Способ изготовления бумаги для вычислительной и информационной техники

 

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГИ ДЛЯ ВЬаЧИСЛИТЕЛЬНОЙ- И ИНФОР-. МАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ путем обработки бумажной массы полимерным веществом на основе полиакриламида, выдерживания обработанной бумаикной массы с последующими отливом и сушкой бумажного полотна, отличающийся тем, что, с целью улучшения деформационных и структурно-механических показателей бумаги, обработку бумажной массы полимерным веществом на основе полиакриламида проводят в присутствии одноосновной карбоковой кислоты, выбранной из группы, содержащей муравьиную , уксусную и пропионовую кислоты , при соотношении полиакриламида и кислоты от 10:1 до 1:10. 2. Способ по п. 1, о т л и ч ас € ю щ и и с я тем, что в качестве полимерного вещества испольагуют по (Л лиакриламид сМесь с металлосодержащим комплексом производного резорцин-формальдегидной смолы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

21 H 3/58; D 21 H 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

-H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3476481/29-12 (22) 26.07.82 (46 ) 07. 11. 83. Бюл. 9 41 (72 ) A.Т. Капанчан, Л. И. Чекунина, А.В.Кучменко и JI.A.Âoðoíèíà (71) Центральный научно-исследовательский институт бумаги (53) 676 ° 1.023.4(088.8) (56) 1. Тольский Г.A. Елкина Б.П.

Влияние полиакриламида на свойства мешочной бумаги. Л., Химия и технология целлюлозы. Иэд-во Вузов, вып. fi,1976, с. 77-81.

2. Авторское свидетельство СССР

9800273,,кл. D 21 Н 3/38, 1978 (прототип), Ю (54 ) (57 ) 1 ° СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

БУМАГИ ДЛЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЯ И ИНФОР-, МАЦИОННОИ ТЕХНИКИ путем обработки бумажной массы полимерным вещест„„Su„„1052602 A вом на основе полиакриламида, выдерживания обработанной бумажной массы с последующими отливом и сушкой бумажного полотна, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения деформационных и структурно-механических показателей бумаги, .обработку бумажной массы полимерным веществом на основе полиакриламида проводят в присутствии одноосновной карбоновой кислоты, выбранной из группы, содержащей муравьиную, уксусную и пропионовую кислоты, при соотношении полиакриламида и кислоты от 10:1 до 1.:10.

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что в качестве полимерного вещества используют полиакриламид или его смесь с металлосодержащим комплексом производного резорцин-формальдегидной смолы.

1052602

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано для приготовления бумажной массы, преимущественно при производстве бумаги, предназначенной для применения н системах 5 средств вычислительной и информацноннной техники, системах управления и передач (перФокарточной, перфораторной, телеграфной и т.д. 1.

Известен способ изготовления бумаги с использованием полиакриламида в качестве упрочняющего агента путем введения его н бумажную массу, согласно которому сульфатную небеленую целлюлозу, размолотую до 15

30 tdP, обрабатывают полиакриламидом н присутствии глинозема. ПолиакриЛаМид вводят н бумажную массу н количестве 0,15-0,5% к массе абсолютно сухого волокна. " .

Использование полимера позволяет повысить физико-механические, показа-- тели бумаги (сопротиЬление проданли нанию и:раздиранию) При оптимальном его расходе 0,5% и содержании глинозема н количестве. 1,5% .и массе волок- на (1). Однако при данном спосОбе изготоН-.. ления бумаги нельзя получить достаточно нысокие ее механичеСкие показа тели, такие как разрь1вная длина и:: ЗО излом, а также ровный Просвет вследствие недостаточного времени контаК та полимера с волокном, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является 35 способ изготовления бумаги путем обработки бумажной массы полимерным веществом на основе полиакриламида, выдержинания бумажной массы с последующими отливом и сушкой бумажного 4О- полотна, Кроме того, для.улучшения механической прочности и просвета бумаги бумажную массу обрабатывают в композиционном бассейне полйакриАамидом .в течение 0,5-1,5 ч до начала отлива бумажного полотна (2J.

