Наполнитель бумажной массы для изготовления печатной бумаги

Наполнитель бумажной массы для изготовления печатной бумаги

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалистические

Респубпнк ()933851 (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 23 ° 10. 80 (21) 2996756/29-12 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.06.82. Бюллетень М 21

Дата опубликования описания 07. 06. 82 (51)М. Кл.

D 21 Н 3/66

11пудерстеенныХ кемнтет

СССР не денем нзебретеннй н еткрытаХ (53) УДК 676.1.

° 023.6 (oe8.e) Д.У. TQBcTQIJIKypoaa, Е.А. Хойецян, Г.А. Иванов., М.И. Горева, З.А. Костылева и А.П. Залоэная (72) Авторы изобретения

Центральный научно-исследовательский институт бумаги и Украинское научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (71) Заявители (54) НАПОЛНИТЕЛЬ БУМАЖНОЙ МАССЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ПЕЧАТНОЙ БУМАГИ

Изобретение относится к наполнителям для бумажной массы и может быть использовано в целлюлозно-бумажном производстве при изготовлении печатных видов бумаг, обладающих повышенной непрозрачностью.

Известно, что для обеспечения необходимой непрозрачности в тонкие бумаги вводят минеральные наполнители, определенную долю среди которых занимает двуокись титана. Однако использование двуокиси титана связано со значительным удорожанием продукции, и, кроме того, использование его ограничено в связи с малыми запасами.

Известна частичная замена двуокиси титана синтетическими заменителями, например аморфным алюмосиликатным наполнителем. При этом оптические свойства бумаги сохраняются на прежнем уровне (11.

Однако полностью заменить двуокись титана с обеспечением высоких оптических свойств бумаги такое тех" ническое решение не позволяет.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаеS мому положительному эффекту является наполнитель бумажной массы для изготовления печатной бумаги, содержащий минеральное вещество и волокно.

1О

Такой наполнитель содержит указанные компоненты при следующем их соотношении, масс.4: минеральное вещество 30-67; волокно 33-70. В качестве волокна наполнитель содержит сложные эфиры целлюлозы, способные образовывать внутренние связи. В качестве минеральных пигментов наполнитель содержит каолин, силикаты алюминия, карбонат кальция или двуокись титана. Способ приготовления наполнителя осуществляют путем нанесения на производные целлюлозы через специальные сопла минеральных пигментов Г 23.

933851

Способ приготовления- известного наполнителя является довольно трудоемким. В осадительной ванне должны присутствовать смачивающие агенты (мыло жирной кислоты), пластификатор (ди-Н-дибутиловый эфир сибациловой кислоты), растворители (ацетон), которые впоследствии необходимо удалить. Кроме того, способ не обеспечивает печатным бумагам, особенно тонким (массой до 40 г/м ) высоких оптических и печатных свойств

Кроме того, бумага с .использованием эфиров целлюлозы имеет довольно высокую себестоимость.

Цель изобретения - улучшение оптических и печатных свойств бумаги при одновременном снижении ее себестоимости.

Поставленная цель достигается тем, что наполнитель бумажной массы для изготовления печатной бумаги,содержащий минеральное вещество и волокно, в качестве волокна содержит флотационно облагороженную молекулярную массу с удельной поверхностью

8-12 г/м, длиной волокна 30-50. дцг и,степенью помола 30-50 ШР при следующем соотношении компонентов, мас./: минеральное вещество 80-90, флотационно облагороженная макулатурная масса 10-20.

Благодаря флотационной обработке волокна макулатурной массы получаются с сильно развитой (8-12 г/м ) гидрофильной поверхностью. 3а счет флотореагентов снижается отрицательный заряд облагороженной макулатуры.

Вследствие развитой поверхности контакта и снижения электрического барьера взаимодействие неорганической и органической фаз наполнителя при их смешении улучшается.

