SU1261996A1

SU1261996A1 - Способ получени бумаги

Info

Publication number: SU1261996A1
Application number: SU853890179A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Львович Аким; Лидия Алексеевна Павлова; Владимир Александрович Амосов; Георгий Иванович Чижов; Григорий Борисович Шалун; Николай Алексеевич Кононов; Дора Израилевна Шрагина; Владимир Иванович Ермаков; Валентин Михайлович Федоров
Original assignee: Ленинградская Ордена Ленина Лесотехническая Академия Им.С.М.Кирова
Priority date: 1985-05-06
Filing date: 1985-05-06
Publication date: 1986-10-07

Abstract

Изобретение относитс к способу получени бумаги и позвол ет повысить впитывающую способность бумаги при сохранении ее влагопрочности. f Сульфатную небеленую целлюлозу размалывают до 16&deg; IlP и добавл ют к ней при «еремеиивании раствор соединени А1 (СА) за 20-40 мин до отлива бумаги . Расход СА (пересчете на ) составл ет 0,5-2,5% от массы абсолютно сухого волокна. За 30-120 с до отлива бумаги в массу, не выключа мешалки, добавл ют 1 н. раствор гидо роокиси Na до рН 6,0-9,5, затем осуществл ют отлив бумаги, прессование (Л и сушку. В качестве СА используют алюмокалиевые квасцы, сульфат А1 или с их смесь. 2 з.п. ф-лы. 7 табл.

