Наполнитель для бумажной массы

 

ж тзк з3 ".

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП САН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ ()796292

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.03.79 (21) 2742139/29-12 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Э (5l)M, Кд.

0 21 Н 3/66

ВЬаудеротееиный комитет

СССР до делам изобретений и открьпнй (53) УДК 676.1. .023.6 (088.8) Опубликовано 15 01 81. Бюллетень М

Дата опубликования описания 15.01.81 (72) Авторы изобретения

В. Е. Гурьянов и Л. И. Семкина

Центральный научно-исследовательский институт бумаги (71) Заявитель (54) НАПОЛНИТЕЛЬ ДЛЯ БУМАЖНОЙ

МАССЫ

0,01 — 5

Изобретение относится к наполиителям для бумажной массы и может быть использовано при производстве бумаги.

Известен наполнитель, обработанный перед введением его в бумажную массу водным раствором карбоксиметилцеллюлозы (1).

Этот наполнитель приобретает свойства, способствующие увеличению прочности бумаги. I

Однако в таком наполнителе происходит недостаточная фиксация полимерного модификата

10 на поверхности минерального порошка (возможна обратная десорбция полимера в водную фазу). Переход полимера в водную фазу приводит к нежелательным эффектам: агрегации целлюлоэных волокон, ведущей к ухудшению про- 1 света бумаги, образованию при крашении бумаги в массе труднорастворимых комплексных соединений с красителями, которые в виде крупных агломератов оседают на волокне.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является состав для наполнения бумаги в виде конгломерата наполнитель-полимер, где в качестве полимера используется полиакриламид (2).

При использовании такого состава зольность бумаги, в соответствии с приведенными примерами, повышается в 1,3 — 1,6 раза по сравнению с необработанным наполнителем при одинаковом его расходе.

Обработка суспензии наполнителя полиакрил . амидом приводит к агрегации частиц наполнителям, что ухудшает просвет бумаги и загрязняет сточные воды-вследствие неполной адсорбции полимера компонентами наполнителя.

Цель изобретения — повышение степени удержания наполнителя в бумаге.

Поставленная цель достигается тем, что наполнитель для бумажной массы, содержащей минеральное вещество и водорастворимый полимер с гидроксильными и/или амидными группами, дополнительно содержит продукт гидролиэа сульфат- или хлорсодержащего соединения циркония при следующем соотношении компонентов, масс,ч.:

Минеральное вещество 100

Водорастворимый полимер 0,005 — 1

Продукт гидролиза соединения циркоиия

3 796

В качестве соединения циркоиия наполнитель содержит сульфатоцирконат натрия или хлорокись циркония.

Наполнитель содержит соединение циркония, стабилизированное винной или уксусной кислотой в количестве 0,4 — 2 г-экв. на 1 r-экв, циркония.

В качестве водорастворимого полимера наполнитель содержит полиакрииламид, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы или поливиниловый спирт.

Минеральная часть может, содержать каолин, бланфикс, двуокись титана и другие минеральные наполнители.

292 4 ченный раствор соединяют с минеральным наполнителем и тщательно перемешивают.

Пример 1. Приготавливают наполнитель для бумажной массы при соотношении компонентов, масс.ч.:

Каолин 100

Координационное соединение циркония, полученное путем растворения сульфатоцирконата натрия и стабилизированное винной кислотой в количестве 0,8 г-экв на 1 г-экв, циркония по ZrO> 1

Полиакриламид 0,5

Концентрация каолиновой суснензии перед

1$ введением ее в бумажную массу 200 г/л. Полученный наполнитель вводят в бумажную массу, состоящую из 100%-ной сульфитной хвойной целлюлозы, в количестве 15% от массы абсолютно сухого волокна. Из бумажной массы на листоотливном аппарате Рапид-Кеттен получают образцы бумаги массой 100 г/м, которые подвергают испытанию по стандартным методикам.

Результаты испытаний образцов представлены. в табл. 1 в сравнении с бумагой, полученной с использованием необработанного каолина..Таблица 1

Образцы

Показатели льность, %

Разрывная длина, м

Контрольный

4,0

3640

14,7

8,6, По примеру 1

3600

14,7

Таблица 2

14,7

3500

6,0

Контрольный

3920

8,1

16,7

По примеру 2

Наполнитель приготавливают следующим образом.

Готовят раствор координационного соединения циркония путем растворения в воде сульфатоцирконата йатрия или хлористых соединений циркония (например хлорокиси циркония) и определяют концентрацию раствора по содержанию двуокиси циркония методом комплексо-. метрии. Далее в раствор может быть введена водорастворимая органическая кислота. ПолуПример 2. Приготавливают наполнитель для бумажной массы при соотношении.компонентов, масс.ч.: .

