Способ изготовления бумаги

Способ изготовления бумаги

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДитЕЛЬСТВЮ ())) 910911

Союз Советскнк

Социалистических

Республик (61.) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 04.07.80 (21) 2951391l29-12 с присоединением заявки М -. (23) Приоритет

Опубликовано 07.03.82. Бюллетень М 9

Дата опубликования описания 10.03.82 (51)М. Кл..

D2l Н 5/26

3Ъаудерстеенный квинтет (5З1 УД К, 676.2,,022 (088.8) по делам нзабретеннй н открытий

В,. А. Амосов, В. В. Шарков и P. В. Заводов

t

), т

Всесоюзное научно-производственное объединенйс) - -целлюлозно-бумажной промышленности (72) Авторы изобретения (7) ) Заявитель (54) СПССОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГИ

Изобретение относится к целлюлозно-1 бумажной промышленности и может быть использовано при производстве нетканых материалов и различных видов бумаги, получаемых сухим способом формования.

Способ получения бумаги сухого формования может быть реализован на действующем оборудовании и вновь создаваемых бумагоделательных машинах усовершенствованных конструкций.

Известен способ быстрого связывания

10 содержащих целлк)лозу волокон, предусматривающий обработку сформованного сухим способом слоя волокон щелочными растворами цинкатов,станнатов, берилла!

5 тов или комплексов L -винная кислотащелочь, промывку, прессование и сушку(1), Недостатками этого способа являются высокая корродируюшая способность и токсичность применяемых щелочных активаторов, а также неойсодимость промывки обработанного бумажного полотна, что связано с большим расходом воды иь-за, сильного (до 100%) набухания волокон в

2 указанных растворах. Сухость волокнистого полотна после его прессования не пре»вышает 45%, вследствие трудности влагоудаления из-за высокой вязкости применяемых для обработки растворов или дис. персий и недопустимости их интенсивного удаления в процессе сжатия бумажного полотна из-за сопутствующего этому. процессу снижения механической прочности при уменьшении содержания клеяшего вещества.

Наиболее бпизким к изобретению является способ изготовления бумаги, включающий формование волокнистого слон из аэровзвеси волокон, пропитку его водным раствором реагента, прессование и суш« ку. Согласно этому способу, в качестве водного раствора реагента используют по» ливиниловый спирт (ПВС) с добавлением поливинилацетатной дисперсии (HBAll) и метазина. Концентрация указанных свнзук ших веществ при этом составляет 7Ä58,0 мас,%, что в условиях пропитки обеспечивает его содержание в готовой бу3 9109 маге 10-40о;> массы. Указанные связующие высокополимеры после прессования и сушки пропитанного волокнистого слоя скрепляют волокна. в прочный бумажный лист, придавая ему также ряд специащ ных свойств — прочность во влажном состоянии и фильтрующие свойства .1.

Недостатками известного способа получения бумаги являются: высокая стоимость и дефицитность применяемых син- 10 тетических связующих высокополимеров, а также снижение их эффективности для структур, образованных из коротких (в среднем 1-3 мм) волокон. Кроме того, являясь пленкообразуюшими, высокополимеры — связующие имеют невысокий коэффициент использования (0,8-0,6), так как в межволоконном связеобразовании участвует только часть высокополимера, а остальное вешество присутствует в бу- 20 мажном листе в виде пленки. Применение в производстве бумаги сухим способом таких клоящих веществ, как ПВС, ПВАД создает также ряд технологических затруднений: "заклеивание" (забивание, по- 25 теря пористости одежды бумагоделательных машин (БДМ) — прессовых сукон и сеток, а также миграция лроклеивающей дисперсии при сушке бумажного полотна, приводящая к неравномерности распределе-30 ления в нем адгезива и даже ра6слаиванию бумажного листа.