Description

1C

Од

gD со

Од Илобретенне относитс к области целлюлозно-бумажного производства и может быть использовано при изготовлении впитывающих видов бумаги, которые должны обладать также свойством влагопрочности, например бумаги дл внутренних слоев бумажнослоистого пластика, а также при гфоизводетве санитарно-гигиенически видов бумаги. Цель изобретени - повышение впитывающей способности бумаги при сохран,екии ее влагопрочности. Сущность способа заключаетс в том, что при получении бумаги путем последовательного введени в бумаж 1гую массу соединений алюмини и щелочного раствора, отлива, прессовани и сушки бумажного полотна соедщнени алюмини ввод т в бумажную массу за 20-40 мин,, а щелочной раствор - за 30-120 с до отлива бумажного полотна, при этом в качеств соединений алюмини используют алю- мокалиевые квасцы, сульфат алюмини 1ти их смесь. Выбор исходных соединений алюми- НИН и продолжительности созревани образующегос в массе гидроксида алюмини (ГСА) позвол ет направленно регулировать структуру и сос тав гидроксидов таким образом, чтоб нар ду с увеличением межволоконньгх св зей в бумаге обеспечитьодновременный прирост впитывающей способности . Продолжительность контакта соеди нений алюмини с волокнами бумажной массы (20-40 мин) необходима дл того, чтобы процесс созревани и укрупнени частиц гидроксидов, обра зующихс в момент введени раствора в массу, обусловливающий увеличение впитывающей способности бумаги, в основном, закончилс . При подаче соединений алюмини в массу более чем за 40 мин до напу ка на сетку преждевременно образуют с полигидроксокомлексы алюмини . При этом они дегидратируютс и стру тура их укрупн етс . В результате наступает ухудшение св зующих свойств гидроксисоединений алюмини и прочность получаемой бумаги в су- хом и влажном состо нии снижаетс . При времени контакта соединений алюмини с волокнистой массой мене 20 мин не завершаетс полностью диф узи таких соединений в стенку еллюлозного волокна. Поэтому распределение боковых сшивок в бумажном листке оказываетс неравномерным , вызывает снижение прочности образцов. Пример 1. В первом опыте сульфатную небеленую целлюлозу марки НС-2 размалывают в лаборатор-i ном ролле до 6°ШР, к размолотой целлюлозе при перемещивании прибавл ют раствор сульфата алюмини . Количество сульфата алюмини (в пересчете на ) измен ют в предделах 0,4-2,75% к массе абсолютно сухих волокон. Раствор сульфата алюмини при перемешивании ввод т за 30 мин до отлива. За 20-150 с до отлива в массу, не включа мешалки, добавл ют 1 н. раствор гидроксида натри до рН 5-10.Отливают образцы бумаги с массой 1 м 150 г на листо- отливном аппарате ЛОА-2. Сушку образцов производ т на сушильном цилиндре с температурой поверхности 1 . результаты испытаний полученных образцов представлены ,в табл. 1. Как видно из данных, приведенных в табл. 1, введение сульфата алюмиЮ1Я в количестве 0,5-2,5% при последующем введении гидроксида натри за 20-120 с до отлива при рН ,5 позвол ет получить бумагу с высокой впитывающей способностью и влагопрочностью . При этом уменьшение расхода сульфата алюмини , т.е. выход за нижний предел, указанный в формуле , приводит одновременно к уменьшению впитывак цей способности и вла- гопрочности, а выход за верхний предел - к уменьшению впитывающей способности . Отклонени величины рН от указанных пределов снижает оба пок.а зател . Пример 1. Во втором опыте бумагу получают аналогично первому опыту, но сульфат алюмини в количестве 2-5% ввод т в бумажную массу (размолотую целлюлозу) за 15,20, 40 и 60 мин до отлива, раствор гидроксида натри при этом ввод т за 20, 30, 120 и 130 с, а отлив провод т при рН среды 7. Результаты испытаний полученных образцов приведены в табл. 2. Данные табл. 2 свидетельствуют о том, что введение в волокнистую массу алюмикийсодержащего соединени менее чем за 20 мин до отлива образ цов бумаги не приводит к получению бумаги с высокой влагопрочностью и впитывакхчей способностью. Если врем контакта AlJ(SO;)з с волокнис той массой уменьшить до 15 мин, капилл рна впитываемость образцов сн жаетс на 26-29%, а прочность но влажном состо нии - на 38-57% в сра нении с уровнем этих показателей дл образцов преднагаемого изобретени . П ри м е р 2. Бумагу получают аналогично примеру 1, но в качестве соединени алюмини используют алюм калиевые квасцы KAl(SO) в количестве 0,3-2,8% к массе абсолютно сухого волокна (в пересчете на ввод т их за 30 мин до отлива.Резуль таты испытаний полученных образцов бумаги приведены в. табл. 3. Дантда табл. 3 свидетельствуют о том, что алюмокалиевые квасцы, введенные в бумажную массу ь количес ве 0,5-2,5% к абсолютно сухому воло ну обеспечивают повышение прочности бумаги в сухом и влажном состо нии при одновременном возрастании впитывающей способности бумаги. Эфективность квасцов практически не отличаетс от таковой дл сульфата алюми ни (табл. Г). Превышение объема вво димого алюминийсодержащего соединени снижает впитывающую способность; изменение времени взаимодействи ГСА (гидроксисоединений апкминн ) с целлюлозными волокнами до 10 и 150 с также снижают эффект, уменьшаетс в 2-2,5 раза прочность во влажном состо нии и в 1,2-1,3 раза впитывающа способность. РН массы перед отливом не может быть ниже 6, в противном случае прочность получаемой бумаги снижаетс по сравнению с прочностью при рН 6-9,5 в 1,6 раза. Более высокие чем 9,5 значени рН массы при отливе вызывают необходимость в нейтрализации или промывке бумаги. Пример 3. Бумагу получают аналогично примеру 1, отличие заключаетс в том, что алюмин йсодержащим соединением вл етс смесь сульфата алюмини и квасцов алюмокалие- вых из расчета 0,5-3,0% общего содер жани соединеге й алч т п к массе абсолютно сухого волокнд (в единицах AljOj), отливОбразцов произво-. д т при рН 7.5. Уровень этого показател устанавливают за 30 с до отлива внесением в массу 1 и. раствора NaOH. Результаты представлены в табл. 4. Данные табл. 4 свидетельствуют о том, что смесь сульфата алюмини и квасцов при различном соотношении зтих веществ дает тот же эффект, что и каждый из компонентов в отдельности . Превьшение 2,5%-ного содержани алюминийсодержащих coepiaf нений (в пересчете на , мас.% к абсолютно сухому волокну) приводит к снижению впитывающей способности получаемой бумаги. Смесь алюминий- содержащих веществ вводитс в массу в виде 1 н. раствора за 30 мин до отлива. Пример 4. К размолотой до 16, сульфатной небеленой целлюлозе прибавл ют раствор сульфата алЬмини в количестве 0,5-1,5% к массе абсолютно сухого волокна, счита на AljOj, и после 20 мин. перемешивани приливают щелочной раствор - раствор алюмината натри до рН 7,5-9,5, Отлив бумаги производ т через 30 с после внесени раствора NaAlOj, т.е. образовани ГСА в бумажной массе. Результаты представлены в табл. 5. Анализ табл. 5 показывает, что дп создани требуемого значени рН в качестве щелочного агента может быть использован алюминат натри без снижени анализируемых показателей . Пример 5. Получают образцы бумаги аналогично примеру 4, отличие заключаетс в том, что в качестве алюминийсодержащего компонента используют алюмокалиевые квасцы, а дл регулировани рН ассы - алюминат натри . Результаты представлены в табл. 6. Данные табл. 6 показывают, что введение в бумажную массу алюмокалиевых квасцов совместно с алюминатом натрн также позвол ет получить бумагу с высокой впитывающей способное-, тью и влагопрочностью, если рН массы составл ет 7,4-9,0. П р нм е р 6. В первом опыте готов т бумагу по известному спосоу . Дл этого в аналогичную по приерам 1-3 целлюлозу за 15 мин до тлива бумаги ввод т алюминат нати в коли« естве 2,5-5% от массы абсолютно сухого волокна п пересчёОтлив бумаги ведут при

