Крафт-бумага и способ ее изготовления

 

Способ касается изготовления крафт-бумаги с массой 50-140 г/м2 и показателем поглощения энергии 2,5-3,5 Дж/г при пористости по Гарли менее 7 с, предназначенной преимущественно для мешков, таких как клапанные мешки, например, для цемента. Способ включает очистку сульфатной целлюлозной пульпы только при высокой консистенции (ВК-очистки) или в сочетании с размолом при низкой консистенции (НК-размолом) при добавлении упрочняющего вещества, например крахмала, в полученную массу до подачи сырья на проволочную сетку бумагоделательной машины. При этом на ВК-очистку осуществляют подвод энергии, поддерживаемой на уровне, по меньшей мере, 150 кВтч на тонну бумаги, а на НК-размол осуществляют подвод энергии, поддерживаемой на уровне, не превышающем 50 кВтч на тонну бумаги, в обоих случаях в пересчете на 100% сухой бумаги. Добавление упрочняющего вещества в полученную массу осуществляют на двух или более позициях в ходе технологического процесса. При этом на первой и на второй позициях упрочняющее вещество добавляют, по меньшей мере, по 5 кг. Предложен также мешок с клапаном, изготовленный из одного или более слоев указанной крафт-бумаги. Техническим результатом является получение крафт-бумаги с хорошими показателями поглощения энергии растяжения и пористости, а также хорошими эксплуатационными свойствами в связи с производством из нее мешков, уменьшение влияния на окружающую среду, получение надлежащей пористости и воздухопроницаемости клапанных мешков, которые не нужно снабжать отверстиями и повышение их предела прочности. 3 с. и 22 з.п.ф-лы, 2 табл. , 2 ил.

Изобретение относится к области крафт-бумаги, а более конкретно - к новому способу ее изготовления, разработанному для придания крафт-бумаге уникальной совокупности физических свойств. Поэтому изобретение также относится к этой новой бумаге и к так называемым мешкам с клапанами, изготовленным из такой крафт-бумаги.

Крафт-бумага - это универсальный термин для бумаги, обладающей, помимо всех остальных, надлежащими прочностными свойствами, для которой важной областью применения является изготовление мешков. Характерным примером таких мешков являются так называемые клапанные мешки, например, для цемента, которые должны соответствовать жестким стандартам, в первую очередь, в отношении предела прочности при растяжении (важного аспекта поглощения энергии растяжения) и пористости (высокой воздухопроницаемости). Высокая пористость необходима в бумаге, предназначенной для таких мешков, чтобы обеспечить возможность выхода воздуха, попадающего внутрь вместе с наполнителем при наполнении мешка. Другими словами, мешок должен сохранять и при этом быть достаточно жестким, чтобы удерживать наполнитель и в то же время давать возможность воздуху выходить. В случае клапанных мешков и в этом контексте воздух может выходить лишь через бумагу, которая для этой цели снабжена перфорационными отверстиями. Однако эта высокая пористость не нужна в открытых мешках, например в мешках для мусора и т.п., поскольку воздух может выходить через проем вверху при наполнении мешка.

В связи с изготовлением крафт-бумаги очевидно, что специалисты осведомлены о желательности, надлежащей совокупности высокого предела прочности и высокой пористости, но по такому поводу следует отметить, что два этих свойства, как правило, считали взаимно противоположными, так как меры, принимаемые для повышения предела прочности, приводили к соответствующему уменьшению пористости, и наоборот.

Меры, принимаемые в соответствии с известным уровнем техники, для оптимизации вышеупомянутых основных свойств крафт-бумаги можно вкратце описать следующим образом. Пульпу, предназначенную для получения крафт-бумаги, подвергали в качестве первой операции обработке волокон с таким подводом энергии к волокнам, при котором суспензия волокон имеет высокую консистенцию (ВК), как правило - более 15 мас.% (ВК-очистка), с последующим в качестве второй операции размолом с подводом энергии при низкой консистенции (НК) волокон, обычно - примерно 4 мас.% (НК-размол), причем энергия, подводимая в связи с указанным НК-размолом, составляет, по меньшей мере, 100 киловатт-часов на тонну (кВтч/т) бумаги. ВК-очистка - это операция, которая обеспечивает перемешивание волокна к волокну и микросжатия в волокне и поэтому придает волокну надлежащие свойства растяжения, тогда как НК-размол обеспечивает измельчение стенки волокна и поэтому повышает его предел прочности при растяжении.

