Состав для изготовления гидрофобных бумаг и картонов

 

СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТСВЛЕНИЯ ГИДРОФСЖНЫХ БУМАГ И КАРТОНОВ, включающий целлюлозу, талпово-парафиновую дисперсию и , о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьпиения физико-41 еханвческих показателей готового материала при сохранении его гидрофобности в качестве осашггеля он содержит подта-Г(М-ДИметип-М,М-диаллиламмоний хлорид при следукхцем соотношении компонентов, мас.% : Целлюлоза 94,2О - 98,99 Таллово-парафи1 ,ОО - 5,ОО новая дисперсия Поли-N, N-димегил- М,Ы-аиаллилaMMoHiiQ кпо0 ,О1 - 0,вО .РИй 4 ( ч1 О «;о

„„SU„„1044709 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Зюо D 21$ 3/00. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР..

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ .. г1;„ "-„., „

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " .--::::. ..:.

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

001 - 080

С:

{21) 3817566/29-12 (22) 15.07.81. (46.) 30.09.83. Бюп. М 36 (72) П. Ф. Валендо, Н. Г. 0мыг, В. А. Кабанов, Д. A. Топчиев,. Д. Ф. Вар- . фоломе ев, Т. С. Кириллов, Б. Б. Шмидт. и А. И. Карташевский (7 1) Белорусский. ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт им. С. М. Кирова, Институт нефтехимического синтеза им. A. В. Топ- чнева АН СССР и Башкирский научноисследовательский институт по переработке нефти (53) 676.49 (088.8) (56) 1. Иванов С. Н. Технология бума. - . ги. М., 1970,. с. 696.

2. Авторское свидетельство СССР

Кю 583228, кл.3 21 Н 3/00, 1975.

3. Валендо Н. Ф. и др. Совершенствование технологии производства бумаги и картона в БССР. Обзор БелНИИНТИ.

Минск, 1979, с. 36. 4. Авторское свидетельство СССР

% 443137, кл.9 21 Н 3/00, 1973 °

5. Авторское свидетельство СССР

% 697620, кл.).) 21 H 3/00, 1978.

6. Авторское свидетельство СССР

М 796290, кл.o 21 Н 3/32, 1 979 (прототип) . (54)(57) СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

П4ДРОФОБНЫХ БУМАГ И КАРТОНОВ, включающий цещполозу, таллово парафиновую дисперсию и осадйтель, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения физико -механических показателей го1ов ого материала при coxpweasa его гидрофобности в качестве осадителя он содержит поли-М Я-дим етил-й,й«диаллиламмоний хлорид при следуккцем:соотношении компонентов, мас.%: целлюлоза . 94,20 - 98,99

Талл оно-парафи-, новая дисперсия . 1,00 - 5,00

Поли-ht, и -аиметил- H,И -аиаллиламмоннф клорий

Ъ

1 10447

Изобретение относится к целлюлозобумажной промышленности, в частности

: . к производству гидрофобной бумаги и картона.

Классичееким способом пслучения гидрофобных бумаг и картонов является проклейка волокнистой массы дисперсия..ми канифоли или ее модификациями в кислой среде (рН 4-5) и присутствии гидролиэованной соли поливалентного металла (например А8 (Sб„} З в качестве осадителя 1 1.

Канифоль придает гидрофобность бумаге и картону, однако, в недостаточной степени, которая требуется для некоторых специальных видов .продукции. При увеличении расхода канифоли падает механическая прочность бумаги и картона и увеличивается их жесткость. Использование. минеральных коагулянтов типа А (50 } в кислой среде приводит к явлению. расклейки, т,е. к падению показателя проклейки со временем, и коррозии технологического оборудования. Сте-. пень удержания частиц проклеиваюшей дисперсии, волокнистой мелочи и наполнителей пря этом не обеспечивает требований, предъявляемых к содержанию взвешенных. веществ в сточных и оборотных водах производства.

