Способ осаждения смолы на волокнах в процессе изготовления бумаги и картона

 

1 . :.- Я

О и и б он"тт е gn 542778

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.12.74 (21) 2087717/12 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 1 5.01.77. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 15.02.77 (51) М. Кл.- D 21Н 3/52

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 676,1,023.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Тесленко, В. В. Лапин, А. В. Кучменко, Ю. А. Крылатов и В. А. Волков (») Заявитель

Центральный научно-исследовательский институт бумаги (54) СПОСОБ ОСАЖДЕНИЯ СМОЛЫ НА ВОЛОКНАХ

В ПРОЦЕССЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГИ И КАРТОНА

Изобретение касается контроля «вредной» смолы и интенсификации проклейки бумаги и картона.

Одной из наиболее встречающихся проблем целлюлозно-бумажной промышленности является образование «вредной» смолы, т. е. скопление смолистых материалов древесины на бумагоделательном оборудовании. 3 асмаливание одежды бумагоделательных машин приводит к снижению производительности срока службы сеток и сукон, отбраковке бумаги и картона по смоляным пятнам и дырам. Другой проблемой является низкое удержание канифольного клея из природных смол древесины и их модификаций (живичная канифоль, талловая канифоль, экстракционная канифоль, талловый пек) и их модификации фумаровой кислотой и малеиновым ангидридом на целлюлозных волокнах, применяемых для проклейки бумаги и картона. Удержаниеприродных смол древесины при проклейке составляет 40 — б0%, что приводит к повышению их расхода, нестабильности проклейки, высокому расходу сульфата алюминия, снижению рН среды до 4,4 — 4,8. Проклейка в слабокислой и нейтральной средах по различным причинам необходима прежде всего для печатных, мелованных и упаковочных видов бумаги.

Известны способы осаждения природных смол древесины на целлюлозных волокнах.

Наиболее распространенным является применение солей алюминия и применение катионных электролитов на основе поликонденсацпи органических амидов с формальдегидом.

5 Ближайшим аналогом изобретения является обработка целлюлозы продуктом поликонденсации дициандиамида, мочевины и формальдегида.

10 Применяются поликонденсаты дициандиамида, мочевины и формальдегида при мольном соотношении указанных исходных продуктов 1: 0,5: 3; 1: 0: 3; 1: 1: 4. Процесс осаждения дисперсии смолы продуктами конден15 сации дициандпамида с формальдегидом заключается во взаимодействии полярных групп смолы и поликонденсата с образованием положительно заряженных полисолей. Стабилизация смолы положительным зарядом обеспечи20 вает осаждение и удержание смоляных частиц на поверхности целлюлозных волокон, что позволяет снизить содержание смолы в закрытых системах оборотной воды, так как смола удаляется с бумагой. Эффективность осажде25 ния смолы катионными поликонденсатами возрастает прямо пропорционально числу и заряду адсорбированных ионов. Недостатком описанных вь|ше полпконденсатов является невысокий положительный заряд и неустойчи30 вость к электролитам, содержащимся в про542778

Т аблица 3

Общее количество смолы, введенной в массу, г

Количество смолы, осажденноЯ на волокне, г

Процент осажденно:"; смолы, и

Расход поликонденсата, о

Применяемый поликонденсат

82,0

0,246

0,8

0,3

81,3

84,0

94,3

0,244

2,252

0,283

0,8

0,78

0,7

0,3

0,3

0,3

95,7

0,287

0,3

0,7

Таблица 4

Расход канифольного клея, Расход поликонденсата, 00

Расход сульфата и алюминия, 00

Прок лей к а, Изменяемый поликонденсат

Вид канифольного клея

ым

1,5

Смоляной клей из живичной канифоли с содержанием свободной смолы 250;, 4,0

2,0

1,75 — 2,0

4,0

Предлагаемый поликонденсат с соотношением исходных продуктов 1:1:1,2

1,5

2,0

1,25

4,0

Нейтральный смоляной клей из талловой модифицированной канифоли

2,5

1,75

4,0

1,75

2,5

Предлагаемый поликонденсат с соотношением исходных продуктов 1:1,0:1,2

При мер 3. B лабораторных условиях в обессмоленную целлюлозную суспензию, разбавленную до концентрации 30 г/л, добавляли эмульсию смолы еловой древесины в количестве 1 вес. % (от веса абсолютно сухого волокна) и размешивали массу в течение 30 мин.

Затем в волокнистую суспензшо подавали поликонденсаты, указанные в примере данного описания, в количестве от веса абсолютно

Поликонденсат, полученный по примеру 1

По примеру 2

По примеру 3

Предлагаемый поликонденсат с соотношением исходных продуктов

1:1,0:1,2

Предлагаемый поликонденсат с соотношением исходных продуктов

1:1,4:2,0

П р и мер 4. B лабораторных условиях проведены опыты по осаждению различных видов смоляного клея, применяемого при проклейке бумаги. В волокнистую суспензпю из сульфитной беленой целлюлозы вводили 2,0 — 2,5% смоляного клея от веса абсолютно сухого волокна. Осаждение смоляного клея производили 1,5 — 1,75 вес. % поликонденсата с последующим введением сульфата алюминия в колиПр имер 5. B лабораторных условиях проведены опыты по осаждению смоляного клея в слабокислой среде. В волокнистую суспензию из сульфитной беленой целлюлозы ввосухого волокна и перемешивали суспензию в течение 30 мин. Волокнистую массу отфпльт ровывали на воронке Бюхнера. Целлюлозу сушили и экстрагпровали в аппаратс Сокслс5 — à. Экстракт отгоняли от растворителя. С»олу высушивали и взвешивалп. Результаты лабораторных испытаний по осаждению смолы приведены в табл. 3. честве 4 вес. % сульфата алюминия и каолп10 на в количестве 20 вес.,,, от веса абсо",þòíî сухого волокна. Отлив бумаги производился на листоотливном аппарате Рапид — 1леттен.