При введении в бумажную массу смешанный наполнитель легче вступает в контакт с целлюлозными волокнами.

Образовавшееся дополнительное звено способствует связыванию наполнителя с ! целлюлозным волокном. В результате этого повышается прочность бумаги и ее сродство к печатным краскам. Большая наполненность волокнистой суспензии и ее неоднородность обеспечивает повышение коэффициента преломления света и, следовательно, непрозрачности получаемой из нее бумаги.

Предлагаемый наполнитель готовят следующим образом. ф

Минеральную часть в расчетных количествах загружают в мешалку,подают туда воду (до концентрации 240290 г/л) и перемешивают. Суспензию подвергают очистке и доводят до рабочей концентрации 180-200 г/л.

В качестве минеральной части наполнитель может содержать каолин, карбонат кальция, бланфикс или их

io смеси.

Для волокнистой части наполнителя применяют макулатуру печатных изделий, запечатанных различными способами печати. Газетную, журнальную маку15 латуру обрабатывают в реакторе, необходимыми поверхностноактивными реагентами, отбеливателями, флотореагентами при 50-70 С, флотируют и очищают. Подготовленную макулатурную массу размалывают в режиме небольшои нагрузки на мельницах до степени помола 35-50 ШР, длины волокна 3050 ддг, удельной поверхности 812 г/м

Подготовленную макулатурную массу концентрацией 0,3-1,0i вводят в бассейн, где находится минеральная часть суспензии, и все тщательно перемешивают.

Подготовленный таким образом наполнитель в зависимости от необходимой зольности бумаги дозируют в бассейн бумажной массы. Так,при зольности бумаги 203 количество добавляемого наполнителя составляет

400 от абсолютно сухого вещества в бумаге.

Приготовление бумажной массы осуществляют путем смешения целлюлоз4С ной суспензии и приготовленного наполнителя. Целлюлозная суспензия может включать сульфатную беленую хвойную, сульфатную беленую лиственную, сульфитную беленую хвойную целлюлозы или их смеси.

При изготовлении бумаги в бумажную массу могут дополнительно вводиться проклеивающие вещества,коагулянт, оптический отбеливатель,краситель. Приготовление бумажной массы осуществляется в области рН 4,56,5. Отлив бумажного полотна, его пресование, сушка и отделка проводятся по общепринятой технологии.

Пример 1. Наполнитель готовят из каолина и флотационно облагороженной макулатурной массы с удельной поверхностью 8. г/м, стег пенью помола 35o IJP при следующем

5 9 соотношении компонентов, мас.4: каолин 90; флотационно облагоро" женная макулатурная масса с удельной поверхностью 8 г/м 10.

Суспензия каолина тщательно перемешивается с макулатурной массой.

Подготовленный наполнитель вводят в бумажную массу, состоящую иэ сульфатной целлюлозы (404 хвойной и

60 лиственной). Коагулянт вводят до рН среды 4,8-5,2. Из приготовленной массы в полупроизводственных условиях получают бумагу.

Пример 2. Наполнитель готовят из каолина и флотационно облагороженной макулатурной массы с удельной поверхностью 12 г/м, степенью помола 50 ШР при следующих соотношениях компонентов, мас. : каолин 90; флотационно облагороженная макулатурная масса с удельной поверхностью 12 г/и 2 10 Остальное па примеру 1.

Пример .3. Наполнитель готовится из каолина и флотацио. но облагороженной макулатурной массы с удельной поверхностью 8 г/м, степенью помола 37 ШР при следующих соотношениях компонентов, мас.4: каолин 80; облагороженная флотационным способом макулатурная масса с удельной поверхностью 8 г/м 20.0с2 тальное по примеру 1.

Пример 4. Наполнитель готовится из каолина в смеси с бланфиксом и флотационно облагороженной макулатурной массы с удельной поверхностью 12 г/м ; со степенью помола 50О ШР при следующих соотношениях компонентов, мас.l: каолин 60; бланфикс 20; облагороженная флотационным способом макулатурная масса с удельной поверхностью 12 г/м 20.