Однако известный способ получения бумаги не позволяет достигнуть эффекта максимальнОго улучшения деформационных и структурно-механических показателей, так как применение только полиакриламида иедос, таточнО для образования необходимого уровня поперечных сшивок с волокном, обуславливающих такие показатели бумаги, как излом, жесткость и скручиваемость бумажного полотна, .Цель изобретения — улучшение деформационных и структурно-механичес- ких показателей бумаги.

Постанленная цель достигается тем,Щ) что соГладно способу изготовления бумаги для вычислительной и информационной техники путем обработки бумаж; ной массы полимерным веществом на ос-! иове полиакриламида, выдерживания обработаннои бумажной массы с последующими отливом и сушкой бумажного полотна, обработку бумажной массы полимерным веществом на основе полиакриламида проводят н присутствии однооснонной карбононой кислоты, выбранной из группы, содержащей муравьиную, уксусную и пропионовую кислоты при соотношении полнакриламида и кислоты от 10:1 до 1:10, В качестве полимерного вещества используют полиакриламид или его смесь с металлосодержащим комплексом произнодного резорцин-формальдегидной смолы.

Использование в качестве полимерного вещества указанной смеси явля; ется предпочтительным, так как металлосодержащий комплекс производного резорцин- формальдегиднри смолы, содержащий атомы меди, жеЛеза или хрома, активно реагирует с полиакрйf ламидом с образованием. прочных пбпе речных сшивок, которые повышают.акоп;

-ротннляеъюсть. волокна различным на,, грузкам.. ;

Оциако- в качестве полимерного не-афства .может быть использонай И один полиакриламид, что также прийодит ,.к голожительному эффекту,,пренышающеь эффект Ьт использования известного,способ а-, Обработка бумажной массы полиакриламида в присутствии одноосновной предельной карбоновой кислоты приводит к улучшению деформационных и

9 структурно-мехаиических показателей бумаги (жесткости к излому, уменьшению скручинаемости и линейной деформации при намокании .

Это достигается не только активацией волокна указанными кислотами, но. и образованием. дополнительных связей между волокнами, которые образуются через продукты взаимодействия карбоновых кислот с амидными группами полиакриламида.

Найденные соотношения упрочняющМх компонентов являются необходимыми; так как применение кислоты в меньшем количестве указанного миниьильиого предела недостаточно для образования поперечных сшивок полимер-волокно-полимер, а черезмерное увеличение ее приводит уже к изменению рН бумажной массы, при которОм действие полиаКриламида менее эффективно.

8 качестве бумажной массы, подвергаемой обработке, может быть использована бумажная масса, содержащая только волокнистый полуфабрикат, иепроклеенная и ненапслненная, а также бумажная масса, которая может проклеиваться и наполняться, .8 качестве волокнистых полуфабрикатов могут быть использованы сульфатная хвойная и лиственная беле1052602 ные и небеленые целлюлозы, сульфитная беленая целлюлоза, беленая древесная масса, термомеханическая масса и их смеси.

В качестве проклеинающих веществ могут применяться канифольные и синтетические клеи.

В качестве наполнителя могут быть использованы каолин, мел, двуокись титана, наполнители на основе двуокиси кремний. .10

В качестве коагулянтов могут быть использованы сернокислый алюминий, .алюмокалиевые или алюмоаммонийные квасцы, хлористий алюминат и др, Способ осуществляют следующим 15 образом.

Указанные вьые .одноосновные пре: дельные кар >Ононие кислоты могут задаваться илй-неПосредственно на волокна в вида 0,1-0,5Ъ-ного раст-

20 :.вора или в сме и с полиакрйламидом после- непроцолжительного" 10-15-жи-! . - нутйого перемешивания Полиакриламид при этом готовят О;1-0,2Ъ-ной коя-. цейтрации. Затем вводят металлосо; .держащий (медь, железо или хром) . комплехс производного реэорцин-фор". мальдегидной смолы перед проклеивающим веществом или лучше н смеси с ним.