Параллельно вели осаждение смоляного клея только глиноземом. Удержание смоляного

15 клея характеризовалось степенью проклейки бумаги.

Результаты опытов представлены в табл.4. дили 2,0 вес. в смоляного клея из жпвпчной канифоли. Осаждение смоляного клея произ20 водили 2,0 вес. % полпконденсата дицпандиамида, уротропина и формальдегида с соот542778

Таблица 5

Расход смоляногоо клея, Оо

ПрРасход сульфата алюминия, Оо

P а сход поликонденсата, клейка, РН

Вид смоляного клея

Применяемый поликонденсат мм оо

6,5

1,5 — 1,75

0,75

Смоляной клей из живичной канифоли с содержанием свободной смолы 25о

2,0

2,0

Поликонденсат дициандиамида, уротропина и формальдегида с соотношением исходных продуктов

1:1,4:2,0

0,25

2,0

0,75

6,5

Таблица 6

Расход смоляного клея, Расход поликонденсата, %

Расход сульфата алюминия,,О

Степень проклейки

Применяемый поликонденВид смоляного клея

РН сат сумм мм

Нейтральный клей из модифицированной талловой канифоли

2,5

589

6,0

4,9

1,25

Поликонденсат дициандиамида, уротропина и формальдегида с соотношением исходных продуктов 1:1:1,2

2,5

1,0

1,5 — 1,75 614

1,0

6,3 ношением исходных продуктов 1:1,4:2,0 по отношению к абсолютно сухой целлюлозе с последующей обработкой 0,75 сульфата алюминия к абсолютно сухой целлюлозе и введением в бумажную массу 18 вес. % каолина. Параллельно осаждение смоляного клея производиПример 6. Произведены производственные испытания по устранению смоляных затруднений в производстве этикеточной бумаги массой 45 г/м из сульфитной беленой целлюлозы.

Поликонденсат дициандиамида, уротропина и формальдегида с соотношением исходных продуктов 1:1:1,2 подавался в волокнистую массу перед размолом в количестве 0,02 — 0,04 вес. О (к весу сухого волокна). Испытания вели в течение 2 месяцев.

За время подачи поликонденсата в волокнистую массу на машине не наблюдалось отложений смолы и сетка не продувалась. Тогда как без применения поликонденсата простои по продувке сетки составляли 5 ч. 21 мин в сутки.

Пример 7. На бумагоделательной машине

Результаты проведенных опытов, что следует из приведенных примеров, по использованию поликонденсата дициандиамида, уротропина с формальдегидом при мольном соотношении указанных исходных продуктов 1:1:1,2 до 1:1,4:2,0 в качестве осадителя природных смол древесины в количестве 0,01 — 3,0 вес. % (к весу абсолютно сухого волокна) показали, лп 0,75 вес. % сульфата алюминия (к весу абсо,потно сухой целлюлозы). Отлив бумаги производили на аппарате Рапид-Кеттен. Удержание смоляного клея характеризовалось степенью проклейки.

Результаты опытов представлены в табл. 5. при выработке бумаги 100-ной сульфитной беленой целлюлозы проклейка осуществлялась нейтральным смоляным клеем из талловой

10 модифицированной канифоли с расходом

2,5 вес. % (к весу сухого волокна). В качестве осадителя применяли поликонденсат дициандиамида, уротропина и формальдегида с соотношением исходных продуктов 1:1:1,2 в

15 количестве 1,0 вес. % (к весу абсолютно сухого волокна) с последующим введением сульфата алюминия в количестве 1,0 вес.

Конденсат подавался после размола перед введением смоляного клея. Параллельно оса20 ждение смоляного клея вели 6 вес. % сульфата алюминия без применения поликонденсата.

Удержание клея характеризовалось степенью проклейки. Результаты испытаний представлены в табл. 6, что способ является значительно более эф25 фективным по удалению «вредной» смолы в сравнении с известным способом по патенту

CIlIA № 3582461. Кроме того, способ дает возможность, помимо эффективной борьбы со смоляными затруднениями, осуществлять ин30 тенсификацию проклейки бумаги смоляными клеями за счет более высокого осаждения

542778

Составитель Л. Лукашевич

Техред А. Камышникова

Редактор Новожилова

Корректор А. Галахова

Заказ 114/7 Изд. № 146 Тираж 524 Подписное

LIHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр, Сапунова, 2 клея и его лучшего распределения на волокне и производить проклейку в слабокислой среде, тем самым снизить расход известных осадителей — солей алюминия.

Формула изобретения

Способ осаждения смолы на волокнах в процессе изготовления бумаги и картона путем обработки волокнистой суспензии катионным полиэлектролитом при рН суспензии

6 — 8, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса осаждения, в качестве полиэлектролита используют

5 поликонденсат дициандиамида, уротропина и формальдегида при мольном соотношении исходных компонентов от 1:1:1,2 до 1:1,4:2,0 в количестве 0,01 — 3 вес. % (от веса абсолютносухого волокна).