При постоянном росте объема произ.водства бумаги и картона дефшит канифопи возрастает, что заставляет изыскивать новые виды гидрофобизируюших агентов. Перспективными заменителями кани фолй эи ее соединений являются латексы, З5 парафины и.различного рода. воски. Однако их введение при проклейке волокнистой массы в количествах, обеспечивающих достаточно высокую степень гидрофобности, приводит к значительному снижению механической прочности бумаги и картона., Известен также состав для бумажной. массы, включающий лигноцеллюлоэный материал (94,25 - 95,90 мас.о ), таллово-парафиновую дисперсию (THLl) (0,1 — 1,75 мас.%) и сернокислый алюминий (4 мас.%) 2 Получаемый мате. риал отличается высокой гидрофобностью.

Недостатками указанного состава яв-. ляются: снижение механических показателей при увеличении гидрофобности, поскольку парафин выполняет одновременно . роль нанолнителя, препятствующего обра, эованию иежволоконных связей низкая удерживаемость йроклеивающей дисперсии и волокнистой мелочи и, как следствие, высокое содержание взвешенных

09 2 веществ в оборотных и сточных водах; необходимость проведения процесса проклейки в кислой среде, что приводит к снижению гидрофобности со временем, вызывает коррозию технрлогического оборудования и загрязнение сточных вод.

В связи с этим большой интерес представляет введение в композицию бумаг и картонов синтетических полиэлектрслнтов, таких как полиакриламид, полиэтиленимин и др. Их использование позволяет интенсифицировать протекание основных технологических операций, понизить потери мелкого волокна н наполнителей. Проводятся работы по использованию полимерных добавок в качестве осадителей гидрофобизирующих дисперсий при частичной илн полной замене минеральных солей 8).

Влияние добавок полиэлектролитов на физико-механические показатели различно. Например, полиакриламид увеличивает прочность в сухом состоянии, однако, ввиду своей анионной природы он не мо-, жет выступать в роли осаднтеля проклеиваюших дисперсий. Попиэтиленимин уве.личивает прочность бумаги во влажном состоянии, однако его влияние на разрывную длину и сопротивление излому незначительно.

Известен состав бумажной массы, содержащей целлюлозу (88-90 мас.%), латекс (9-10 масРо) и пщщэтиленимин (ПЭИ) в количестве 0,8— — 1,0 мас,% 4 .

Введение ПЭИ в сочетании с латексом способствует повышению гидрофобных свойств бумаги, однако раэрйвная длина увеличивается незначительно (на 9,5% по сравнению с исходной массой) .

Известен состав для изготовления картона, содержащий макулатуру (94,25

- 94,75 мас. %), проклеиваюшее вещество — смесь дивинилметилметакрилатный латекс (4,58-4:-;85) и полимерную добавку -. поли-4-винил4Ф-бензил триметиламмоний хлорид (0,67-0,90 мас.%) в качестве осадителя латекса на волокнах (5), Указанный состав не обеспечивает высокой гидрофобности картона, механическая прочность увеличивается незначительно (на 24% по показателю сопро-. тивления излому).

Наиболее близким к изобретению является состав для бумажной массы, включакеций сульфитную небеленую цешполэзу .(94,30-98, 99 мас.%), таллово-пара финовую дисперсию (1,0-5,0 мас.%) и

3 10 сополимер полиэтиленимина с акрилонит- i рилом (0,01-0,50 мас.%) в качестве коагулянта. (6 ).

Волокнистый материал, получаемый . по этому составу, обладает высокой гидрофобностью и прочностью во влажном состоянии, однако разрывная длина и число двойных перегибов образцов повышаются незначительно.

Цель изобретения — повышение физикомеханических показа1 елей бумаги и картона при сохранении высоких гидрофобных свойств.

