Способ получения бумажной массы

 

П. Ф. Валендо, Н. Г. Цмыг и . В. Осипов (72) Авторы изобретения

Белорусский технологический институт им. С. M. Кирова (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУМАЖНОЙ МАССЫ

Изобретение относится к способам обработки массы для изготовления гидрофобных листовых волокнистых материалов и предназначено для использования в производстве бумаги и картона.

Классическим способом для придания волокнистым материалам гидрофобных свойств является введение в предварительно размолотую волокнистую массу дисперсии гидрофобизирующего агента и осаждение частиц этой дисперсии на волокнах с помощью коагулянта..

При этом предполагается равномерное распределение частиц проклеивающей дисперсии на волокнах, их закрепление, что обеспечивает после сушки во l5 локнистых материалов необходимую гидрофобность.

Известен способ получения бумажной массы, согласно которому для повыше20 ния гидрофобных свойств бумаги в целлюлозную дисперсию, содержащую краситель и латекс, вводят полиэтиленимин в количестве 0,8-1,0Х (1).

Однако синтетический латекс в сочетании с полиэтиленимином не придает бумаге и картону достаточно высокую гидрофобность. При этом существует опасность загрязнения сточных вод латексом.

Известен также способ получения бумажной массы, включающий введение в лигноцеллюлозный волокнистый материал парафиновой дисперсии (до 57) и сернокислого алюминия (до 57) в качестве коагулянта 32).

Недостатком указанного способа является кислая среда (рН 4-5), необходимая для проведения процесса проклейки в присутствии сернокислого алюминия и низкая удерживаемость проклеивающей дисперсии.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения бумажной массы, включающий введение в волокнистую суспензию парафиновой дисперсии с последующим осаждением частиц этой дисперсии на волокнах с

8876 70 помощью сополимера полиэтиленимина с акрилнитрилом (3 ).

Однако для ряда видов бумаги требуется повышенная гидрофобность по сравнению с достигнутой по известно5 му способу t33.

Целью изобретения является повышение гидрофобности и прочности бумаги.

Это достигается тем, что согласно предложенному способу получения бумажной массы, включающему введение в волокнистую суспенэию парафиновой дисперсии (ПД ) с последующим охлащпением ее частиц на волокнах сополимером полиэтиленимина с акрилнитрилом (ПЭИ), волокнистую суспензию до и/или после введения парафиновой дисперсии обрабатывают ультразвуком (УЗ) с частотой колебаний 21-23 кту в течение

170-190 с.

Обработке ультразвуком дополнительно подвергают волокнистую суспенэию после введения сополимера полиэтиленимина с акрилнитрилом.

Ультразвуковая обработка массы, содержащей проклеивающую дисперсию, приводит к равномерному распределению измельченных частиц ПД на волокнах и улучшению структуры межволоконных связей целлюлозы.

Выбор частоты УЗ обусловлен экономическими соображениями. Получение

УЗ с низкой частотой обходится дешевле получения высокочастотного УЗ.

Для определения оптимального воемени обработки бумажной массы УЗ была установлена зависимость разрывной длины полученной бумаги от времени обработки бумажной массы УЗ (табл . 1).

Таблица 1

Время обработки бумажной массы УЗ с частотой 22 кГц, с азрывная длина, м

2500

2900

120

3500

180

4050

Продолжение табл. 1

240

4200

600

4650

Иэ табл . 1 видно, что при увеличении времени УЗ обработки до 180 с происходит значительное улучшение разрывной дпины бумаги . При дальнейmeM увеличении времени УЗ обработки прочность бумаги увеличивается незначительно.

Для приготовления бумажной массы используют сульфитную беленую целлюлозу (СБЦ), размолотую до 35 ШР при концентрации 1Х В качестве проклеивающего вещества — 5X-ная парафиновая дисперсия. Коагулянт — 0,5Е-ный раствор ПЭИ.

Пример l. 250 мл бумажной массы (2,5 г сухой целлюлозы) подвергают обработке УЗ в течение 180 с, добавляют 5 масс.Е парафиновой дисперсии и перемешивают в течение 60 с механической мешапкой, после чего вводят 0,5 масс.7. ПЭИ и перемешивают в течение 30 с. Из приготовленной массы изготавливают образцы бумаги и испытывают по стандартным методикам.

Пример 2. Приготавливают бумажную массу аналогично примеру 1, только обработку УЗ проводят в два приема: до введения ПД (90 с) и после введения ПД (90 с).

Пример 3. Приготавливают бумажную массу аналогично примеру 1, УЗ обработку проводят в два приема: до введения ПЭИ (90 с) и после введения ПЭИ (90 с).

Пример 4. Приготавливают бу— мажную массу аналогично примеру 1, УЗ обработку проводят в три приема: до введения ПД (60 с), после введения

ПД (60 с) и после введения ПЭИ (60 с).

Х

Лабораторные образцы бумаги с массой 1 м 80 г изготавливаются на аппарате ЦБТФ по стандартной методике.

Физико-механические показатели бумаги, полученной по известному способу (31 и обработанных по предлагаемому способу, приведены в табл. 2.

887670

Таблица 2

Разрывная длина

Способ

Номер опыта

Впитываемость при одностороннем смачивании получения массы уменьшение по впитываемость разрыв- увели— ная дли чение на, м по сравнению с при одностороннем смачивании, кг/м - 10 ср ав нению с прототи пом, 7. прото" типом 7

СБЦ+ПД+ПЭИ (прототип) 30,0

2500 О

4250 70

4750 90

3600 44

4550 81

1, СБЦ+УЗ+ПД+ПЭИ

2. СБЦ+УЗ+ПД+УЗ+ПЭИ

3. СБЦ+ПД+УЗ+ПЭИ+УЗ

4. СБЦ+УЗ+ПД+УЗ+ПЭИ+УЗ

24,1

23,9

22,9

20 Ä0

35

Формула изобретения

Составитель В. Безбородова

Редактор Т. Загребельная Техред Ж.Кастелевич Корректор И

Тираж 410 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10691/6 филиал Il(IIT "Патент", г. Ужгород. ул. Проектная, 4

Из табл. 2 следует, что использова— ние предлагаемого способа получения бумажной массы, улучшает физико-механические свойства листовых волокнис- 5© тых материалов (впитываемость при одностороннем смачивании снижается на

20-33Х, разрывная длина возрастает на

44-90X).

1. Способ получения бумажной массы, включающий введение в волокнистую сус40 пензию парафиновой дисперсии с последующим осаждением ее частиц на волок— нах посредством введения в них сополимеров полиэтиленимина с акрилнитри— лом,отличающийся тем, 45 что, с целью увеличения гидрофобности и механической прочности бумаги, волокнистую суспензию до и/или после введения парацжновой дисперсии обрабатывают ультразвуком с частотой колебаний 21-23 кГц в течение 170-190 с.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что обработке ультразвуком дополнительно подвергают волокнистую суспензию после введения сополимера полиэтиленимина с акрилнитрилом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. .Авторское свидетельство СССР

Р 443137, кл. 0 21 H 3/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 583228, кл. 0 21 Н 3/00, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2735026/29-12, кл. 0 21 Н 3/04, 11..03.79.