те на А 1. Oj рН средь; 8-9,5, каковой обеспечиваетс внесением в массу 0,5 н. раствора сол ной кислоты.

Во втором огалте готов т бумагу аналогично первому, но в качестве соедиг1енн Алюмини используют хлорид алюмини . Отлив ведут при рН среды 8-9,5, дл чего в массу ввод т раствор гидроксида натри . Опыты велис ь в услови х, приближенных к производственным, т.е. без термообработки (сушка на цилиндре при .

Результаты испытаний бумаги, полученной в первом и втором опытах а также результаты испытаний бумаги изготовленной по предд1аг аемому способу , приведены в табл, 7.

Как вид,но из данных, приведенных в табл. 7, предлагаемый способ по сравнению с известным позвол ет достигнуть повышени впитывающей способности бумаги при сохранении влагопрочности.

Формула.из обретени

. (/пособ получени бумаги путем последовательного введени в бумаж- нуш массу соединений алюмини и щелочного раствора, отлива, прессова-, НИН и сушки бумажного полотна, о т - л и ч а ю ц и и с тем, что, с целью повышени впитывающей способности бумаги при сохранении ее влагопрочности , соединени алюмини вво- д т в бумажную массу за 20-40 мин, а щелочной раствор - за 30-120 с до отлива бумажного полотна, при этом в качестве соединений алюмини используют алюмокалиевые квасцы, сульфат алюмини или их смесь.

2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю - щ и и с тем, что соединени апю-

0 мини берут в количестве 0,5-2,5% от массы абсолютно сухого волокна.

3.Способ по п. 1, отличающийс тем. Что отлив бумажного полотна осуществл ют при рН среды

6,0-9,5.