Кроме того, чтобы дополнительно повысить его предел прочности, в исходное сырье, полученное в результате размола, на одной или более позициях технологического процесса добавляли, например, крахмал в качестве упрочняющего вещества перед тем, как подавать исходное сырье на проволочную сетку бумагоделательной машины. Общее количество добавляемого упрочняющего вещества доводили до максимума примерно 6 кг на тонну готовой бумаги, чтобы поддерживать удовлетворительную вязкость готовой бумаги.

В предшествующем уровне техники обычная совокупность предела прочности при растяжении и пористости, как правило, давала показатель поглощения энергии растяжения 2,9 Дж/г как в направлении рабочего движения машины (продольно), так и в поперечном направлении (поперечно), распределенный показатель растяжения 75 Нм/г в продольном направлении и 60 Нм/г в поперечном направлении при растяжении до 8,0%. Достичь этого было возможно при значении Гарли (Gurlay) 18 секунд. Более высокого предела прочности или более высокой пористости добивались только за счет неприемлемого значения последнего из этих двух свойств.

Известен способ изготовления крафт-бумаги, используемой для изготовления прочных бумажных мешков с упругим удлинением более 1,8%, путем размола сульфатной целлюлозы, обезвоживания облагороженной целлюлозы до содержания воды 20-60%, скручивания волокон и разбавления их водой до содержания скрученных волокон 0,09-0,21% с последующим формованием листа (Патент США 4409065). Однако данному техническому решению также присущи все вышеуказанные недостатки и сложности.

Согласно данному изобретению обнаружено, что можно добиться уникальной совокупности важных свойств в одной и той же бумаге. Другими словами, бумага, полученная в соответствии с изобретением, обладает как высокой вязкостью, так и высоким показателем поглощения энергии растяжения, которые, помимо этого, могут сочетаться, например, с хорошими эксплуатационными свойствами в связи с производством мешков. Более подробное описание этих свойств приведено ниже.

Таким образом, первая цель изобретения состоит в том, чтобы разработать способ изготовления крафт-бумаги с исключительной совокупностью показателя поглощения энергии растяжения и пористости.

Другая цель изобретения состоит в том, чтобы разработать способ, позволяющий получить крафт-бумагу, которая также обладает хорошими эксплуатационными свойствами в связи с производством мешков.

Дополнительная цель изобретения состоит в том, чтобы уменьшить за счет вышеупомянутых выгодных свойств массу крафт-бумаги посредством способа, соответствующего изобретению, который, в свою очередь, снижает затраты изготовителя и конечного потребителя и который, кроме этого, уменьшает влияние на окружающую среду за счет лучшего использования сырья и меньшего объема грузоперевозок.

Помимо разработки способа вышеупомянутого типа, изобретение также имеет своей целью разработку готовой крафт-бумаги, которая сама обладает вышеупомянутыми выгодными свойствами.

Дополнительная цель изобретения состоит в том, чтобы разработать клапанные мешки, изготовленные или сформированные из вышеупомянутой крафт-бумаги, при этом основное преимущество надлежащей пористости или воздухопроницаемости заключается в том, что эти мешки не нужно снабжать перфорационными отверстиями. Это означает, что, во-первых, при изготовлении самих мешков будет одной операцией меньше, а во-вторых, при наполнении и погрузке-разгрузке мешков, о которых идет речь, производственная окружающая среда станет лучше.

Еще одна цель изобретения заключается в том, чтобы разработать клапанные мешки вышеупомянутого типа, при этом повышенным пределом прочности можно воспользоваться для изготовления меньших мешков и/или для изготовления мешков, сформированных из меньшего количества слоев, чем те, которые изготавливали раньше.

Более конкретно, способ, соответствующий данному изобретению, является способом изготовления крафт-бумаги, включающим операции, на которых сульфатную целлюлозную пульпу или крафт-целлюлозную пульпу подвергают только очистке при высокой консистенции (ВК-очистке) или ВК-очистке в сочетании с размолом при низкой консистенции (НК-размолом), при этом, если используют НК-размол, подвод энергии в связи с НК-размолом поддерживают на уровне ниже 80 кВтч на тонну готовой бумаги в пересчете на 100% сухой бумаги и добавляют упрочняющее вещество в исходное сырье, полученное в этой связи, на одной или более позициях в ходе технологического процесса перед тем, как подавать исходное сырье на проволочную сетку бумагоделательной машины, так что общее количество добавляемого упрочняющего вещества будет соответствовать, по меньшей мере, 8 кг упрочняющего вещества (в пересчете на крахмал с DS 0,035) на тонну бумаги (в пересчете на 100% сухой бумаги).

