Способ изготовления бумаги

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 291278 (21) 2703614/29-12 с присоединением заявки N9 (23) Приоритет (51) М. Кл.

0 21 Н 3/58

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.0181. Бюллетень Ио 4 (53) УДК 676. 2. P 2 (088.8) Дата опубликования описания 300181 (72) Авторы изобретения

A. Т. Капанчан, А. В. Кучменко, В. В. Лапин, Б. A. Ленков и Г. М. Агиенко

Центральный научно-исследовательский институт бумаги .

v > (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГИ

Кроме того, полиакриламид в большинстве стран выпускается с большой молекулярной массой (порядка несколь20 ких миллионов), так как в основном он используется в качестве флокулянта. Все это ограничивает использование полиакриламида в качестве упрочняющего агента.

Наиболее близким по техническому существу и достигаемому результату является способ получения бумажной массы путем введения полиакриламида в бумажную массу перед напорным ящиЗ0 ком за 15-40 с до выхода массы на

Изобретение, относится к производ-:. ству бумаги, в частности к способам, предусматривающим повышение прочности бумаги в сухом состоянии, и может быть использовано в целлюлознобумажной промышленности при производстве различных видов бумаги, например, чертежной, рисовальной, бумаги для перфораторных лент, печатных видов и других.

Известно изготовление бумаги путем введения в бумажную массу полиакриламида для упрочнения бумаги. Используемый полиакриламид содержит некоторое количество карбоксильных групп, его молекулярная масса находится в пределах 1 мн. Полиакриламид вводят в количестве не менее

0,4Ъ к массе абсолютно сухого волокна. Время контакта волокнистой массы с полиакриламидом не превышает

60 с (1j °

Такой способ изготовления бумаги требует использования полиакриламида только низкого молекулярного веса и больших расходов полимера (до 5%) для достижения максимального упрочнения бумаги в сухом состоянии. Кроме того, этот способ ограничен областью значений рН от 4,2 до 5, так как время контакта очень мало и необходимо достаточно большое количество сернокислого алюминия для закрепления полиакриламида на волокне.

Известно также, что среди полиакриламидов различного молекулярного веса наиболее эффективным упрочняющим агентом является полимер с моле.кулярной массой не более 0,2-10> $2).

Использование полиакриламида такой низкой молекулярной массы возможно при кратковременном контакте бумажной массы с полимером., но требует больших расходов последнего и глино15 зема.

800273 сетку, причем рН бумажной массы ,должно находиться в пределах 4-5 (3).

Однако такой способ получения бумаги с повышенной прочностью и хорошим просветом неэффективен. Получение бумаги с повышенной прочностью требует увеличения расхода полиак5 риламида до 1: к массе абсолютно сухого волокна. Введение такого коли-с чества полимера в бумажную массу за несколько секунд до.отлива приводит к сильному хлопьеобразованию, т.е. получению неравномерного просвета.

Эффект максимального упрочнения не достигается,так как полимер, особенно средних и высоких молекулярных масс не адсорбируется на волокне, кроме того, недостатком указанного способа являются большие расходы глинозема, т.е. получение бумаги при очень низних рН 4-5.

Цель изобретения — повышение меха- 20 нической прочности и Улучшение просвета бумаги.

Указанная цель достигается тем, что в способе изготовления бумаги путем введения в бумах<ную массу полиак- y>r риламида с последующими отливом и сушкой бумах<ного полотна, согласно изобретению, бумажную массу после введения полиакриламида выдерживают в течечие бО-90 мин.

В предлагаемом способе предпочтительно использовать полиакриламид с молекулярной массой 1 10ь-10 106, а бумажная масса может использоваться как с наполнителем, так и без него, Время контакта бумажной массы с полиакриламидом молекулярной массы

1 10 -10 .10ь должно составлять 0,51,5 ч,. Если полиакриламид в концентрациях более 0,1оо- вводят в бумажную массу за несколько секунц до отлива 40 бумажного полотна, то полимер, благодаря большой молекулярной массе и малому коэффициенту диффузии, работает как флокулирующий агент, так как фиксируется некоторь|ми сегментами на различных частицах. Образовавшиеся структуры сразу попадают на сетку, лишь частично разрушаясь, что обуславливает плохой неравномерный просвет бумаги. При этом повышение прочности будет незначительно.

Но мере увеличения контактного времени будет наблюдаться улучшение просвета и повышение механических свойств бумаги, которые достигнут к 30 мин контактного времени максимальной прочности. Когда высокомолекулярный полиакриламид вводят в бумажную массу и выдерживают более

30 мин, то сначала наблюдается картина, описанная выше, а затем, благодаря систематическому воздействию сдвиговых усилий, происходит разрушение образовавшихся структур. Это приводит к более равномерному просвету бумажного полотна. Затем идет адсорбция макромолекуп полиакриламида

«а отдельных волокнах.

Таким образом, длительность време«и контакта бумажной массы с полимером обеспечивает воэможность макромолекулам достаточно близко приблизиться к частицам волокна или наполнителя и зафиксироваться на них большим количеством сегментов, что обес печивает повышение прочности бумаги, полученной.по этому способу.

При времени контакта бумажной массы с полимером более 1,5 ч наблюдается медленное ухудшение прочностных характерис-ик бумаги. Это говорит о том, что сдвигавшее усилие играет отрицательную роль, разрушая те оптимальны структуры, которые обеспечивают максимальную прочность бумаги.