Наполнение бумажной массы и вве-дение коагулянта пронодят обычными приемами,. после чего следуют выдерживание бумажной маС1ы, отлив и сушка бумажного полотна.. Бумага при необходимости может каландриро- 35 ваться в зави гимости от .ее назначения ° Пример - 1. a). Готовят бумажную массу, включающую.Ъ: .беле ные целлюлозы — сульфатная хной- . jg ная 40, сульфитная хвойная 40, сульфатная лиственная 20, канифольиый клей 1,5, каолин 5. В размолотый волокнистый полуфабрикат до введения остальных компонентов задают 0,1Ъ-ный водный растнор муравьиной кислоты в количестве 0,5Ъ от массы абсолЮтнО сухого волокна.

Затем бумажную массу проклеивают, найолняют и при рН"5,5 в бумажнуЮ массу вводят 0,25Ъ от массы абсолютно сухого волокна полиакриламид.,Получают бумагу массой 90 г/м .

Результаты испытаний бумаги приведены в таблице. б) (Контроль). Аналогично изго- . 55 товляют бумагу без введения полиакриламида. Физико-механические показатели полученной бумаги приведены в таблице.

60 в) (Контроль). АналогичнО Изготовляют бумугу беэ введения.муравьиной кислоты.

Результаты испытаний полученной бумаги приведены в таблице. 65

It р и и е р 2, a).Готовят бумажную массу, содержащую,Ъ:беленая суль- фитная хвойная целлюЛоза 70, беленая сульфатная лиственная целлюлоза 30, канифольный клей 2,5, бланфикс 4, В размолотое волокно до введения остальных компонентов вносят 0,1Ъ-ный водный раствор ледяной уксусной кисноты в количестве 0,5Ъ от массы абсолютно сухого волокна.

После перемешинания в бумажную массу совместно с канифольным клеем н одят 10Ú- ный раствор медьсодержащего комплекса производного реэорцин-формальдегидной смолы в количестве 0,2Ъ рт ма" ñè волокна. При рН

6., О н бумажную массу добавляют

0,2Ъ-ный водный раствор полиакриламида и количестве 0,25Ъ от массы волокна.

Реэультаты испытаний полученной бумаги приведены в таблице.

6) (KoHTp0Jlb) Аналогично из-готовляют бумагу беэ введения полиакрйламида. Физико-механические показатели бумаги приведены н .таб- лице. в) (Контроль). Аналогично из- = готовляют бумагу без введения полиакриламида и уксусной кислоты.

Полученные результаты испытаний. бумаги приведены в таблице ° .Пример 3. Готовят бумажную массу,- содержащую, Ъ: беленая сульфатная лиственная целлюлоза 80, беленая сульфатиая хвойная целлюлоза 20, канифольный,клей 2,б, каолин 20 и сернокислый алюминий до рН =.4,5. Бумажную массу аналогично приМеру 1, ббрабатьжают 0,1Ъ-ным водным раствором пропионовой кислоты и 0,2Ъ-ным раствором полиакриламида в количестве 3,0 и 2,5Ъ еоотнественно от массы волокна.

Результаты испытаний полученной бумаги приведены в таблице.

Пример 4. Готовят бумажную массу, содержащую, Ъ: небеленая сульфитная целлюлоза 100, канифольный клей 0,8, каолин 25 и сернокислый алюминий до рН = 5,0.

Аналогично примеру 1 в бумажную массу вводят от массы абсолютно сухо-; го волокна 0,02Ъ пропиононой кислоты и 0,25Ъполиакриламида.Сравнительные результаты испытаний образцов бумаги представлены в таблице.

Пример 5. Готовят бумажную массу, содержащую, Ъ: беленая сульфатная лиственная целлюлоза 100, канифольный клей 1, каолин 25 и сернокислый алюминий до значения рН бумажной массы 5,5.