Таким образом, в связи со способом, соответствующим изобретению, важно проводить НК-размол при значительно сниженном подводе энергии, чем это делали раньше, или даже исключить этот НК-размол и добавлять упрочняющее вещество в дозируемом количестве, которое значительно больше, чем соответствующее известному уровню техники.

Способ в том виде, в каком он будет описан здесь, является способом изготовления крафт-бумаги с массой, которая, по существу, находится в диапазоне 50-140 г/м2. Конкретный выбор в этом диапазоне в связи с производством крафт-бумаги зависит от той области применения, для которой предназначена бумага. Основным преимуществом способа, соответствующего изобретению, конечно, является то, что он дает возможность изготавливать крафт-бумагу, обладающую надлежащим пределом прочности и надлежащей пористостью, несмотря на очень малую массу, например порядка 50-70 г/м2, причем в других случаях она может, например, иметь большее значение, чтобы иметь бумагу с относительно большой массой, например 120-140 г/м2, и использовать ее в качестве единственного слоя в мешке, а не испытывать необходимость в изготовлении такого же мешка с множеством слоев разной массы с одинаково хорошими физическими свойствами.

Предпочтительной областью применения способа, соответствующего изобретению, является изготовление крафт-бумаги для мешков, поскольку эта область представляет очень большой рынок сбыта и поскольку бумага, полученная в соответствии с изобретением, обладает уникальной совокупностью свойств, которые, в частности, предпочтительны в связи с мешками. Эта бумага применима в первую очередь к клапанным мешкам, в которых необходима надлежащая воздухопроницаемость, как описано выше, и при этом способ, соответствующий изобретению, даже дал возможность исключить перфорационные отверстия, которые раньше приходилось использовать в мешках этого типа.

Что касается термина "крафт-бумага", то в связи с изобретением он относится к беленой или небеленой бумаге, изготавливаемой, главным образом, из сульфатной целлюлозной пульпы (крафт-целлюлозной пульпы). Например, в этом контексте данный термин может относиться к небеленой бумаге из сульфатной древесной целлюлозы.

Естественно, в отношении способа, соответствующего изобретению, очевидно, что производство бумаги, о которой идет речь, включает и другие операции, если рассматривать весь процесс от сульфатной целлюлозы, загрузка которой является начальной позицией технологического процесса, до готовой бумаги. Одной такой операцией является, например, использование оборудования, обеспечивающего микроскольжение, чтобы увеличить растяжение бумаги. Такое оборудование обычно используют, чтобы добиться растяжения более чем на 4%. Однако эти операции являются обычными, и поэтому нет необходимости представлять их подробную характеристику в этом описании.

По поводу операций, существенных для способа, соответствующего изобретению, можно сказать следующее. В соответствии с первым вариантом сульфатную целлюлозу, загрузка которой является начальной позицией технологического процесса, подвергают только ВК-очистке, которую обычно проводят при подводе энергии в диапазоне 150-400 кВтч на тонну готовой крафт-бумаги, причем указанное значение в этом случае, как и в каждом другом случае в связи с изобретением, приведено в пересчете на 100% сухой бумаги, если нет других указаний. Конкретный предпочтительный диапазон для ВК-очистки - 200-300 кВтч на тонну бумаги.

ВК-очистку, как правило, проводят при консистенции суспензии волокон, превышающей 15 мас.%, а обычно - с верхним пределом 40 мас.%, т.е. в диапазоне 15-40 мас.%. Предпочтительная консистенция суспензии волокон в связи с ВК-очисткой составляет 28-40 мас.%, наиболее предпочтительно - 30-34 мас.%.

В соответствии со вторым вариантом способа, соответствующего изобретению, ВК-очистка может сочетаться с размолом при низкой консистенции (НК-размолом) при условии, что подвод энергии в связи с НК-размолом поддерживают на уровне ниже 80 кВтч на тонну бумаги. По поводу ВК-очистки нужно сказать, что вышеупомянутые универсальные и предпочтительные значения, касающиеся подвода энергии и консистенции суспензии волокон, применимы и к этому варианту. По поводу НК-размола нужно сказать, что его предпочтительно проводить при максимальном подводе энергии 50, более предпочтительно - при максимальном подводе 30, наиболее предпочтительно - при максимальном подводе 20 кВтч на тонну готовой бумаги. В данном случае НК-размол связан с консистенцией суспензии волокон в диапазоне 2-10 мас.%, предпочтительно - 3-6 мас. %, а конкретное предпочтительное значение составляет примерно 4 мас.%.