Iт а б л и ц а I

57.763,8 51,5 6,/, 5,3 7,94,в37 54,3 70,0 68,1 53,0 7,0 12,6 12,68,3М 53.873,0 73,2 50, ,5 12,5 12,77,5Зв 47,5 64,4 66,1 48,3 8,9 0,4 11,07,230

Таблица 2 272930 36Зв39 МЗв37 333029

Таблица 3

Таблица 4

Касса I м , г

К пнпп рна рттюлв мость зл 5 ми , мм

(: Разрывной груз;

в сухом cocroKtaatt н.

во влажном состо нии , н.

ERATOtlpOtmoCTb , %

Таблица 5

Таблица 6

Таблица 7

1

масса I м , г

Капилл ркй рпитьтаемость за S мин, мм

Разрывной груз:

в сухом состо нии,

н.

во влажном состо нии , н.8,4

Влагопрочиость,Х1Д,Э

1261996

12.,

X

Продолжение табл 7

150 150150150

130

37

3730

33

37

77;3 57,5 80,8 60,6 79,2

13,3 8,214,2 8,614,0

17,2 14,5 17,5 14,1 17,6

Claims

Формул а.и з обретения

1. Способ получения бумаги путем последовательного введения в бумаж- ₅ ную массу соединений алюминия и щелочного раствора, отлива, прессова-.

ния и сушки бумажного полотна, отличающий с я тем, что, с целью повышения впитывающей способ10 ности бумаги при сохранении ее влагопрочности, соединения алюминия вво— дят в бумажную массу за 20-40 мин, а щелочной раствор - за 30-120 с до отлива бумажного полотна, при

15 этом в качестве соединений алюминия используют алюмокалиевые квасцы, сульфат алюминия или их смесь.
2. Способ по π. 1, о т л и ч а тощий с я тем, что соединения апю-

20 миния берут в количестве 0,5-2,5% от массы абсолютно сухого волокна.

3. Способ по π. 1, отличающийся тем, что отлив бумажного полотна осуществляют при pH среды

25 6,0-9,5.

Ι Таблица!

Расход сул ьфата алюминия

Время введения щелочного

Разрывной груз тоянии, в сухом сое- Разрывной груз во влажном

н. состоянии, н.

Величина pH при отливе

Капиллярная впитываемоета за 5 мин, мм

раство- Ά—-——-η . ¹ . ра, с 5 6 7 | 8,5 J 10 5 6 7 9,5 ТО 5 6 7 j 9.5 | 10

0,4 40 35,0 39,5 40,1 41,1 38,0 1,7 1,8 2, 1 2,0 2,1 28 27 29 25 29 0,5 30 31,7 52,9 54,0 .58,6 41,9 1,7 6,9 7,2 8,4 2,0 31 32 33 32 30 1.5 120 30,0 63,8 67,7 70,0 43,0 1.9 8,1 %э 10,7 2,3 31 37 36 .34 _ 31 1.5 20 28,2 60,8 54,2 58,8 45,4 1,8 4,0 4,2 4,7 1,3 30 31 33 27 28 2,5 120 25,1 69,1 73,5 77,3 43,0 1,8 11,8 12,5 13.3 2.1 33 37 38 37 33 2,75 120 24,0 75,2 79,4 82,2 44,8 1.7 15,6 15,5 17,0 2,4 34 26 25 24 27 1,5 150 .30,3 63,0 66,3 71,0 41,5 1,8 4,4 4,2 6,2 1.8 27 27 29 30 29

Таблица 2

Продолжительность контакта после добавки сульфата алюми- Разрывной груз в сухом СОСТОЯНИИ* Н₆ Разрывной груз во влажном состоянии* н· Капиллярная втитываехость за 5 мин, мм Продолжительность контакта после добавки щелочи, С 20 | 30 120 | 130 20 1 30 120 ! 130 20 ?9 120 130 15 57,7 63,8 75,0 51,5 6,4 5,3 7.9 4,8 27 27 29 30 20 54,3 70,0 68,1 53,0 7,0 12,6 12,6 8,3 34 36 38 39 40 53,8 73,0 73,2 50,1 7,5 12,5 »2,7 Ъ5 38 38 38 37 60 47,5 64,4 66,1 48,3 8,9 10,4 11,0 2,2 30 33 30 29