Аналогично примеру 2 н бумажную массу вводят от массы абсолютно сухого волокна, Ъ: уксусная кислота 0,9, полиакриламид 0,15, желеэосодержащий комплекс производного резорцин1052602

ывна имикатов, %,от масс о сухог о волокна1 ом, ло йа, лиакрила

1осс ший кс еги1 aI

0,25

0 5

4720

115

0,5

3970

89 в) 0,25

3710

2 а) 0 5

0 25

0,2

5220

121 б) 0,5

0,2

4510

98 в) 0,2

3800

0,25

3,0

4160

107

0,25

0,02

4070

0 15

0,9

0,15

5010

117

6 (прототип) 0,2

3650

Примеры

Скручиваемость, мм

Жесткость, гс.см

Линейная деформация после намокания, %

Сопротивлени» продавливынию, кгс/см

Машинное Поперечнаправле- ное напние равление

4,4

1 а

0,04

1 8

15,1

1,8

0,12

3,9

2,1

10,7

2,3 формальдегидной смолы 0,15, При этом железный комплекс производного резорцин-формальдегидной смолы вводят в бумажную массу совместно с канифольным клеем, после чего бумажную массу обрабатывают смесью уксусной кислоты с полиакриламидом. Для этого 0,1%-ный раствор ледяной уксусной кислоты задают в 0,2%-ный раствор полиакриламида. Смесь выдерживают при постоянном перемешивании и температуре

75-90оС в течение 20-25 мин и затем вносят в бумажную массу при рН = 5,5.

Результаты испытаний полученной бумаги приведены в таблице.

II p и М» р 6 (по иротст)1II) J.

Для изготовлОния бумаги 11О способу прототипу готовяч бумажную массу, включакхцую, %: беленая сульфитная целлюлозы 70, cульфатныя лиственная ц»ллюлоза 30, канифольный клей 2,5, каолин 5 и сернокислый алюминий ло

pH = 4,5-5,0, В.приготовл»нную бумажную массу вводят 0,2% полнакриламида от массы абсолютно сухого волокна, Время контакта бумажной массы с полимером составляет 0,5 ч.

Результаты испытаний полученной бумаги приведены в таблице °

Продолжение таблицы

1052602

Скручиваемость, MM

Линейная деформация после намокания,, .

Примеры,Сопротивление продавли Вению, cc/cM2 pc ст кост ь гс. см

Машинное Поперечнаправле- ное напние равление

0,18

2,3

12,6

3,5

2 а

4,7

1,5

17,8

1,2

4,0

0,1

12,6

2,1

2,0

3,8

0 15

2,2

10,5

2,1

1,95

4,1

G,05

13,8

1,9

3,9

0,14

2,1

13,3

2,4

4,3

0,02

16,0

1,6

1,4

2,2

0,2

11,8

2,4

6 прототип

4,8

Составитель В.Шимановская

Техред С.Мигунова Корректор О.Тигор

Редактор П.Макаревич

Заказ 8807/22 Тираж 384 Подписное

ВИИИПИ 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

Пример по прототипу одновременно является и базовым вариантом, так мак данный способ иэготовления бу-. маги является эффективным и освоен в производстве.

Как видно из результатов, представленных в таблице, использование предлагаемого способа изготовления бумаги позволяет в сравнении с базовым вариантом, в котором бумажная масса обрабатывается полиакриламидом без введения карбоновой кисло.ты и металлосодержащего комплекса производного реэорцин-формальдегидной смолы, значительно улучшить

llðîäoëêåíèe таблицы

1 ! деформационно-плоскостные и структурно-механические показатели бумаги.

Сопоставление полученных данных показывает, что бумага по предлагаемому способу позволяет повысить разрывную длину на 24-43%, жесткость на 20-50%. Особенно резко возрастают такие показатели, как излом (на 200-300%) и сопротивление продавливанию — в два раза. При этом снижаются показатели линейной деформации и скручиваемость бумаги.