Кроме того, по поводу как ВК-очистки, так и НК-размола следует сказать, что эти операции можно проводить независимо друг от друга с помощью обычных установок для очистки и размола, например рафинеров. Как бы то ни было, предпочтительный вариант осуществления изобретения предусматривает проведение, по меньшей мере, одной из или обеих указанных операций в рафинере. Кроме того, эти две операции не обязательно выполняют в виде одной ВК-очистки или одного НК-размола. Поэтому термины "ВК-очистка" и "НК-размол" в связи со способом, соответствующим изобретению, также включают случаи, когда любую из этих операций или обе выполняют на нескольких последовательно расположенных устройствах очистки или размола. И наконец, в связи с ВК- и НК-операциями следует добавить, что значения подвода энергии, указанные для этих операций, относятся к истинным значениям, в которых не учтен эффект работы соответствующего устройства на холостом ходу.

Из вышеизложенного можно заметить, что другим важным признаком способа, соответствующего изобретению, является добавление упрочняющего вещества в некотором минимальном количестве перед подачей исходного сырья на проволочную сетку бумагоделательной машины. В этой связи надо отметить, что крахмал является хорошим упрочняющим веществом, а термин "крахмал" интерпретируется в широком смысле, как включающий все возможные типы или фракции крахмала, которые обеспечивают требуемый эффект. Однако выбор упрочняющего вещества как таковой не имеет решающего значения в связи с изобретением, и это означает, что выбор способом, который сам по себе известен, можно осуществить на основании известных технических решений в области упрочняющих веществ. В частности, это вещество выбирают среди загружаемых полимеров согласно общепринятой практике.

В принципе, добавление упрочняющего вещества в исходное сырье можно проводить на любой позиции в ходе технологического процесса, начиная с момента, когда последнее выходит с очистки или размола, и до тех пор, пока его не подают на проволочную сетку бумагоделательной машины. Кроме того, это добавление можно проводить на одной или более отдельных позициях; в частности, обнаружено, что выгодно использование двух позиций. В этом контексте обнаружено, что для достижения более или менее оптимального эффекта предпочтительно, в частности, проводить первое добавление упрочняющего вещества в связи с баком бумагоделательной машины. Обнаружено, что предпочтительной позицией для второго добавления упрочняющего вещества является позиция у используемого в бумагоделательной машине смесительного насоса или связанная с ним, предпочтительно на его стороне всасывания. В этом контексте функция упрочняющего вещества на последней указанной позиции заключается не только в повышении предела прочности, но и в активизации этого вещества способом, который сам по себе известен, при фиксации и распределении мелкодисперсного материала в листе.

В соответствии с вышеизложенным, общее минимальное количество упрочняющего вещества, о котором идет речь, составляет 8 кг на тонну бумаги, а максимальное количество в общей сложности составляет, по большей мере, 20 кг на тонну бумаги, причем это количество вычисляют, исходя из того, что крахмал имеет DS 0,035, как было отмечено выше.

Согласно предпочтительному конкретному варианту осуществления изобретения, в котором добавление проводят на двух или более отдельных позициях, 4-10 кг упрочняющего вещества на тонну бумаги предпочтительно добавляют при первом добавлении, а некоторое количество вещества, о котором идет речь, в том же диапазоне, т.е. 4-10 кг на тонну бумаги, добавляют при втором добавлении. Конкретные предпочтительные диапазоны в обоих этих случаях составляют 5-8 кг на тонну бумаги.

Один вариант способа, соответствующего изобретению, включает добавление, по существу, одинакового количества (по массе) упрочняющего вещества, находящегося в вышеуказанном диапазоне, при двух добавлениях указанного вещества.

Другой вариант осуществления способа включает добавление максимум 6 кг на тонну бумаги при первом добавлении и более 6 кг на тонну бумаги при втором добавлении, т.е. большее количество упрочняющего вещества при втором добавлении, чем при первом. В этой связи отметим, что конкретный предпочтительный диапазон при первом добавлении составляет 5-6 кг на тонну бумаги, тогда как конкретный предпочтительный диапазон для второго добавления составляет более 6 кг и до 8 кг на тонну бумаги.