Пример 1, Для изготовления бумаги по известному способу берут бумажную массу, включающую волокнистый полуфабрикат, размолотый до

40 ШР, канифольный клей (ЗЪ), глинозем до pH = 4,5. В приготовленную бумажную массу вводят О,ЗЪ полиакриламида (от массы абсолютно сухого волокна) с молекулярной массой 1 10

Бремя контакта бумажной массы с полиакриламидом составляет 40 с. Получают бумагу весом 90 г/м

Пример 2. Подготовку бумажной массы, введение раствора полиакриламида, отлив бумаги проводят аналогично примеру 1. Время контакта бумажной массы с полимером составляет 0,5 ч.

Пример 3. Изготовление бумаги проводят по известному способу.

Бумажную массу готовят аналогично примеру 1. В нее вводят полиакриламид с молекулярной массой 10 10 .

Время контакта полимера с бумажной массой составляет 40 с. Полимер с таким высоким молекулярным весом обладает сильным флокулирующим действием. За короткое время контакта он не успевает равномерно распрецелиться и сорбироваться на волокне, что является причиной понижения механической прочности, а сильное образование хлопьев ведет к ухудшению просвета бумаги.

Пример 4. Подготовка бумажной массы и введение полиакриламида ведут аналогично примеру 3. Время контакта полимера с бумажной массой составляет 1,5 ч. Увеличение времени контакта полиакриламида с бумажной массой до 1,5 ч приводит не только к резкому возрастанию прочностных характеристик полученной бумаги, но и получению хорошего равномерного просвета.

Пример 5. Изготовление наполненной бумаги проводят по известному способу. Бумажная масса включает волокнистый полуфабрикат, размолотый до 350!JP каолин (35Ъ), 800273 (4олекулярная масса полиакриламида

Разрывная длина, м

Излом, число двойных перегибов

Зольность

Время контакта бумажной массы с полиакриламидом

Сопротивление продаиливанию

Просвет

1 1.10 40 с

3400 90 1,6

4,5

Неравномерный ,облачный) Нет

2 1 10 0,5 ч

3 10 10 40 с

4500, 150 1,8

4; 5

Равномерный

То же

1,5

3200

Неравномерный (сильно облачный) 4 10 1()Ь 1,5 ч

5 10 10 40 с

4,5

2,1

4750 180

2500 10

Рав номер(и".и

1,5

1 .:равномернi ( (облачный) 4,5 Равномерный б 10,10.Ь 1,5 ч

7 10 10 1,5 ч

0,7

3100

То же

0,9 6,5

3800

45

Формула изобретения канифольный клей (2Ъ), глинозем до рН 4,5. В подготовленную бумажную массу вводят 0,2Ъ полиакриламида с молекулярной массой 10.10 . Время контакта бумажной массы с полиакриламидом составляет 40 с. Получают бумагу весом 60 г/м -. Полученная бумага по известному способу отличается неравномерным облачным про,светом.

Пример б. Подготовка бумажной массы и введение полиакриламида ведут аналогично примеру 5. Время контакта бумажной массы с полиакриламидом составляет 1,5 ч. Как и в случае беззольной бумаги, увеличение вре1S

Как видно иэ таблицы, использование предлагаемого способа получения бумаги в сравнении с известными

-увеличивает разрывную длину до 25Ъ.

Особенно резко возрастают показатели излома от 40 до 100Ъ и сопротивления продавливанию до 29Ъ. Полученная по предлагаемому способу бумага отличается хорошим равномерным просветом.

Промышленные испытания предлагаемого 55 способа при получении графических видов бумаги показывают, что они отличаются высокой механической прочностью, имеют хороший просвет, высокую прочность поверхности. Использо- О вание полиакриламида по предлагаемому способу дает возможнос ь значительно снизить расходы глинозема и.клея.

Предлагаемый способ получения бумаги исключает из производства использомени контакта rfoJ!И1еГ1 с бумажной

MBccoII приводит к :? H,:l ч .1тс иь ному улуч шенню прочности:".:х с ойств полу .снной бумаги. Наблюдается также хороший равномерный просвет бумаги.

П р и и е р 7. Изготовление бу— маги ведут ио способу анал згично примеру б в среде близкой к нейтральной (р((6,5).

Результаты испытаний„ пол.ченной бумаги,по примерам 1-7 привецень.: в таблице. Увеличение рН среды о-.

4,3 до 6,5,т.е. уменьшение концентрации глинозема в системе приводит к заметному улучшению прочностных характеристик. ванне пищевого продукта -- крахмала, который приводит к образованию в потоках машин слизи и биообрастаний оборудования, а зто в свою очередь приводит к снижению производительности машин, а также большому проценту отбраковки бумаги эа счет слизевых пятен.

Способ изготовления бумаги путем введения в бумажную массу полиакриламида с последующими отливом и сушкой бумажного полотна, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения механической прочности и улучшения просвета бумаги, бумажную массу после введения пОлиакриламида выдерживают в течение 60-.90 мин.

800273

Составитель В. Безбородова

Редактор Е. Кинив Техред. Н. Ковалева Корректор И. Муска

Заказ 10336/30 Тираж 418 Подписное

ВНИИПИ Государстйенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Reyholds W. F., Ы! son L. Н. и др. Тарр !, 1957, Р 10, v. 40, р. 839-846.

2. Во олкова Т.П. и др ° Сборник трудов укРНИИБ. — "Лесная промышленность", 1969, вып. 12, с.58 — 66

3. Фляте Д. М. Свойства бумаги.

165.

"Лесная промышленность" 1976 .1 с. 63