Указанная цель достигается тем, что состав дпя изготовления гидрофобных бумаг и картонов,,включающий целлюлозу, . таллово-парафиновую дисперсию и оса. дитель, в качестве осадителя содержит. поли-й,й-диметил-Я,К-диаллиламмоний хлорид при следующем. сЬотношении компонентов, мас.%:

Беллюлоза 94,20 - 98,99

Талловопарафиновая дисперсия 1,00 — . 5,00

Попи-N,N-диметип-N é-диаллилам оний хлорид 0,01 - 0,80

Поли-й,N-диметил-N N -диаллиламмоний хлорид имеет следующую химическую . формулу сой 1 м 80 г изготавливают по стан2 дартной методике на аппарате UBTC.

Физико-механические показатели отливок бумаги, изготовленных с исполь- . зованием предлагаемого проклеивающего состава (примеры 1-4) и по прототипу сведены в таблицу, о

Целлюлоза, мас.%

98,99 96,75 94,50 . 94,20 94,50

Таллово» парафиновая дисперсия, мас.%

300 500 500 500

1,00

Сополимер полиэтиленимина с акрилонитрилом

0,50

44709 4

Полимер быстро и полно растворяется в воде йри любых соотношениях без нагревания и является наименее токсичным из известных в настоящее время

5 полиэлектролитов катионного типа. Полимер применяется в нефтехимической промышленности дпя очистки сточных вод (вещество. синтезировано в ИНСХ

AH СССР).

В водной суспензии целлюлозы„содержащей таллово-парафиновyIo дисперсию, положительно заряженные молекулы по. лиэлектралита адсорбируются на волокнистой мелочи и частицах дисперсии, снижая их отрицательный электрокинетический потенциал. Это приводит к агрегации волокнистой мелочи и дисперсии и, при дальнейшем увеличении добавок, полиэлектрсiпита, к их перезарядке H осаждению на волокнах целлюлозы.

Приготовление бумажной массы проводят. по следующему режиму.

Пример 1. В водную 1%-ную суспензию сульфатной небеленой целлюлозы со степенью помола 35 ШР вводят

1 мас.% таллово-парафиновой дисперсии и перемешивают в течение 3 минут.

Затем добавляют раствор осадителя в количестве 0,01 мас.% и перемешивают

30 в течение 2 мин. Приготовление бумах.— ной массы по примерам 2-4 и по про тотипу проводят аналогично примеру 1.

Лабораторные образцы бумаги с мас1044709

Продолжение таблицы

Поли-Й, Ч -диметил-Я,lVдиаллиламмоний хлорид, мас.%

0,01

0,25 . 0,50 0,80 . рН .среды

7,,2 7,5 7,5 7,0

7,0

Разрывная длина, м. 7990 73 10; 7080 7420 7000

Сопротивление излому, ч.д и, 1 140 1 110 1350 1070 980

Впитыва емость при одностороннем смачивании, r/ì2

Ф

72,4 . 34,5 32,8; 36,5 33,1.Проклейка, по штриховому методу, - мм 2,5 2,5

2,5 2,5

1,5

Составитель О. Маслаченко

Техред С.Мигунова КорректоР О. Вила%

Редактор г. Макаревич

Заказ 7479/25., Вираж 384 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Использование волокнистой массы предлагаемого, состава позволяет: повысить физико-механические пока-, эателИ бумаги (разрывную длину на

1,1 - 12,7% и сопротивление излому на 8,1-37,8%) при сохранении высоких. показателей г дрофобности; . 40 за счет повышенного удержания волокнистой мелочи снизить загрязненность сточных вод производства;, проводить процесс проклейки в нейт- . рально-шелочной среде, что увеличивает 45

I стабильность проклейки со временем и значительно уменьшает коррозию технологического оборудования.

Введение в композицию бумаги или картона катионных полиэлектролитов вызывает интенсификацию процессов отлива и прессования, поэтому, C учетом вышеизложенных преимушеств, использование

I предлагаемого состава представляет ин-.

t терес с.точки зрения экономики производства.