их использованием путем добавки небольшого количества альбумина.

910908

О О

О со

m N

О О О

O O

О ( к в .4О

Я

O i-O

Й т-1 С4

Ю .Ю tD Ф rt с . т. Щ Я

o o o

Л а О

О О

ОOO еЧ С4 0

ВOO

О О сЧ сЧ ю-

О О

O а О

CD, g)

1 чф л

O О а с щ t

O О с9 с9 cQ с сР

l !. i

Q o o

О О О тЧ c4 A

12 о

Щ

3., fQ 8 &l

1р ооо

Г= х

CQ о

Я о

Т о

1«

)0 о о (б

М х

lQ о о

fQ о о

Ф

И ф (Л ф + с:. сь) о

IO о о

1 р8 е

h „-" ц и

Ф о о

Е й" (910908

O O о

СЧ

O О

Ч Щ

ol о) o„о о о

fQ Щ

IQ 1 Ф о о "

IQ ( к б . о х о о»

0) сЧ с4 с9 о» о

n3. tO с о ф о"

Ю Ф г О о„о ч" 5 х

О O

1З 910.908

Формула изобретения

Осадитель 0,2-1

Аль бумин 0,05-0,5

Волокнистый полуфабрикат Остальное

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 647134, кп. В 29 J 5/00э 1976 (прототип)..Состав для изготовления волокнистого материала, содержащий волокнистый полуфабрикат, клеевую дисперсию на основе нефтеполимерной смолы и осадитель, о трмации > > л и ч а ю ш и и с я тем> что, с целью принятые во внимание при экспертизе повышения степени проклейки и механической прочности материала, дополнительно содержит альфмин с содержанием ра- >о . @мага картон= Рефе

1. Целлюлоза створимых в воде белковых веществ не ративная информация, 1978, № 23, менее 75% при следующем соотношении с. 9-10.

l компонентов, мас.%:

Клеевая дисперсия на основе нефгеполимерной смолы 1-5

Составитель О. Маслаченко

Редактор С. Запесочный Техред, M. Гер гель Корректор М. Шароши

Заказ 1061/10 Тираж 401 Подписное

ВНИИПИ 1Ъсударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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