Бумагу с использованием полученного

33851 6 наполнителя изготавливают аналогично примеру 1.

В примерах 5-7 для сравнения проведены опыты по использованию в бумаге известных композиций наполнителей - каолина, его смеси с двуокисью титана и со сложными эфирами целлюлозы (по известному способу1.

Пример 5. Каолиновую сус10 пензию концентрацией 200 г/л в количестве 40 от массы абсолютно сухого волокна вводят в подготовленную бумажную массу, состоящую из сульфатной целлюлозы (403 хвойной и 603

1s лиственной) и тщательно перемешивают. Коагулянт вводят .до рН среды

4,8-5,2. Иэ подготовленной массы в полупроизводственных условиях получают бумагу.

2в Пример 6. Наполнитель для бумажной массы готовится из каолина и двуокиси титана в соотношении

95,5:4,5. Остальное по примеру 1.

Пример 7 (по известному спою собу). Наполнитель для бумажной массы готовится иэ минеральной части (каолина) и волокнистой (производ" ные целлюлозы). 8 качестве производных целлюлозы применяют ацетат эв бутерат целлюлозы в соотношении 70 (каолин): 30 (производные целлюлозы

-по известному способу). Изготовление бумаги производят по примеру 1.

Для сравнения изготовляют также смешанный наполнитель с использованием облагороженной макулатурной массы, имеющей параметры, выходящие за пределы, указанные в примерах, а именно при удельной поверхности ниже 8 и выше 12 г/м, степени помола ниже и

35 и выше 50 ШР. При этом эффект повышения непрозрачности, прочности бумаги становится менее ощутимым, чем B рекомендуемых параметрах.

933851

Просвечивание

СопротивлеЗольПрочность

Разрывная

Белизна,4

Красковосприятие

Непрозрачность, Р Пример, Масса

1 м ность ф подлина, м ние излому в поверхности, м/с перечном направлении, число двойных перегибов

4 81,0 18,0 1,30 1,8. 0,19

10 81,0 18,0 1,32 2,2 0 21

1,6 0,18

79,5 17,8 1,29

Смешанный наполнитель позволяет повысить непрозрачность тонкой бумаги на 2-33 по сравнению с известным наполнителем; прочность бумаги - примерно на 103 (no разрывной длинЬ) при большом. уровне зольности.

Печатные свойства бумаги, изготовленной с использованием предлагаемого наполнителя лучше чем с использованием известного наполнителя по красковосприятию на 23,прочности поверхности - на 173, снижению просвечивания текста и изображения с обратной стороны листа - на 113.

Формула изобретения

Наполнитель бумажной массы для изготовления печатной бумаги, содержащий минеральное вещество и волокно, в

ВНИИПИ Заказ 3878/13 Тираж 398 Подписное

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

1 50;2 91 2890

2 50,1 91 3240

3 50,0 92 2950

4 50,2 92 3040

5 50,0 . 87 2820

6 50,0 90 2860

7 50,3 89 2800

80,5 18,5 1,32 1,8 0,20

80 3 18 3 1,32 2 2 О 20

79,0 17,9 1;28 1,6 0,17

81,0 16,0 1,28 1,6 0,21 отличающийся тем, что, с целью улучшения оптических и печатных свойств бумаги при одновременном снижении ее себестоимости,в качестве волокна он содержит флотационно облагороженную макулатурную массу с удельной поверхностью

8-12 г/м, длиной волокна 30-50 цдг и степенью помола 35-50О ШР при следующем соотношении компонентов,мас.3:

Минеральное вещество 80-90

Флотационно облагороженная макулатурная масса 10-20

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Швеции и 306228, кл. 55 с, 3/10, 1968.

2. Патент Великобритании

И 1188342, кл. D 21 H 5/20, 1970 (прототип).