Как упоминалось выше, крафт-бумага, полученная в связи с вышеупомянутым способом, обладает уникальной совокупностью прежде всего предела прочности при растяжении и пористости, а более конкретно - показателя поглощения энергии растяжения и пористости. В данной области техники показатель поглощения энергии растяжения определяют как энергию, поглощаемую массой бумаги во время растяжения до начального разрыва, в связи с испытаниями на растяжение (в стандартных условиях испытаний). В этом контексте пористость измеряют в приборе Гарли, определяя ее значение как время, необходимое для прохождения 100 мл воздуха через окружность образца диаметром 28,7 мм.

Более конкретно, обнаружено, что посредством способа, соответствующего изобретению, можно добиться следующей совокупности показателя поглощения энергии растяжения и пористости: показатель поглощения энергии растяжения 2,5-3,5 Дж/г, в частности - 2,7-3,5 Дж/г, при пористости по Гарли менее 10 секунд, предпочтительно - менее 7 секунд. Более конкретно, при значении Гарли 5 секунд получена бумага, имеющая показатель поглощения энергии растяжения 3,1 в продольном направлении и 3,0 в поперечном направлении. Однако, если нет специальных указаний, указание одного значения показателя поглощения энергии растяжения относится к средней величине значений в продольном и поперечном направлениях, т.е. к сумме значения в направлении рабочего движения машины и значения в поперечном направлении, деленную на 2 [(РДМ-значение + ПН-значение)/2].

Кроме того, с помощью способа, соответствующего изобретению, получают крафт-бумагу, которая сама обладает хорошими эксплуатационными свойствами в связи с производством мешков. В этом контексте термин "эксплуатационные свойства" относится к тому факту, что применяемые изготовителем мешков машины для изготовления рукавов и днищ могут работать с высокой скоростью и производить высококачественные мешки. Если бумага непрочная, тянется к одной стороне и т.д., это говорит о плохих эксплуатационных свойствах. Эта предпочтительная характеристика (хорошие эксплуатационные свойства) по самой своей природе является результатом надлежащего предела прочности при растяжении при надлежащей массе, но в соответствии с предпочтительным конкретным вариантом осуществления способа, соответствующего изобретению, также обнаружено, что эти эксплуатационные свойства можно значительно улучшить, если - в связи с сушкой бумажного полотна, сходящего с проволочной сетки бумагоделательной машины, - бумажное полотно подвергают тиснению с помощью оборудования для тиснения, включающего, например, сетку для тиснения.

В соответствии с предпочтительным вариантом этого тиснения используемую сетку для тиснения приводят в движение отдельно относительно бумажного полотна, при этом сетка для тиснения предпочтительно движется медленнее или быстрее бумажного полотна.

Таким образом, в соответствии с изобретением, доказана возможность получения такой же хорошей обрабатываемости, т.е. такой же высокой скорости (выраженной в количестве мешков в минуту), при изготовлении мешков из тисненой бумаги массой 60 г/м2, как и при изготовлении нетисненой "обычной" (ранее известной) бумаги массой 80 г/м2. Тиснение проводят с помощью сетки, вдавливаемой в бумагу, в результате чего получают рисунок. В этой связи отметим, что бумага лежит на мягкой подкладке, и это означает, что рисунок, тисненый на бумаге, увеличивает ее толщину. Рисунок перераспределяет растягивающие усилия в бумаге и делает ее более "нерастяжимой". Ввиду высокого предела прочности и высокой пористости бумаги, соответствующей изобретению, можно использовать тиснение в максимальной степени при меньших массах, т.е. уменьшать массу бумаги, используемой потребителем.

В соответствии со вторым аспектом, поскольку изобретение дало возможность получать крафт-бумагу с новой уникальной совокупностью свойств, то это изобретение относится и к новой бумаге как таковой.

Эта новая бумага отличается следующей совокупностью физических параметров: показатель поглощения энергии растяжения 2,5-3,5 Дж/г при пористости по Гарли менее 10 секунд, предпочтительно - менее 7 с. Более предпочтительно, в частности для небеленой бумаги, показатель поглощения энергии растяжения составляет 2,7-3,5 Дж/г при указанной пористости по Гарли менее 10 с, предпочтительно - менее 7 с. Наиболее предпочтительно указанный показатель поглощения энергии растяжения составляет примерно 3 Дж/г при значении Гарли примерно 5 с.

Вообще говоря, можно также добавить, что значение показателя поглощения энергии несколько меньше для беленой, чем для небеленой крафт-бумаги, например приблизительно на 10% меньше.