.1261996

Таблица 3

Расход KA1(SO₄)₂ , % Время введения NaOH до отлива, с pH среды при отливе Разрывной груз, н. Капиллярная впитываемость за 5 мин, мм в сухом состоянии во влажном состоянии 0,3 40 6 42,0 2,0 26 0,5 30 6 57,5 3,2 30 1,5 30 9,5 71,3 11,2 34 2,5 120 9,5 80,8 14,2 . 37 .2,8 120 9,5 81,1 16,4 24 1,5 10 6 60,4 6,4 26 · 1,5 150 6 70,0 5,1 29 1,5 30 4,5 44,4 2,1 28

Т

Таблица 4

Общий Соотношение (мае.) А1_г(SO₄ )₃ и KA1(SO^ Разрывной груз, и. Капиллярная впитываемость за 5 мин, мм расход Alj (SO₄)₃.+ KA1(SO₄^ , % Al^ 0 j к волокну о в сухом состоянии ... . во влажном состоянии 0,5 1:1 60,6 8,6 зз 1,5 1:2 74,2 12,1 37 2,5 2: 1 79,2 14,0 37 з,о 1:1 80,2 14,3 22

- • Т а б л и ц а 5 Расход А1_г (S0₄)_a, % Л1_гО₃ к волокну pH массы Время от введения NaA10₂ до отлива бумаги, с Разрывной груз, н. Капиллярная 1 iep ед ЛИВОМ маги иг бу- в сухом состоянии 1 Ιво влажном ^!состоянии впитываемость, мм 0,5 9,5 30 60, 1 8,6 29 1,5 7,5 30 77,3 14,0 36 -Ь-О/ Лк?.......... 30 ЗА, .. 29

Таблица 6

Расход KA1(SO₄)₂ % А1_г0₅к волокну pH массы перед отливом бумаги Время от введения NaAlO₂до отлива бумаги, с Разрывной груз, н. Капиллярная впитываемость за 5 мин, мм в сухом состоянии во влажном : СОСТОЯНИИ i ί ί 0,5 9,0 30 61,3 i сч co 29 1,5 * 7,4 30 78,1 14,0 36 1,0 8,5 30 60,8 8,7 28 ... ..... - -~и

Таблица 7

Показатели

Бумага, полученная известным способом по примеру. 6 .

2,5% AIClj 5,0% AIClj 2,5% 5% ΝαΑΙΟγ к волокну к волокну NaAIO к волокну в ед. В ед. , к волокну в ед. А1<0, А5А в ед. А1_г0_э А’ А

Масса 1 м*, г 150 150 150 150 Капиллярная рпктывае— ’мост» за 5 мин, мм 21 16 . 24 13 1 Разрывной груз} в сухом состоянии, и. 59,7 81,1 57,9 80,0 во влажном состоянии, я. 8,4 14,2 8,3 14,2 Влагопрочность,% 14,1 17,5 14,2 17,1

I2_;.

Продолжение табл 7

Бумага, полученная предлагаемьм способом по примерам

1 2 3 Al^SO,), KAI(SOД смесь А1_?(БОД и KAI (SO, ), 0,5% 2,5% 0,5% 2,5% 0,5% 2,5% PH 9,5 PH 9,5 pH 6,0 pH 9,5 pH 7,5 pH 7,5 . Λ Масса ! м , г 150 150 150 150 150 150 Капиллярная рпитывае'мость за 5 мин, мм 32 37 30 37 33 37 Разрывной груз: в сухом состоянии, н. 58,6 7.7', 3 57,5 80,8 60,6 79,2 во влажном состоянии, н. 8,4 13,3 8,2 14,2 8,6 14,0 Влагопрочиость.Х 14,3 17,2 14,5 17,5 14,1 » 17,6