Каолин 100

Координационное соединение циркония; полученного путем растворения хлорокиси циркония и стабилизированное уксусной кислотой в количестве 2 г-экв. на 1 r-экв, циркония, по Zr02 2,0

Полиакриламид 0,1

Сопротивление Сопротивление злому продавливанию, Па

Полученный наполнитель при концентрации

200 г/л вводится в бумажную массу, состоящую из сульфитной хвойной целлюлозы, в количестве 20% от массы волокна. На аппарате,РалидКеттен изготавливают образцы бумаги массой

100 г/м и испытывают их по стандартным методикам.

Результаты испытаний представлены в табл.2 в сравнении с бумагой, содержащей необработанный каолин.

796292

1,0

100 Полученный наполнитель вводится в бумажную массу в количестве 20%, из которой на листоотливном аппарате Рапид-Кеттен изготавливают образцы бумаги массой 100 г/м . Результаты HclIblTRHHH приведены в табл. 3 в сравнении с бумагой, содержащей необработанный

0,01 1О бланфикс.

Таблица 3

Показатели

Образцы

Разрывная Сопротвиле длина, м излому опротивление продавливанию, сть, 147

7,0

Контрольный

По примеру 3

147

3200

9,7

100 25

Таблица 4

Показатели

Образцы

Сопротивлени излому ность, % Разрыв длина, опротнв ление давливанию, Па

137

2670

7,0. Контрольный

По примеру 4

13,7

0 005 — 1

Минеральное вещество

Водорастворимый полимер

Продукт гидролиза соединения циркония

0,01 -5

Пример 3. Приготавливают ианолнитель для бумажной массы при соотношении компонентов, масс.ч.:

Бланфикс

Координационное; соединение циркония, полученное при растворении сульфатоцирконата натрия и стабилизированное винной кислотой в количестве 0,4 г-экв. на 1 г-экв. циркония, по ZrO>

П р и м е .р 4. Пригогавливают нанолнитель при соотношении компонентов, массА.:

Двуокись титана

Координационное соединение циркония, полученное из сульфатоцирконата натрия, по Zr0>. 5,0

Поливиниловый спирт 0,005

Ори обработке наполнителя полиакриламидом (по известному) в наших условиях наблюдается значительная коагуляция наполннтеля, в результате чего его невозможно использовать при приготовлении бумажной массы. При обработке йаполнителя полиакриламидом, взятом в меньшем количестве, чем указано в известном, и в присутствии полиамидэпихлоргидринной смолыкоагуляпии не наблюдалось, но при этом не повышалось и удержание наполнителя.

Таким образом, используя предлагаемое изобретение можно повысить удержание напоянителя в бумаге в 1,2 — 2,0 раза (в известном наполнителе в 1,3-1,6), при этом механическая прочность бумаги в среднем даже возрастает.

Натриевая соль карбокснметилцеллюлозы

Полученный наполнитель вводится в бумажную массу в количестве 20%, из которой на листоогливном аппарате Рапид-Кеттен изготавливают образцы бумаги массон 100 г/м . Резуль- . таты испытаний представлены в табл. 4 в сравненни с бумагой, содержащей необработанную двуокись титана.

Формула изобретения

1. Наполнитель для бумажной массы, содержащий минеральное вещество и водорастворимый полимер с гидроксильными н/нли амир ными группами, отличающийся тем, что, с целью повышения. степени удержания наполнителя в бумаге, он дополнительно содержит продукт гидролиза сульфат- или хлорсодержащего соединения циркония при следующем соотношении компонентов, масс.ч.:

796292

Составитель Л. Лукашевич

Техред И, Асталош Корректор М. немчик

Редактор А. Долинич

Заказ 9719/39 Тираж 416 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

2. Наполнитель по п. 1, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что в качестве соединения циркония он содержит сульфатоцирконат натрия или хлорокись циркония.

3. Наполнитель по пп. 1 и 2, а т л и ч аю ш и и с я тем, что он содержит соединение циркония, стабилизированное винной или уксусной кислотой в количестве 0,4-2 r-экв на 1 r-экв, циркония.

4. Наполнитель по и. 1, о т л и ч а ю щ и ЙМо с я тем, что в качестве водорастворимого полимера он содержит полиакриламнд, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы или поливиниловый спирт.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии И 52 — 3004, кл. 39 В 2, 1977.

2. Патент Франции No 2318272, кл. 021 Н 3/66, 1977 (прототип) .