Кроме того, эта крафт-бумага предпочтительно обладает такими же хорошими эксплуатационными свойствами, как ранее известная бумага массой 70 г/м2, наиболее предпочтительно - как бумага массой 80 г/м2.

Другими словами, вышеупомянутую крафт-бумагу, соответствующую изобретению, можно изготавливать с помощью вышеописанного способа. Тем не менее, изобретение, очевидно, относится к самой этой новой бумаге, независимо от того, каким способом она изготовлена.

Третий аспект изобретения относится к клапанному мешку, выполненному из одного или более слоев вышеописанной крафт-бумаги, поскольку доказано, в частности, что такие мешки являются исключительно выгодным применением новой крафт-бумаги ввиду совокупности ее свойств.

Как упоминалось выше, предпочтительный конкретный вариант осуществления такого клапанного мешка, например для 50 кг цемента, означает, что его можно изготавливать вообще без перфорационных отверстий.

Другой предпочтительный вариант клапанного мешка, в частности вместимостью 50 кг, заключается в том, что он изготовлен только из двух слоев крафт-бумаги малой массы, в частности максимальной массы, не превышающей 70 г/см2.

Еще один интересный вариант клапанного мешка - это мешок, выполненный из одного слоя крафт-бумаги, о которой идет речь, с относительно малой величиной массы для такой однослойной конструкции, в частности - не превышающей 120 г/см2.

Ниже приведено более подробное описание изобретения в виде конкретных вариантов осуществления способа, которые также включают сравнительные примеры, со ссылками на прилагаемые чертежи, о которых можно сказать следующее.

Фиг. 1 изображает блок-схему, относящуюся к части способа, включающей существенные признаки очистки и/или размола и добавления упрочняющего вещества, а более конкретно - начиная с загрузки сульфатной целлюлозы и кончая операцией, на которой исходное сырье подают в бумагоделательную машину (не показана), а фиг. 2 изображает условную схему варианта осуществления устройства тиснения с сушильным барабаном, включенным в сушильную секцию бумагоделательной машины.

Более конкретно, на фиг.1 изображена стрелка 1, указывающая подачу сульфатной целлюлозной пульпы в так называемую башню 2 обеспечения высокой консистенции (ВК-башню), в которой хранится целлюлозная пульпа перед подачей в пресс 3 обеспечения высокой консистенции (ВК-пресс) для регулирования (повышения) ее консистенции до требуемого значения. Из этого пресса 3 целлюлозная пульпа движется в ВК-рафинер 4 для очистки при высокой консистенции. Суспензия целлюлозы (целлюлозная масса) затем подается через буферную ванну 5 к первой группе НК-рафинеров 6, в которой она подвергается первому НК-размолу. После прохождения второй буферной ванны 7 следует новый НК-размол во второй группе НК-рафинеров 8 (голландеров машины). Назначение хранения в буферных ваннах 5 и 7 заключается в том, чтобы обеспечить уравновешивание любых колебаний потока, вызываемое предыдущими операциями в технологическом процессе.

Размолотая целлюлоза, выходящая из второй группы НК-голландеров 8, затем поступает в бак 9 машины, в котором целлюлоза смешивается с крахмалом, добавляемым на позиции, указанной стрелкой 10. В баке машины также происходит добавление серной кислоты для регулирования рН в соответствии с известным уровнем техники. Через насос 11, отстойник 12 и центробежное устройство 13 для очистки целлюлозу затем подводят к смесительному насосу 14, на стороне всасывания которого также добавляют крахмал (что показано стрелкой 15). Подвергнутое такому смешению исходное сырье подают дальше через находящийся под повышенным давлением фильтр 16 в бумагоделательную машину (что показано стрелкой 17). Эта бумагоделательная машина является машиной обычного типа и предназначена для изготовления крафт-бумаги, например для мешков, и поэтому ее описание здесь излишне.

Кроме того, на чертеже показано добавление, в рассматриваемом контексте, обычных добавок в виде квасцов (дополнительных химических веществ) на позиции 18, (гидрофобизирующей) канифольной проклейки на позиции 19 и упрочнителя во влажном состоянии (УВС) на позиции 20.

Устройство для тиснения, изображенное на фиг.2, содержит ролик 21 для тиснения со связанной с ним проволочной сеткой 22 для тиснения. На чертеже также изображен ряд сушильных барабанов 23, включенных в сушильную секцию бумагоделательной машины. Сушильная проволочная сетка 24 и бумажное полотно 25, находящееся на ней, проходят поверх этих сушильных барабанов.

