Способ изготовления целлюлозосодержащих материалов
Способ относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использован при изготовлении бумаги и картона. Способ изготовления целлюлозосодержащих материалов включает составление композиции волокнистой массы с использованием химических добавок, формование полотна, его прессование и сушку. В качестве химической добавки используют лигносульфонаты. После подачи в волокнистую массу лигносульфонатов дополнительно вводят осадитель, в качестве которого используют полиоксихлорид алюминия. Способ позволяет получить целлюлозно-бумажную продукцию повышенного качества. 1 табл.
Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при изготовлении бумаги и картона.
Наиболее близким к заявленному является способ изготовления целлюлозосодержащих материалов, включающий составление композиции волокнистой массы с использованием химических добавок, формование полотна, его прессование и сушку, а в качестве химической добавки используют лигносульфонаты (см. патент РФ №2019615, кл. D 21 H 11/106 1994 г.).
Недостатком известного решения является недостаточные качественные показатели изделий из целлюлозосодержащих материалов.
Задача, решаемая данным изобретением, заключается в следующем: появление возможности эффективного использования лигносульфонатов в целлюлозно-бумажной промышленности, увеличение прочности целлюлозосодержащего материала, а также увеличение его гидрофобности; повышение удержания мелкого волокна и наполнителя в полотне целлюлоэосодержащего материала при его формовании и, следовательно, лучшее качество материала и более эффективная работа оборудования.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе изготовления целлюлозосодержащего материала, включающем составление композиции волокнистой массы с использованием химических добавок, формование полотна, его прессование и сушку, в качестве химической добавки используют лигносульфонаты, а после подачи в волокнистую массу лигносульфонатов дополнительно вводят осадитель, в качестве которого используют полиоксихлорид алюминия.
Техническая сущность изобретения заключается в следующем.
Лигносульфонаты - сшитые высокомолекулярные соединения, хорошо растворяющиеся в воде и диссоциирующие с образованием макромолекул анионного характера. После их подачи в волокнистую массу и достаточного перемешивания туда же подается полиоксихлорид алюминия, диссоциирующий в воде и обладающий свойствами катионного полиэлектролита. Лигносульфонаты вступают с полиоксихлоридом алюминия в обменную реакцию, в результате которой образуется алюмосодержащее высокомолекулярное соединение (полиоксилигносульфонат алюминия), макромолекулы которого имеют ярко выраженный положительный заряд и способны эффективно осаждаться и закрепляться на отрицательно заряженном целлюлозном волокне. При формовании целлюлозного материала полиоксилигносульфонат алюминия способствует лучшему связеобразованию между целлюлозными волокнами, удержанию мелкого волокна и наполнителя в полотне целлюлозосодержащего материала, повышению прочностных и гидрофобных характеристик материала. Образование полиоксилигносульфоната алюминия можно представить схемой
Изобретение поясняется следующим примером.
Изготавливалась бумага офсетная №1 зольностью 22% со следующим составом по волокну: целлюлоза сульфатная хвойная беленая 50%, степень помола 30 
ШР; целлюлоза сульфатная лиственная беленая 50%, степень помола 32 ШР. Изготовление офсетной бумаги №1 на лабораторном листоотливном аппарате включает следующие этапы:
1. Роспуск волокнистого материала (целлюлозы) в воде с образованием водно-волокнистой суспензии.
2. Введение в водно-волокнистую суспензию минерального наполнителя (мела).
3. Введение в водно-волокнистую суспензию химических добавок в следующей последовательности и со следующими расходами по сухому веществу: лигносульфонаты 10 кг/т; канифольный клей 5 кг/т; полиоксихлорид алюминия 20 кг/т (предлагаемый способ); сульфат алюминия 20 кг/т (ближайший аналог).
4. Корректировка рН водно-волокнистой суспензии добавкой серной кислоты или гидроксида натрия до необходимого значения (7,0 - предлагаемый способ; 5,0 - ближайший аналог).
5. Формование бумажного полотна, заключающееся в фильтрации водно-волокнистой суспензии через сетку листоотливного аппарата с образованием на сетке мокрого бумажного полотна.
6. Прессование бумажного полотна, заключающееся в механическом отжиме воды из него при помощи специального валика.
7. Сушка бумажного полотна при температуре около 95С в течение 7 минут.
Таким способом получают офсетную бумагу №1, сравнение качественных показателей которой с тем же видом бумаги, полученной по ближайшему аналогу, приведено в таблице. Расход лигносульфонатов в предлагаемом способе и его ближайшем аналоге одинаков и составляет 10 кг/т.
Количество лигносульфонатов и осадителя определяется в зависимости от вида бумаги и картона, качества производственной воды и др. технологических факторов и может составлять (в пересчете на сухое вещество):
- лигносульфонатов - 2...15 кг/т;
- полиоксихлорида алюминия - 2...40 кг/т.
Из приведенных данных видно, что бумага, полученная предлагаемым способом, по некоторым качественным показателям, в частности по прочностным и гидрофобным, превосходит бумагу, полученную с помощью ближайшего аналога. Кроме того, важным моментом является возможность использования в качестве наполнителя бумаги мела взамен дефицитного каолина, превосходящего каолин по показателю белизны. В случае использования ближайшего аналога рН не может быть выше 5,0, так как в этих условиях необходимые гидрофобные свойства бумаги не могут быть достигнуты. Предлагаемый в новом способе переход на формование материала в нейтральной среде (рН 7,0) позволит получить материал более высокого качества и усовершенствовать технологический процесс производства.
Формула изобретения
Способ изготовления целлюлозосодержащих материалов, включающий составление композиции волокнистой массы с использованием химических добавок, формование полотна, его прессование и сушку, а в качестве химической добавки используют лигносульфонаты, отличающийся тем, что после подачи в волокнистую массу лигносульфонатов дополнительно вводят осадитель, в качестве которого используют полиоксихлорид алюминия.
