Бумажная масса для изготовления печатной бумаги
Оп ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.
Союз Соввтсник
Социалистичесиик республик
tt it903437 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 12,08.80 (21) 2974001/29-12 с присоединением заявки ¹ (23) ПриоритетОпубликовано 07 02 ° 82 Бюллетень № 5
Дата опубликования описания 07.02.82 (5! )М. Кл.
D 21 H 3/58
D 21 Н 3/62. (Ьеударстиааый комитет
СССР аю делам изобретеккХ в аткрытвХ (53) УДК 676. 33 (088. 8) (72) Авторы изобретения
А. T. Капанчан, Л. И. Чекунина и В. В. Лапин, д. центральный научно-исследовательский 1инстйтут: @ ласи (7I) Заявитель (54) БУМАЖНАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ПЕЧАТНОЙ БУМАГИ
Изобретение относится к целлюлоз" но-бумажной промышленности и касает- ся бумажной массы для изготовления различных видов бумаги для печати.
Известна композиция бумажной массы, включаюшая, мас.i:
Целлюлозосодержащий полуфабрикат 95,97-99, 29
Полиэтилгидросилоксановая эмульсия 0,2-2,0
Поливиниловый спирт 0,01-0,03
Полиэтиленимин 0,5-2,0
Полиэтилгидросилоксановую эмульсию вводят в бумажную массу с целью получения гидрофобного волокнистого материала, а полиэтиленимин — с целью придания последнему влагопрочности.
При этом сочетание полиэтилгидросилоксановой эмульсии с полиэтиленимином приводит к сверхсуммарному эффекту по увеличению влагопрочности (11.
Однако эта бумажная масса не содержит минерального наполнителя, поэтому не может быть использована для получения наполненных печатных видов бумаги с хорошими печатными свойствами. Кроме того, использование полиэтиленимина в таких больших количествах вызывает сильное пожелтение буS маги или ингибирование оптических отбеливаюь;их средств в случае их использования, что ограничивает область применения данной композиции. то
Наиболее близкой к предлагаемой является бумажная масса, включающая целлюлозосодержащий полуфабри кат, наполнителье кремнийорганическое соединение, полиэлектролит и коагулянт.
В качестве кремнийорганического соединения эта бумажная масса содержит эмульсию полиэтилгидросилоксана, а в качестве полиэлектролита - поли20 зтиленимин. Кроме того такая СумажЭ ная масса содержит катализатор сшивки полиэтилгидросилоксана, в качестве которого используют соли металлов.
Эта бумажная масса содержит указан90343
40 ные компоненты при следующем их.соотношении, мас.ч:
Целлюлозосодержащий полуфабрикат 100
Наполнитель 5 30
Эмульсия полиэтилгидросилоксана О, 01-5
Полиэлектролит О, О 1-10
Коагулянт 3-5
Катализатор сшив ки 0,01-5.
Однако бумага, получаемая из такой бумажной массы, имеет недостаточные показатели гладкости, прочности в сухом состоянии и печатных свойств, Процесс подготовки бумажной массы осложняется дополнительной стадией эмульгирования полиэтилгидросилоксана с подбором необходимых эмульгирующих средств. Кроме того, необходимо использовать катализаторы и провести термообработку бумаги.
Цель изобретения - улучшение печатных свойств бумаги, повышение гладкости и прочности бумаги в сухом состоянии.
Поставленная цель достигается тем, что бумажная масса, включающая волокнистый полуфабрикат, наполнитель, кремнийорганическое соединение, полиэлектролит и коагулянт, в качестве кремнийорганического соединения содержит водорастворимый по35 лиалкилсиликонат натрия, à в качестве полиэлектролита - полиакриламид при следующем соотношении указанных компонентов, мас,ч.:
Целлюлозосодержащий полуфабрикат 100
Наполнитель 5-60
Полиалкилсиликонат натрия О, 1-0 5
Полиакриламид О, 01-0, 1
Коагулянт -9
Бумажную массу готовят путем введения полиалкилсиликоната натрия в водную суспензию целлюлозного волокна и наполнителя, выдерживают их 0,51,5 ч, а затем вводят ноагулянт сернокислый алюминий и полиакриламид. (1олиакриламид предпочтительно вводить перед отливом бумажного полотна.