В изображенном варианте осуществления изобретения приведение в движение проволочной сетки 22 для тиснения относительно бумажного полотна 25 осуществляется отдельно и предпочтительно со скоростью, не равной скорости бумажного полотна. С помощью этого устройства для тиснения бумаге придают требуемый рисунок тиснения, что, как обнаружено в связи с изобретением, обеспечивает исключительно хорошие эксплуатационные свойства при изготовлении мешков из крафт-бумаги, соответствующей изобретению.

ПРИМЕРЫ С помощью устройства, изображенного на фиг.1, был проведен ряд испытаний, а именно три испытания по способу, соответствующему изобретению (испытания 4, 5 и 6), и три сравнительных испытания (испытания 1, 2 и 3), проведенные в связи с НК-размолом, отличающимся от того, который соответствует изобретению, и с добавлением упрочняющего вещества не так, как это делалось в соответствии с изобретением.

Условия испытаний приведены в табл.1 (в скобках указаны позиции соответствующих устройств на чертежах).

Результаты, полученные в этих испытаниях, приведены в нижеследующей табл.2. Свойства, указанные выше, измеряли в соответствии с методами, приведенными в правом столбце таблицы.

Атмосфера кондиционирования и испытаний: относительная влажность 50%, 23oС.

Таблица показывает, что бумага, изготовленная в соответствии с изобретением, обладает уникальной совокупностью показателя поглощения энергии растяжения и значения Гарли по отношению к сравнительным примерам, которые по остальным показателям дают сравнимые значения свойств. Таким образом, уменьшение значения Гарли от примерно 18 с до примерно 5 с при сравнимых или даже несколько повышенных значениях для показателя поглощения энергии растяжения представляет собой исключительно значимый шаг вперед в данной области техники.

Формула изобретения

1. Способ изготовления крафт-бумаги с массой 50-140 г/м2 и показателем поглощения энергии 2,5-3,5 Дж/г при пористости по Гарли менее 7 с, предпочтительно бумаги для мешков, такой, как для клапанных мешков, например, для цемента, который включает стадии очистки сульфатной целлюлозной пульпы только при высокой консистенции (ВК-очистки) или в сочетании с размолом при низкой консистенции (НК-размолом) и добавления упрочняющего вещества, в частности, загружаемого полимера, например, крахмала, в полученную массу до подачи сырья на проволочную сетку бумагоделательной машины, отличающийся тем, что на ВК-очистку осуществляют подвод энергии, поддерживаемой на уровне, по меньшей мере, 150 кВтч на тонну бумаги, а на НК-размол осуществляют подвод энергии, поддерживаемой на уровне, не превышающем 50 кВтч на тонну бумаги, в обоих случаях в пересчете на 100% сухой бумаги, а добавление упрочняющего вещества в полученную массу осуществляют на двух или более позициях в ходе технологического процесса с добавлением, по меньшей мере, 5 кг на первой позиции и, по меньшей мере, 5 кг на второй позиции в пересчете на крахмал на тонну бумаги в пересчете на 100% сухой бумаги, так что общее количество упрочняющего вещества составляет, по меньшей мере, 10 кг в пересчете на крахмал на тонну бумаги в пересчете на 100% сухой бумаги.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что первое добавление упрочняющего вещества осуществляют в баке бумагоделательной машины.

3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что второе добавление упрочняющего вещества проводят в смесительном насосе бумагоделательной машины, предпочтительно на его стороне всасывания.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что проводят ВК-очистку при консистенции суспензии волокон, превышающей 15 мас.%, предпочтительно составляющей 15-40 мас.%.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что при ВК-очистке поддерживают консистенцию на уровне 28-40 мас.%, предпочтительно 30-34 мас.%.

6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что НК-размол проводят при консистенции волокнистой суспензии в диапазоне 2-10 мас.%, предпочтительно 3-6 мас.%, в частности, примерно 4 мас.%.

7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что ВК-очистку и/или НК-размол проводят в рафинере.

8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что подвод энергии на НК-размол поддерживают на уровне, не превышающем 30, предпочтительно не превышающем 20 кВтч на тонну бумаги.

9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что подвод энергии на ВК-очистку поддерживают на уровне, находящемся в диапазоне 150-400, предпочтительно 200-300 кВтч на тонну бумаги, в пересчете на 100% сухой бумаги.