Hem изобретения - повышение механической прочности, плотности и прочности бумаги во влажном состоянии.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему формование волокнистого слоя из аэровзвеси волокон, пропитку его водным раствором

0 реагента, прессование и сушку,пропитку волокнистого слоя осуществляют 2-7 /-ным раствором этиленкарбоната или пропиленкарбоната, а лрессование ведут лри удельном давлении 20-150 кг/см Далее сле45 дует сушка бумажного полотна любым изо вестным способом при 100-140 С. Лолучолная таким способом бумага из древесно-целлюлозных, хлопковых, искусственных волокон или их композиции обладает

50 высокой прочностью, в том числе во влажном состоянии плотностью до 0,60, а сухость после прессования влаклого, содержап1его раствор этиленкарбоната бумажного полотна достигает 95 . В процессе осушсюп лоция способа искл1очены такие

55 тсхлслог111>скис затруднения, как быстрое с>11г;.:.е1:11 11с1111стск:ти одежды 1:.>ДХ, прили11а:П1 1.=.". а: IcT O ПОЛОтиа к сУип1л1ль111 Пи11 4 линдрам: необходимое для создания прочности в бумажном листе количество вводимого алкиленкарбоната ниже в 520 раз, чем применяемых в известной технологии клеящих веществ

Способ получения бумаги сухого фофмирования осуществляют следующим образом.

Из сухих или минимально увлажненных древесно-целлюлозных, хлопковых или ис-. кусственных (вискозных, медноаммиачных, ацетатных) волокон формуют сухим спо собом листовой материал в виде непрерывного полотна.. Далее проводят любым известным способом его пропитку 2-7 /-ным раствором алкиленкарбоната. Влажность волокнистого полотна должна составлять при этом не менее 30%. Далее проводят упрочнение полотна сжатием лри обычной (a лучше при 100-140 С) температуре.

Одновременно происходит перераспределение активирук>щего раствора в структуре материала и отжим избытка влаги. Давление прессования составляет 20-150 кг/см, чтобы плотность готового материала составляла 0,47-0,69 г/см . Сушку

Ъ полотна проводят, если нужно, при 100о

140 С, а далее, в зависимости от требования к готовому материалу, следует отделка или специальная обработка бумаги.

Пример 1. Сухой волокнистый слой 96 г/м обрабатывают 2 /-ным раствором этиленкарбоната до влажности

50%, Исходные волокна - супьфитная небеленая целлюлоза сухого измельчения на дисковой мельнице при зазоре между дисками 0,3 мм, средняя длина волокна

1,98 мм. Увлажне1птый слой волокон подвергают сжатию в течение 20 с при давлении 20 кг/см, при 100 С -между двумя слоями сукна. Сухость отливки после, прессования 82 . >, плотность 0,55 г/см, разрывная длина 2000 м. В готовой бумаге содержится 1,6 этиленкарбоната.

Введение 25> ПВЛД и ПВС к массе волокна согласно известному способу, в слой волокон длиной 1,98 мм дает материал с разрывной длиной 1400 м.

Прессуют в течение 20 с при 20 кг/см, сухость материала после прессования составляет 42, соде ржание ПВС+ПВАj . было 15 .

Таким образом; предлагаемый способ. получения бумагилутем сухого формирования дает более прочный материал, чем известный способ (разрывная длина

2000 м против 1400 м), при меньшем расходе вводимых вели.ств (1,1.>Ъ против

5 910

15%. Кроме того, сухость волокнистого слоя в примере 1 по сравнению с известным способом почти в 2 раза выше, что делает предлагаемый способ более эконо. мичным. Плотность материала для из 5 вестного и предлагаемого способов составляет соответственно 0,40 и 0,49 гlсм, з т. е. предлагаемый способ позволяет получить более плотный материал.

Пример 2. В сухой волокнистый слой, как в примере 1, вводят 5%-ный раствор пропиленкарбоната до влажности слоя 40%. Далее увлажненный слой goy. вергают сжатию под давлением 150 кг/см" в течение 5 с между двумя слоя- . 15 ми сукна прессового марки П-180. Сухость отливки после прессования ссо- ставляет 90%, плотность — 0,55 г/см разрывная длина 3300 м, во влажном состоянии — 2100 м. Содержание про- 20 пиленкарбоната (ПК) в готовом материале — 4,0%. Температура поверхности о пластин на прессе составляет 20 С.

Проведение процесса прессования в тех же условиях волокнистого слоя, по- 2 добного исходному в примере 1, обрабо-, танному согласно известному способу ра- створом 1 2% Ма ZH 0 с содержанием

5/ МаОН, позволяет получить материал с разрывной длиной 2900 м, во влажном зо

911 6 состоянии - 1 200 м, плотностью 0,47 гlсм сухостью после прессования 42%.

После обработки материал промыт до . центральной реакции на.воронке в течение

60 с при расходе 3000 мл воды на оч ливку массой 4 r.

