Способ изготовления подпергамента

 

Союз Советскин

Социапистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i »903436 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено18. 06. 80 (21) 2940295/29-12 с присоединением заявки И (23)приоритетОпубликовано 07 ° 02 ° 82 Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 07.02.82 (51)M. Кл.

О 21 Н 3/20

0 21 Н 5/00 (53) УДК 676.44 (088. 8) 3еаударстаеный камнтет СССР по делам нзабретеннй и OTNpblfNIl

В.Я. Клевинская, А. П.Трейманис, В. С. Громов, Х.В.Ыун и А.К.фрейберга . М.;М ММЗМ:: т

I я) i+gттФ(т.

ТЕт г.1:.н,.,:

Ордена Трудового Красного Знамени институт химьщ..;..; древесины АН Латвийской CCP (72) Авторы изобретения (Vl) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОДПЕРГАНЕНТА

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к способу изготовления подпергамента.

Известен метод повышения способности сульфитной небеленой целлюлозы к физико-механической пергаментации в процессе размола путем применения низкотемпературных режимов делигни.фикации древесины. При такой варке подъем температуры в котле до 122 С ведется медленно (в Течение 9ч), стоянка при этой температуре продолжается 4-6 ч, а общая продолжительность варки достигает 15 ч, не считая времени загрузки щепы и выгрузки волок-;. нистого полуфабриката. Из полученной целлюлозы, имеющей высокое содержание пентозанов (более 63), после ее размола изготавливают подпергамент с низкой жиропроницаемостью fl)..

Недостаток способа - большая длительность варочного процесса, из-за чего он до настоящего времени не по" лучил промышленного применения.

Известен также способ изготовления подпергамента из стандартной сульфитной небеленой хвойной целлюлозы путем ее размола при концентрации массы 5,53 до 80-85 ШР с последующим отливом бумаги на бумагоделательной машине (21. то

Недостатком этого способа является необходимость применения целлюлозы строго указанной марки - Ж-2 (целлюлоза сульфитная небеленая иэ хвойной древесины ГОСТ 6501-73) с содержанием пентозанов не ниже 5,33, которая в настоящее время производится в очень ограниченном количестве, не обеспечивающем потребность производства подпергамента. Подпергамент из иных марок целлюлозы имеет повышенную жиропроницаемость.

Цель изобретения - воэможность получения высококачественного под903436 пергамента из целлюллозы с пониженным содержанием пентозанов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовле ния подпергамента, включающему размол небеленой сульфитной целлюлозы и отлив бумажного полотна, целлюлозу перед размолом обрабатывают водным или щелочным пентозансодержащим экстрактом при 50-80 С 1-6 ч при по10 стоянном перемешивании.

° Обработка целлюлозной массы пентозансодержащим экстрактом приводит к сорбции целлюлозными волокнами растворенных гемицеллюлоз, которые лока15 лизуются на поверхности и в субмикроскопических капиллярах стенок целлюлозных волокон. Сорбированные в указанных условиях гемицеллюлозы благодаря водородным связям прочно удерживаются целлюлозой и сохраняют2О ся на волокнах при последующем размоле целлюлозы, способствуя их гидратации и увеличивая пластичность волокна. При формировании бумажного

25 листа гемицеллюлозы выполняют роль связующего между целлюлозными волокнами, обеспечивают образование более плотной структуры листа, что приводит к снижению жиропроницаемости и повышению механических свойств бумаги.

Границы температурного интервала обработки целлюлозной массы обусловлены тем, что при температурах ниже о

50 С заметно замедляются диффузия растворенных гемицеллюлоэ и их сорбция целлюлозными волокнами, а при температурах выше 80 С имеет место зна ительная деструкция гемицеллюлоз.

Способ изготовления подпергамента заключается в следующем.

Сульфитную небеленую целлюлозу с любым содержанием пентоэанов перед размолом обрабатывают в массном бассейне с мешалкой пентозансодержащим экстрактом из расчета 70- 140 кг раст- >5 воренных гемицеллюлоз wa 1 т целлюлозы. После обработки целлюлозу подвергают размолу на любом типе размалывающей аппаратуры. Степень помола устанавливается в зависимости от тре- 50 буемой жиропроницаемости бумаги.

Как показали проведенные испытания, при одинаковой продолжительности размола обработанной и необработанной целлюлозы степень помола достигается выше у обработанной целлюлозы.

Размолотую массу подают на бумагоделательную машину.

Сырьем для получения экстракта гемицеллюлоз могут служить отходы однолетнего растительного сырья — солома злаковых, овсяная шелуха, подсолнечная лузга, кукурузная кочерыжка, а также предгидролизаты целлюлоз ного производства. Извлечение гемицеллюлоз из указанного сырья ведется обработкой его водой или 0,5ã. — ным раствором гидроокиси натрия при 120160 С 0,5-3 ч.