Предлагаемая бумажная масса позволяет получить бумагу с высокой гладкостью и улучшенными печатными и прочностными характеристиками. Это натрия
0,1
7 4 обусловлено взаимодействием полиалкилалюмосилоксанового комплекса, который образует ся на основе полиалкилсиликоната натрия и сернокислого алюминия, преимущественно на частицах каолина, с полиакриламидом.
Взаимодействуя с этим комплексом, полиакриламид агломерирует частицы каолина, что обеспечивает высокие прочностные и печатные свойства бумаги.
Образование этих комплексов связано с необходимостью укаэанных выше определенных коли че ст венных соот ношений полиакриламида, полиалкилсиликоната натрия и сернокислого алюминия.
B противном случае, при введении полиакриламида в количествах менее
О, 1 и более 0,5 мас.ч. образуется комплекс со свойствами, не обеспечивающими высокие прочностные и печатные свойства бумаги.
В качестве целлюлозосодержащего полуфабриката может быть использована сульфитная или сульфатная целлюлоза, древесная масса и т.д.
В качестве наполнителя могут быть использованы каолин, мел, двуокись титана, сернокислый барий и т.д.
В качестве коагулянта могут быть использованы сернокислый алюминий, алюмокалиевые квасцы и т.д.
При необходимости в состав бумажной массы могут быть дополнительно введены канифольный клей или другие проклеивающие материалы, оптический отбеливатель, краситель.
Представленные ниже примеры на составы бумажной массы даны для получения бумаги для глубокой печати массой 100 г/м
Пример I. Приготовление бумажной массы ведут путем введения в суспензию целлюлозы, наполнителя, а затем метилсиликоната натрия. Эту смесь выдерживают 40 мин, доводят рН среды бумажной массы до 4,5 сернокислым алюминием. Полиакриламид дозируют перед напорным ящиком. Состав бумажной массы, приготовляемый по описанной технологии, включает, мас. ч.:
Целлюлоза беленая сульфитная марки
А-11 10 0
Каолин 60
Иетилсили конат
903437
О 5
0,01
5,00
0,20
0,03
Поли а криламид 0,1
Сернокислый алюминий 9,0
Бумагу получают на полупромышленной бумагоделательной машине и затем подвергают отделке на суперкаландре.
Результаты испытаний приведены в таблице.
Пример 2. Бумажную массу готовят аналогично примеру 1, но с добавлением оптического отбеливателя.
Приготовленная бумажная масса имеет следующий состав, мас.ч.:
Целлюлоза суль.фатная беленая 100
Мел 30
Этилсили конат натрия
Полиакриламид го
Сернокислый алюми ний 4
Оптический отбеливатель О, 15
Получение бумаги проводят анало- 25 гично примеру 1.
- Результаты испытаний приведены в таблице.
Пример 3. Бумажная масса дополнительно содержит оптический Зц отбеливатель и канифольный клей.
Приготовленная бумажная масса имеет следующий состав, мас.ч.:
Целлюлоза сульфитная беленая 35
Каолин
Метилсиликонат натрия
Полиакриламид
Сернокислый гли- 40 нозем 6,00
Оптический отбеливатель О, 15
Канифольный клей 1,00
Получение бумаги проводят анало- 45 гично примеру 1. Канифольный клей вводят одновременно с метилсиликонатом натрия.
Результаты испытаний бумаги приведены в таблице.
Пример 4. Для сравнения готовят бумажную массу без использования полиакриламида, содержащую, мас.ч.:
Целлюлоза сульфатная беленая
Каолин
0,01 свинец
Меламинофор мал ьдегидная смола
Сернокислый алюминий
Получают и отделывают бумагу аналогично примеру 1.