10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что добавляют, в общей сложности, максимум 20 кг упрочняющего вещества на тонну бумаги.

11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что добавляют 5-10, предпочтительно 5-8 кг упрочняющего вещества на тонну бумаги при первом добавлении.

12. Способ по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что добавляют 5-10, предпочтительно 5-8 кг упрочняющего вещества на тонну бумаги при втором добавлении.

13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что добавляют, по существу, одинаковое количество по массе упрочняющего вещества на тонну бумаги при двух добавлениях упрочняющего вещества.

14. Способ по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что добавляют максимум 6 кг при первом добавлении упрочняющего вещества и добавляют более 6 кг, предпочтительно 8 кг, на тонну бумаги при втором добавлении упрочняющего вещества.

15. Способ по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что при сушке бумажного полотна, сходящего с проволочной сетки бумагоделательной машины, бумажное полотно подвергают тиснению посредством оборудования для тиснения, содержащего проволочную сетку для тиснения.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что приведение в движение проволочной сетки для тиснения осуществляют отдельно относительно бумажного полотна, при этом проволочную сетку для тиснения предпочтительно перемещают медленнее или быстрее бумажного полотна.

17. Способ по любому из пп.1-16, отличающийся тем, что изготавливают бумагу с показателем поглощения энергии 2,7-3,5 Дж/г при пористости по Гарли менее 7 с, предпочтительно с показателем поглощения энергии 3 Дж/г при пористости по Гарли максимально 5 с, в частности для небеленой бумаги.

18. Клапанный мешок, отличающийся тем, что изготовлен из одного или более слоев крафт-бумаги, полученной по способу согласно любому из пп.1-17.

19. Мешок по п.18, отличающийся тем, что он выполнен без перфорационных отверстий.

20. Мешок по любому из пп.18 и 19, отличающийся тем, что он сформирован из двух слоев крафт-бумаги, каждый из которых имеет максимальную массу 70 г/м2.

21. Мешок по п.19, отличающийся тем, что он сформирован из одного слоя крафт-бумаги, имеющего максимальную массу 120 г/м2.

22. Крафт-бумага, отличающаяся тем, что она имеет массу 50-140 г/м2 и является бумагой для мешков, такой, как для клапанных мешков, например, для цемента, которая имеет следующие физические свойства: показатель поглощения энергии растяжения 2,5-3,5 Дж/г при пористости по Гарли менее 10 с, предпочтительно менее 7 с.

23. Крафт-бумага по п.22, отличающаяся тем, что она имеет показатель поглощения энергии растяжения 2,7-3,5 Дж/г при пористости по Гарли менее 10 с, предпочтительно менее 7 с, в частности, для небеленой бумаги.

24. Крафт-бумага по п.23, отличающаяся тем, что она имеет показатель поглощения энергии растяжения примерно 3 Дж/г при пористости по Гарли примерно 5 с.

25. Крафт-бумага по любому из пп.22-24, отличающаяся тем, что ее изготавливают посредством способа по любому из пп.1-17.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области изготовления бумаги для гофрирования и/или плоских слоев в производстве гофрированного картона

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к изготовлению фильтровальных материалов, и может быть использовано для изготовления бумаги или картона, предназначенных для очистки от механических примесей технических жидкостей, преимущественно дизельного топлива

Изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству и касается композиции бескислотного картона для консервации документов

Изобретение относится к композиции, содержащей тонкоизмельченные частицы неорганического материала, обработанного производной целлюлозы или целлюлозой, модифицированные по крайней мере одним ионным заместителем или содержащие такой ионный заместитель

Изобретение относится к области целлюлозно-бумажной промышленности, а именно - к способу получения бумажной массы при производстве типографской, книжно-журнальной бумаги
Изобретение относится к области изготовления бумаги для гофрирования и/или плоских слоев в производстве гофрированного картона

Изобретение относится к способу изготовления бумаги, защищенной от подделки, и бумаге, защищенной от подделки, и может найти применение при производстве защищенных от подделки различных видов бумаги с защитной лентой (нитью), таких как документная, банкнотная, чековая, паспортная, акцизная и др

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано для производства медицинской ваты из льняного сырья

Изобретение относится к способу подготовки волокнистой массы из вторичного сырья, предназначенной для изготовления преимущественно нестандартных древесно-волокнистых плит

Изобретение относится к области крафт-бумаги, а более конкретно - к новому способу ее изготовления, разработанному для придания крафт-бумаге уникальной совокупности физических свойств

Наверх