Пример 1. Воздушно-сухую сульфитную небеленую целлюлозу из еловой древесины марки Ж-4 (с содержанием пентозанов 5,05 ) в течение

2-3 мин разволокняют в воде при помощи лабораторного дезинтегратора, частично обезвоживают на воронке

Бюхнера и заливают пентозансодержащим экстрактом, полученным путем высокотемпературной обработки овсяной шелухи водой, из расчета 0,14 г растворенных гемицеллюлоз на 1 г воздушно-сухой целлюлозы..Массу в течение

3 ч при перемешивании выдерживают при 50, 60 и 75 С, затем промывают и высушивают. Обработанную целлюлозу далее размалывают при концентрации 63 на мельнице ЦРА при 150 об/мин в течение 140 мин и изготавливают на листоотливном аппарате отливки массой 4 1-45 r 1 м . Полученные образцы испытывают на содержание в них пентоэанов, жиропроницаемость, сопротивление излому (число двойных перегибов), относительное сопротивление продавливанию.

Результаты испытаний представлены в табл.1.

Пример 2. Влажную сульфитную небеленую целлюлозу обрабатывают как в примере 1, при 50, 60

75 С пентозансодержащим экстрактом, полученным путем высокотемпературной обработки овсяной шелухи 0,5i-ным раствором гидроокиси натрия. Из обработанной целлюлозы изготавливают отливки и испытывают их аналогично примеру 1. Результаты опытов приведены в табл. 1. е

Пример 3. Исходную сульфитную небеленую целлюлозу, которую испольэовали в примерах 1 и 2, на 2ч заливают водой из расчета получения бl-ной концентрации, затем размалывают на мельнице ЦРА при 150 об/мин

03436 6

1 м и испытывают их также как в примере l.

Результаты представлены в табл. 1.

Т а б л и ц а 1

Подперraмент иэ контрольной целлюлозы по примеру 3

Подпергамент по примеру 1 после обработки целлюлозы при температуре, С

Подпергамент по примеру 2 после обработки целлюлозы при температуре, С

Показатели

50

50 60

Содержание пентоэанов, 9 42 9 02 9 97

8,28 8,63

5,05

11,00

8,00

150 290 2 10

1,20

Сопротивление излому, число двойных перегибов в среднем по двум направлениям

1050 1013 1118

1248

930

980 1070

416 423 457

416

453

92 91 93

Пример 4. Сульфитную небеленую целлюлозу иэ еловой древесины марки И-4 (содержание пентозанов

4,103) в течение 2-3 мин разволокнуют в воде при помощи лабораторного дезинтегратора, частично обезвожива- ют и затем заливают водным или щелочным пентозансодержащим экстрактом из расчета О, 14 г растворенных геми43 целлюлоз на 1 r воздушно-сухой целлюлозы. Массу в течение 3 ч переме3 9 в течение 140 мин. Из размолотой целлюлозы на листоотливочном аппарате отливают образцы массой 41-45 г

Жиропроницаемост ь, мг 3, 10 2,70

Относительное сопротивление продавливанию, кПа 393 420

Степень помола целлюлозы, ШР 91 91 вивают при 75 С, затем промывают и высувивают.Обработанную целлюлозную массу и необработанную целлюлозу далее раэмалывают при концентрации бь на мельнице ЦРА при 150 o6/мин в течение 120 мин. Из размолотой массы изготавливают на листоотливном аппарате отливки массой 1 м 41-45 r u испытывают их, как указано в примере l. Результаты испытаний сведены в табл.2.

903436

Таблица 2!

1одпергамент по примеру 4 из сульфитной целлюлозы

Показатели обработ(контьная) работанн лочным стра ктом мицеллюл обработанной водным экст рактом гемицеллюлоз

Содержание пентозанов, 3

8,13

9,64

4,10

)Киропр они цаемост ь, мг

38, S0

10, 70

12 90

Сопротивление излому, число двойных перегибов, s среднем по двум направле=- "" ниям

1008

907

Относительное сопротивление продавливанию, кПа

451

469

464

Степень помола .целлюлозы, ШР О9 формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 44/9 Тираж 400 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная,4

Рнализ полученных данных (табл.1 и 2) показывает,что обработка целлюлозь! пентозансодержащими экстрактами приводит к снижению жиропроницаемости подпергамента в 3-8 раз и увеличению сопротивления излому. на

5 30 о по сравнению с образцами из необработанной целлюлозы. !<ак видно из табл.2, только те образцы, которые отлиты из целлюлозы, подвергнутой сорбционной обработке, достигли уровня жиропроницаемости, требуемого

ГОСТом.

Оптимальные значения по снижению жиропроницаемости и увеличению механических показателей образцов получены при использовании щелочных экстрактов гемицеллюлоз. для обработки целлюлозы.

Предложенный способ позволяет при50 меня т ь для произ вод ст ва подпер гамента сульфитную небеленую целлюлозу с низким содержанием пентозанов, что значительно расширит ассортимент

89 86 сульфитных целлюлоз пригодных для производства подпергамента.

Способ изготовления подпергамента, включающий размол небеленой сульфитной целлюлозы и отлив бумажного полотна, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью возможности получения высококачественного подпергамента из целлюлозы с пониженным содержанием пентозанов, перед размолом целлюлозу обрабатывают водным или щелочным пентозансодержащим экстрактом при 50-80 С 1-6 ч при постоянном перемешивании.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Совершенствование производства бумаги и картона. Сб. трудов ВНИИБ.

Н., 19?3, с. 93-102.

2. Трухненкова Н.E.Òåõíîëoãèÿ упаковочной бумаги. И., "Лесная промыщленность", 1974, с. 129- 135 °