Результаты испытаний бумаги приведены в таблице.
Метилсиликонэт натрия 015
Сернокислый глинозем 7,00
Бумажную массу и изготовление бумаги проводят аналогично примеру ).
Результаты испытаний приведены в таблице.
П р и и е р 5. Для сравнения готовят бумажную массу без использования алкилсиликоната натрия, мас.ч.:
Целлюлоза сульфитная беленая 100
Каолин 60
Полиакриламид О 3
Сернокислый алюминий 7,00.
Приготовление бумажной массы и получение бумаги проводят аналогично примеру 1.
Пример 6. Бумажную массу готовят по известному составу, мас. ч.:
Целлюлоза сульфитная беленая 100
Каолин 30
Полиэтилгидросилоксановая эмульсия
У ксу сноки слый свинец 5
Полиэтиленимин 1;0
Сернокислый алюминий 7,0 1з этой композиции получают и отделывают бумагу аналогично примеру 1.
Результаты испытаний приведены в таблице.
Пример 7. Аналогично примеру 6 готовят бумажную массу известного состава, содержащую, мас.ч.:
Целлюлоза суль.фатная беленая 100
Каолин 5
Полиэтилгидросилоксановая эмул ьсия 0,01
Уксуснокислый.903437
Примеры
Зольность, l
Разрывная длина, м
Излом, число двойных пере ги" бов
Гладкость, с
Белизна, о, Оптическая плотност ь
2630
18 580
78,0
32,5
1,20
15,3
2747
410
84,1
1,26
86,3
3 0
1,18
2923
150
4 (контрольный ) 26,0
2200
310
1,10
5 (контрольный), 1805
10 280
29. 3
О. 93
6 (известный) 20 80
1,08
15,8
11 250
75,2
7 (известный) 14 85
2415
77,4
1,01
3ю 0
Формула изобретения
5-60
Как следует из таблицы, предлагаемый состав бумажной массы обеспечивает высокие прочностные свойства бумаги с высокой гладкостью и улучшенными печатными свойствами.
Повышение гладкости при сопоставимых значениях зольности бумаги возрастает в два раза.
Оптическая плотность (контрастность изображения при печати) возрастает на 15, разрывная длина увеличивается на 14, излом возрастает почти в 2 раза.
Из таблицы также следует, что ни полиакриламид (пример 4), ни алкилсиликонат натрия (пример 5) индивидуально не могут обеспечить высоких показателей прочности, гладкости, улучшенных печатных свойств, кото-рые достигаются при совместном использовании этих веществ.
Кроме того, белизна бумаги, полученной из предлагаемой бумажной массы, на 6-10 превышает белизну бу эз маги иэ бумажной массы по известному составу.
4О
Бумажная масса для изготовления печатной бумаги, включающая целлюлозосодержащий полуфабрикат, наполнитель, кремнийорганическое соединение, полиэлектролит и коагулянт, 45 отличающаяся тем, что, с ц ел ью улу чшени я пе чат ных свой ст в бумаги, повышения гладкости и прочности бумаги в сухом состоянии, в качестве кремнийорганического соединения она содержит водорастворимый полиалкилсиликонат натрия, а в качестве полиэлектролита - полиакриламид при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Целлюлозосодержащий полуфабрикат
Наполнитель
903437 10
1. Авторское свидетельство CCCP
N 516772, кл. D 21 H 3/00 1974.
Составитель Л.Лукашевич
Редактор B. Бобков Техред И. Гаиду Корректор Л.Бокшан
Заказ 44/9 Тираж 400 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4
Поли ал кил сил и конат натрия 0; 1-0,5
Полиакриламид 0,01-0, 1
Коагулянт 4-9
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
2. Патент Великобритании
h 1035876, кл. D 2 В, 1966 (прототип).