Таким образом, предлагаемый способ получения бумаги сухого формовання, имея технологические преимущества (отсутствие необходимости в промывке, выше сухость материала после прессования) перед известным позволяет получить более прочный бумажный лист (разрывная длина 3300 м против 2900 м для сухой и 2100 м против 1200 м для влажной бумаги) .

Пример 3. Сухой волокнистый слой 95 гlм обрабатьпиют 7%-ным раствором этиленкарбоната до влажности

40% и затем подвергают сжатию под давлением 70 кгйм в течение 10 с меж2 ду слоями прессового сукна марки

П-130. Одновременно проведены опыты по сжатию для слоя волокон, увлажненного чистой водой, а также слоя, содер. жащего 25% ПВА и ПВС в виде дисперо сии, согласно известному способу в тех же условиях. Результаты опытов приведены в табл. 1. Та блица 1,Опыт № цводнмые . Условия прессования

I активаторы ная длина, м ность ,/ „3

7%-ный вод ный раствор этиленкарбоната

70 91

70 63

0.53 3100

60 10 60 10

0,41 400

Вода

Дисперсия

ПВА+ПВС (известны и способ) 2

70 61

0,47 1660

60 10

3100 м, а по известному способуу> 1660 м).

Пример 4; Сухой волокнистый . слой, сформованный в газовой фазе из сульфитной небеленой целлюлозы сухого размола, обрабатывают водным 2%-ным

55 раствором пропиленкарбоната. Увлажненный волокнистый слой подвергают сжатию. с одновоеменной термообработкой при

120 С. Одновременно проведен опыт по упрочнению сжатием слоя волокой, соаер..1анные табл, 1 показывают, что преалагаемый способ получения бу« маги сухого формования имеет технологические преимушества перец известным способом (меньше количество ввоцимого вешества, выше сухость волокнистого слоя после прессования), а таKæå IIîçâîëÿåт получать1 более прочный бумажный лист (разрывная длина аля браэца по предла| немому способу составляет

Сухость, Плот-: Разрыв

910911

Сухость Г!лоти ость( после прес- г/сы

Ъ са, о

Разрывная длина

Опыт ирессовании

В сухом Во влажном состоя аж состоянии, м м сжа- Лаи;

0,56 3500 2400

60 03

50 2 Вода

0,49

1200 160

3 дисперсии

ПВС+ЛВЛ (известный

, способ) 0,45 1900 1300

60

Данные табл. 2 показывают, что предлагаемый способ получения бумаги сухого формования имеет преимушества перед 2О известным способом (меньше количества вводимого вещества, выше сухость волокнистого слоя после прессования,), а также позволяет получать более прочный, s том числе во влажном состоянии, бумаж- 2s ный лист. Так, разрывная длина для предлагаемого и известного способов составляет.соответственно 3500 и 1900 м в сухом виде и 2400 м против 1800 мпосле увлажнения. зо

Таким образом, использование предлагаеМого способа получения бумаги сухого формования позволяет получать более прочную бумагу, в том числе во влажном состоянии, повысить ее плотность, а также сухость бумажного полотна после прессования.

Зкономический эффект от внедрения предлагаемого способа получения бумаги сухим способом составляет не менее .150 тыс. рублей.

1. Патент ФРГ № 1001889, л. 55 Ю 7,1958, !

2. Авторское свидетельство СССР

4о № 654718, кл. Х) 21 Н 5/00, 1976 (прототип) . !

Составитель Г. Кочеток

Редактор С. Запесочный Техред Т.Маточка Корректор N. Шароши

Заказ 1061/10 Тираж 401 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 жашего 30% ПВС + ПВАЛ согласно известному способу, а также контрольный

8 опыт со слоем, пропитанным чистой водой; результаты опытов - .в табп. 2.

Таблица -2

Формула изобретения

Способ изготовления бумаги, включа-. ющий формование волокнистого .слоя из аэровзвеси волокон, пропитку его водным раствором реагента, прессование и сушку, отличающийсятем, что,сц . лью повышения механической прочности, плотности и прочности бумаги во влажном состоянии, пропитому волокнистого слоя осуществляют 2-7%-ным раствором этиленкарбоната или пропиленкарбоната, а прессование ведут при удельном давле-. нии 20-150 кг/см

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе