UA75005C2

UA75005C2 - Process of production of printing paper with decreased mass of 1 m2

Info

Publication number: UA75005C2
Application number: UA20041210903A
Authority: UA
Inventors: Leonid Andriiovych Koptiukh; Tetiana Hennadiivna Hlushkova; Volodymyr Nyklyforovych Lehkyi; Tetiana Leonidivna Butko; Mykola Terentiiovych Lozovyk
Original assignee: Public Corp Ukrainian Scient R
Priority date: 2004-12-29
Filing date: 2004-12-29
Publication date: 2006-02-15

Abstract

Process of making printing paper with decreased mass of 1 m2 is proposed, it includes milling of whitened sulfate pulp, with obtaining fiber suspension, with inclusion of gluing substance and filling agent to it, with inclusion of additive on the basis of glycerin to the paper mass obtained, with paper forming and drying. At that, glycerin is added to paper mass with its fiber part made of mix of long-fiber fraction with fiber length 1100 - 1200 mkm and short-fiber fraction with fiber length 800-900 mkm, with the following fraction ratio, mass %: long-fiber fraction with fiber length 1100 - 1200 mkm 10-50 short-fiber fraction with fiber length 800-900 mkm 50-90.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід стосується целюлозно-паперової промисловості, зокрема, виробництва друкарських видів паперу. 2 Найбільш ефективно винахід може бути використаний для виготовлення паперу для друку зі зниженою масою 1 м2, у тому числі для виготовлення шкільних підручників.The invention relates to the pulp and paper industry, in particular, the production of printing types of paper. 2 The invention can be most effectively used for the production of printing paper with a reduced mass of 1 m2, including for the production of school textbooks.

Як відомо, чинний на території країн колишнього СРСР, у тому числі і на території України, державний стандарт ГОСТ 9094-89 "Бумага для печати офсетная. Технические условия" регламентує виготовлення паперу /о бля друку масою площі 1 м? 60 г, 80 г, 100 г і вище.As you know, the state standard GOST 9094-89 "Offset printing paper. Technical conditions" valid in the territory of the former USSR, including in Ukraine, regulates the production of printing paper with an area of 1 m? 60 g, 80 g, 100 g and above.

Аналіз реальної ситуації щодо власного виробництва і споживання паперу для друкування книжково-журнальної літератури, шкільних підручників, енциклопедичних і бібліографічних видань, іншої поліграфічної продукції показує доцільність виробництва в країні спеціальних видів паперу. Саме таким видом, на нашу думку, може бути папір для друку, у т.ч. офсетного, що має знижену масу паперу площею 1 м32 (48 г) з /5 Високим рівнем структурно-механічних і друкарських властивостей.An analysis of the real situation regarding own production and consumption of paper for printing book and magazine literature, school textbooks, encyclopedic and bibliographic editions, and other printing products shows the feasibility of producing special types of paper in the country. In our opinion, this is the type of paper for printing, incl. offset, having a reduced mass of paper with an area of 1 m32 (48 g) with /5 High level of structural, mechanical and printing properties.

Застосування такого паперу дає змогу знизити питомі витрати його на одиницю друкованої продукції з одночасним зниженням її маси (наприклад, підручників, енциклопедичних словників з великою кількістю сторінок тощо) і витрат, пов'язаних з її транспортуванням і збереженням (потрібно менше транспорту для перевезення і менші площі сховищ бібліотек, архівів тощо). Якщо папір з масою площі 1 м2, наприклад, 48 г характеризується необхідним комплексом властивостей, що відповідають якості паперу з масою площі 1 м? 80 або 100 г, то це свідчить, що в одиниці маси погонних або квадратних метрів буде більше, тобто можна надрукувати продукції відповідно більше в 1,65 або 2,0 рази.The use of such paper makes it possible to reduce its specific costs per unit of printed products with a simultaneous reduction in its mass (for example, textbooks, encyclopedic dictionaries with a large number of pages, etc.) and costs associated with its transportation and preservation (less transport is needed for transportation and smaller storage areas of libraries, archives, etc.). If paper with an area mass of 1 m2, for example, 48 g, is characterized by the necessary set of properties corresponding to the quality of paper with an area mass of 1 m? 80 or 100 g, then this indicates that there will be more linear or square meters per unit mass, that is, you can print 1.65 or 2.0 times more products, respectively.

Відповідно до вимог ДСанпін 5.5.6.084-02 "Гігієнічні вимоги до друкованої продукції для дітей" папір для книжкової продукції, у т.ч. шкільних підручників, повинен мати матову поверхню, білість 70-8895, непрозорість С не менш 9095, високу механічну міцність, що забезпечує технологічність його перероблення на сучасному о швидкісному поліграфічному устаткуванні і тривалий термін експлуатації продукції на його основі (наприклад,In accordance with the requirements of DSanpin 5.5.6.084-02 "Hygienic requirements for printed products for children" paper for book products, incl. school textbooks, must have a matte surface, whiteness 70-8895, opacity C not less than 9095, high mechanical strength, which ensures the manufacturability of its processing on modern high-speed printing equipment and a long service life of products based on it (for example,

КНИГИ, словники тощо).BOOKS, dictionaries, etc.).

Папір для друку повинен мати певні друкарські властивості, що характеризуються комплексом показників, які забезпечують високу якість друкованої продукції. Незалежно від виду застосованого друку на друкарські юю властивості паперу впливають його однорідність, здатність сприймати друкарську фарбу, білість, непрозорість, гладкість і площинність поверхні, лиск, мікрогеометрія поверхні, м'якість (стисливість), опір пилимості, о стійкість поверхні до вищипування. До числа факторів, що визначають якість друку, належать також ступінь («в контрастності між задрукованими і незадрукованими ділянками, чіткість друку, його просвічуваність, деформація паперу при зволоженні й ін. оPaper for printing must have certain printing properties, characterized by a set of indicators that ensure high quality of printed products. Regardless of the type of printing applied, the printing properties of the paper are affected by its uniformity, ability to perceive printing ink, whiteness, opacity, smoothness and flatness of the surface, gloss, microgeometry of the surface, softness (compressibility), resistance to sawdust, and resistance of the surface to plucking. Factors determining print quality also include the degree of contrast between printed and unprinted areas, clarity of print, transparency, deformation of paper when moistened, etc.

Деформація паперу при зволоженні являє собою збільшення розмірів зволоженого аркуша паперу по ширині і ї- довжині, виражене у відсотках стосовно первісних розмірів сухого аркуша, і називається лінійною деформацією після намокання. Надмірно високі значення показників деформації паперу призводять до несуміщення фарб під час друкування, що у випадку застосування багатоколірного друку спричиняє велику кількість браку друкованої « продукції, скручування, утворення хвилястості або короблення поверхні.Deformation of paper during wetting is an increase in the dimensions of a moistened sheet of paper in width and length, expressed as a percentage in relation to the original dimensions of a dry sheet, and is called linear deformation after wetting. Excessively high values of paper deformation indicators lead to misalignment of inks during printing, which, in the case of multi-color printing, causes a large number of defective printed products, twisting, waviness or warping of the surface.

Явища, що відбуваються при деформації, обумовлені природою паперу як капілярно-пористого колоїдного - с матеріалу. При зволоженні рослинні волокна, з яких складається папір, набухають і збільшуються в розмірах, що ц позначається тією чи іншою мірою на змінюванні розмірів паперового аркуша. "» Найменшу деформацію при зволоженні виявляють пористі види паперу і найбільшу - папір із зімкнутою структурою, виготовлений з маси жирного млива. У пористому папері збільшення розмірів волокон внаслідок їхнього набухання помітно не позначається на змінюванні лінійних розмірів аркуша паперу. У щільному папері з -і зімкнутою структурою збільшення розмірів волокон при їхньому набуханні неминуче деформує папір, а нерідко с призводить і до короблення його поверхні.The phenomena that occur during deformation are due to the nature of paper as a capillary-porous colloid material. When moistened, the plant fibers that make up the paper swell and increase in size, which affects to one degree or another the change in the size of the paper sheet. "» Porous types of paper exhibit the smallest deformation upon moistening, and the largest - paper with a closed structure, made from a mass of fatty clay. In porous paper, the increase in the size of fibers due to their swelling does not noticeably affect the change in the linear dimensions of a sheet of paper. In dense paper with - and closed by the structure, the increase in the size of the fibers during their swelling inevitably deforms the paper, and often leads to warping of its surface.

Деформація паперу виникає не тільки в результаті занурення його у воду. Вона виникає і при коливанні (ав) вологості навколишнього середовища. Внаслідок гігроскопічних властивостей волокон і капілярної структури о 50 паперового аркуша останній легко реагує на змінювання відносної вологості навколишнього повітря. Ці змінювання вологості рослинних волокон, з яких складається папір, позначаються на ступені набухання і сл змінюванні їхніх розмірів, а отже, і на змінюванні розмірів паперу. Внаслідок розклинювальної дії проникаючих у пори паперу молекулярних шарів води послабляються міжволокневі зв'язки. При наступному висиханні паперу в середовищі сухого повітря під впливом сил капілярної контракції відновлюються міцні зв'язки між волокнами в нових контактних точках.Deformation of paper occurs not only as a result of immersing it in water. It also occurs when the humidity of the environment fluctuates. Due to the hygroscopic properties of fibers and the capillary structure of a paper sheet, the latter easily reacts to changes in the relative humidity of the surrounding air. These changes in the moisture content of the plant fibers that make up the paper affect the degree of swelling and subsequent changes in their sizes, and therefore, the paper's size changes. As a result of the wedging action of the molecular layers of water penetrating into the pores of the paper, the inter-fiber connections are weakened. During the subsequent drying of the paper in a dry air environment under the influence of capillary contraction forces, strong connections between fibers are restored at new contact points.

Таким чином, поряд з набуханням волокон у механізмі змінювання лінійних розмірів паперу переважну роль о відіграє розклинювальний тиск моно- і полімолекулярних шарів сорбованої вологи, а також процес релаксації ко напруг у структурі паперу, що призводить до зсуву волокон.Thus, along with the swelling of the fibers in the mechanism of changing the linear dimensions of the paper, a predominant role is played by the wedging pressure of the mono- and polymolecular layers of sorbed moisture, as well as the process of relaxation of the stresses in the paper structure, which leads to the displacement of the fibers.

Величина об'ємного набухання аркуша паперу є майже лінійною функцією його вологості. Однак при 60 зволоженні волокна значно більше збільшуються його розміри за діаметром, ніж у довжину. Внаслідок переважної орієнтації волокон у машинному напрямі паперового полотна звичайно в цьому напрямі деформація паперу менше, а в поперечному - більше. Отже, чим рівномірніше в папері розташовані волокна, тим менше повинна бути різниця в ступені деформації паперу в машинному і в поперечному напрямах.The amount of volumetric swelling of a sheet of paper is an almost linear function of its moisture content. However, when the fiber is moistened, its diameter increases significantly more than its length. As a result of the predominant orientation of the fibers in the machine direction of the paper web, the deformation of the paper is usually less in this direction, and more in the transverse direction. Therefore, the more uniformly the fibers are located in the paper, the smaller should be the difference in the degree of deformation of the paper in the machine and transverse directions.

Наповнювач і каніфольна проклейка паперу, які підвищують його поруватість, призводять до зменшення 65 деформації паперу; крохмальна ж проклейка, що підвищує зімкнутість паперу, спричиняє збільшення деформації при його зволоженні. Каніфольна проклейка паперу затримує проникнення вологи в товщу аркуша, тобто затримує набухання волокон, отже, і прояв деформації паперу.The filler and rosin sizing of the paper, which increase its porosity, lead to a decrease in the deformation of the paper; starch sizing, which increases the tightness of the paper, causes an increase in deformation when it is moistened. Rosin sizing of paper delays the penetration of moisture into the thickness of the sheet, i.e. delays the swelling of the fibers, therefore, the manifestation of paper deformation.

Чим більше гідрофобність проклеювальної речовини, тим менше деформація при зволоженні паперу, проклеєного цією речовиною. Наприклад, папір, проклеєний парафіновим клеєм, має меншу деформацію, ніж папір, проклеєний каніфольним клеєм.The greater the hydrophobicity of the gluing substance, the smaller the deformation when moistening the paper pasted with this substance. For example, paper glued with paraffin glue has less deformation than paper glued with rosin glue.

Сірчанокислий алюміній створює в папері кисле середовище, що обмежує ступінь набухання рослинних волокон. Тому дія сірчанокислого алюмінію дещо знижує деформацію паперу після його зволоження. Ще більше знижується деформація від спільної дії каніфольного клею і сірчанокислого алюмінію.Aluminum sulfate creates an acidic environment in the paper, which limits the degree of swelling of plant fibers. Therefore, the action of aluminum sulfate slightly reduces the deformation of paper after it is moistened. The deformation from the joint action of rosin glue and aluminum sulfate is even more reduced.

Відомий метод усунення помітної деформації паперу при його зволоженні. Цей метод полягає в тім, що між 7/0 двома шарами паперу приклеюється металева фольга, що є каркасом, який перешкоджає деформації паперу.A well-known method of eliminating noticeable deformation of paper when it is moistened. This method involves sticking metal foil between two layers of 7/0 paper, which is a framework that prevents the paper from warping.

Однак, такий метод непридатний для виготовлення паперу для друку, особливо зі зниженою масою 1 м7.However, this method is not suitable for the production of printing paper, especially with a reduced mass of 1 m7.

Інший метод підвищення стабільності розмірів паперу при змінюванні його вологості полягає в обробленні паперу формальдегідом у майже безводному середовищі. При цьому папір стає вологостійким, зменшується здатність його волокон до набухання, що і знижує деформацію паперу при змінюванні його вологості.Another method of increasing the stability of paper dimensions when changing its humidity is to treat the paper with formaldehyde in an almost anhydrous environment. At the same time, the paper becomes moisture-resistant, the ability of its fibers to swell decreases, which reduces the deformation of the paper when its humidity changes.

Відомо, що додавання до паперової маси 2095 формальдегіду до маси волокон знижує деформацію паперу приблизно на 5095. Однак, при цьому істотно знижується білість паперу. При виготовленні такого паперу в повітря робочої зони виділяється формальдегід, що спричиняє дратівну й алергійну дію на людину, у зв'язку з чим потрібен додатковий захист персоналу і додаткове устаткування, у тому числі і для витяжної вентиляції.It is known that the addition of 2095 formaldehyde to the mass of fibers reduces the deformation of the paper by approximately 5095. However, this significantly reduces the whiteness of the paper. During the production of such paper, formaldehyde is released into the air of the working area, which causes an irritating and allergic effect on a person, in connection with which additional protection of personnel and additional equipment is needed, including for exhaust ventilation.

Крім того, формальдегід є речовиною, введення якої в продукцію для дітей неприпустимо.In addition, formaldehyde is a substance whose introduction into products for children is unacceptable.

Позитивні результати дає додавання в масу неопренового латексу в кількості понад 2095 до маси волокон.The addition of neoprene latex to the mass of more than 2095 to the mass of fibers gives positive results.

Однак при цьому введення латексу в папір ускладнює технологічний процес, оскільки латекс схильний до коагуляції.However, the introduction of latex into paper complicates the technological process, since latex is prone to coagulation.

Відомо, що поверхневе проклеювання паперу тваринним клеєм приблизно в 2 рази збільшує деформацію паперу. Крім того, поверхневе проклеювання тваринним клеєм надає паперу відносно тверду, невсмоктуючу с поверхню, що поліпшує стираність паперу, але погіршує друкарські властивості. Поверхня паперу стає цілком водонепроникною, якщо папір після клейової ванни пропускати крізь ванну з глиноземом або формальдегідом. і9)It is known that surface gluing of paper with animal glue increases the deformation of paper by approximately 2 times. In addition, surface gluing with animal glue gives the paper a relatively hard, non-absorbent surface, which improves the wearability of the paper, but worsens the printing properties. The surface of the paper becomes completely waterproof if the paper is passed through a bath of alumina or formaldehyde after the glue bath. i9)

При виготовленні конторського і документного паперу, що проклеюються тваринним клеєм, оброблення формальдегідом і глиноземом не здійснюється.In the production of office and document paper pasted with animal glue, processing with formaldehyde and alumina is not carried out.

При виготовленні паперу із проклеюванням тваринним клеєм іноді користуються способом "сирого ю просочення". У цьому випадку папір після проклеювання тваринним клеєм намотують в рулон у сирому стані і залишають доти, поки клей цілком не просочить папір. Коли просочення закінчується, папір висушують гарячим о повітрям на сушильній машині (Барбера). У кінцевому результаті виходить дуже жорсткий і міцний папір, що ав! може бути гарним замінником високоякісного паперу повітряного сушіння.In the production of paper pasted with animal glue, the method of "wet impregnation" is sometimes used. In this case, the paper, after pasting with animal glue, is wound into a roll in a raw state and left until the glue completely permeates the paper. When the impregnation ends, the paper is dried with hot air on a dryer (Barbera). The end result is a very hard and strong paper that aw! can be a good substitute for high quality air dry paper.

Папір із проклеюванням тваринним клеєм повинний висушуватися при ретельно регульованих умовах, тому юю що сушіння зводиться до видалення води з гелеподібного шару, утвореного на поверхні паперового полотна. Це значить, що вода повинна бути випарувана при температурі нижче точки розрідження гелю, Видалення води повинно бути поступовим і не повинно переходити за межі такого стану, коли починається відшаровування плівки клею. Під час сушіння є тенденція до більшої усадки плівки клею по товщині паперу, чим по довжині або « ширині, тому що плівка міцно зв'язана з папером і не може вільно переміщатися в площині паперового аркуша.Paper pasted with animal glue must be dried under carefully controlled conditions, so drying is reduced to removing water from the gel-like layer formed on the surface of the paper web. This means that the water must be evaporated at a temperature below the melting point of the gel. The removal of water must be gradual and must not go beyond the state when the peeling of the adhesive film begins. During drying, there is a tendency for the adhesive film to shrink more along the thickness of the paper than along its length or width, because the film is tightly bound to the paper and cannot move freely in the plane of the paper sheet.

Якщо плівку знову зволожити водою, вона прагнутиме відновити ту форму, яку мала при утворенні гелю і, отже, й с матиме тенденцію до набухання, головним чином, по товщині. Як правило, плівки тваринного клею повільно ц поглинають воду і для досягнення рівноваги може знадобитися змочування затверділої поверхневої плівки "» тривалістю до 12 тижнів. Такий процес усунення схильності паперу до деформації є тривалим і нетехнологічним.If the film is rewetted with water, it will tend to regain the shape it had when the gel was formed and, therefore, will tend to swell, mainly in thickness. As a rule, films of animal glue slowly absorb water, and in order to achieve equilibrium, it may be necessary to wet the hardened surface film for up to 12 weeks. This process of eliminating the tendency of paper to deform is long and non-technological.

Для поліпшення споживчих властивостей папір пластифікують. Папір при цьому стає пластичним і втрачається відчуття його жорсткості. Він не тільки не дзвенить при перегортанні аркушів, але навіть стає -І безшумним. Розміщуючись на плоскій поверхні, такий папір не виявляє схильності до скручування. Одночасно пластифікація паперу сприяє підвищенню показників опору паперу злому і його подовження до розриву. Опір і-й паперу розриву, як правило, помітно знижується. ав! Недорогим способом пластифікації паперу є підвищення його вологості. Однак практично важко одержати і постійно підтримувати в папері потрібну вологість, тому що вона змінюється залежно від відносної вологості о навколишнього повітря. Пластифікація паперу водою полягає в набуханні волокон, які стають гнучкішими. Однак, с при цьому сили тертя між сполученими поверхнями волокон знижуються, тому що вода слугує своєрідним мастилом. Жорсткі і міцні водневі зв'язки між ланцюгами целюлози заміняються менш міцними і більш гнучкими водяними містками, що й обумовлює зниження міцності паперу на розрив з одночасним підвищенням його опору Зпому І відносному подовженню до розриву.To improve consumer properties, paper is plasticized. At the same time, the paper becomes plastic and the feeling of its rigidity is lost. Not only does it not ring when turning the pages, but it even becomes silent. When placed on a flat surface, such paper does not show a tendency to twist. At the same time, paper plasticization helps to increase the resistance of paper to breakage and its elongation before breaking. As a rule, the tear resistance of i-th paper is significantly reduced. aw! An inexpensive way to plasticize paper is to increase its humidity. However, it is practically difficult to obtain and constantly maintain the required humidity in the paper, because it changes depending on the relative humidity of the surrounding air. Plasticizing paper with water consists in the swelling of the fibers, which become more flexible. However, with this, the friction forces between the connected surfaces of the fibers decrease, because water serves as a kind of lubricant. Hard and strong hydrogen bonds between cellulose chains are replaced by less strong and more flexible water bridges, which causes a decrease in the tensile strength of paper with a simultaneous increase in its resistance to Zpom and relative elongation to break.

Коли потрібне довгострокове пом'якшення паперу, до його структури вводять гігроскопічний, по можливості,When long-term softening of paper is required, hygroscopic, if possible, is introduced into its structure

Ф, нелетучий пластифікатор. ко Ефективним засобом зниження деформації паперу є його пластифікація з використанням 5-1596-ного розчину сорбіту нормальної температури або підігрітого до 302С. Пластифікують також покриття, яке наноситься на 60 папір. Оброблений у такий спосіб папір відрізняється дещо меншими показниками руйнівного зусилля і розривної довжини, ніж непластифікований.F, non-volatile plasticizer. An effective means of reducing the deformation of paper is its plasticization using a 5-1596 solution of sorbitol at normal temperature or heated to 302C. The coating applied to 60 paper is also plasticized. The paper treated in this way has slightly lower destructive force and breaking length than non-plasticized paper.

Оскільки введення більшості пластифікаторів у паперову масу пов'язано з втратами в результаті вимоїв, частіше пластифікують готовий папір поверхневим обробленням пластифікуючими речовинами.Since the introduction of most plasticizers into paper pulp is associated with losses as a result of leaching, finished paper is more often plasticized by surface treatment with plasticizers.

Для пластифікації паперу застосовують гліцерин, який вводять звичайно в межах від З до 2095 до маси 65 паперу. Однак це не крайні межі. Відомо, наприклад, що пергамент пластифікують при витраті гліцерину 2,590, хоча введення його менш 3905 вважається неефективним.To plasticize paper, glycerin is used, which is usually introduced in the range from 3 to 2095 to the mass of 65 paper. However, these are not extreme limits. It is known, for example, that parchment is plasticized at the consumption of glycerin 2.590, although the introduction of less than 3905 is considered ineffective.

Дослідження штучного старіння паперу, виготовленого з 100905 біленої сульфітної целюлози і зі вмістом 690 крохмалю від маси волокон, показали, що просочення паперу з метою його пластифікації 1096-ним розчином гліцерину сприяє підвищенню стійкості паперу до штучного старіння. Установлено, що в результаті пластифікації гліцерином розривна довжина паперу знижується, а подовження паперу до розриву й опір злому підвищується.Studies on the artificial aging of paper made from 100905 bleached sulfite cellulose and with a content of 690 starch by mass of fibers showed that impregnation of paper for the purpose of its plasticization with a 1096 solution of glycerin contributes to increasing the resistance of paper to artificial aging. It has been established that as a result of plasticization with glycerin, the breaking length of paper decreases, and the elongation of paper before breaking and resistance to breaking increases.

Підвищується також і прозорість паперу |Справочник бумажника, т. ІЇ, Лесная промьішленность. - 1965, С. 6561.The transparency of the paper also increases. - 1965, P. 6561.

Відомий процес виготовлення паперу (патент Моб419791, США, 021Н17/061, відповідно з яким до композиції паперу вводять хімічну добавку, що переважно включає, мас. 9о: 31-63 дігліцериду і 45-55 аміноефіру. Хімічну добавку вводять до целюлозної суспензії перед подаванням Її в напірний ящик папероробної машини в кількості 70..1-10 фунтів на тонну целюлозної суспензії.The known process of paper production (patent Mob419791, USA, 021Н17/061, according to which a chemical additive is introduced into the composition of the paper, which mainly includes, by weight, 9o: 31-63 diglyceride and 45-55 amino ester. The chemical additive is introduced into the cellulose suspension before serving Its in the pressure box of the paper machine in the amount of 70..1-10 pounds per ton of cellulose suspension.

Відомий процес виготовлення паперу обраний нами за найближчий аналог як найбільш близький за технічною сутністю.The well-known paper-making process is chosen by us as the closest analog, as it is the closest in terms of technical essence.

Відомий процес виготовлення паперу дає змогу збільшити непрозорість паперу до 87,9965 і білість до 68,4965.The known papermaking process makes it possible to increase the opacity of the paper to 87.9965 and the whiteness to 68.4965.

Згаданий папір має недостатню механічну міцність і досить високий рівень лінійної деформації. Відомо, що 7/5 Хімічну добавку вводять до целюлозної маси для традиційного виготовлення паперу. Це означає, що білену сульфатну целюлозу розмелюють, у розмелену целюлозу вводять традиційну проклеювальну речовину - каніфольний клей, крохмальний клей, осаджувач - сірчанокислий глинозем і наповнювач. Як наповнювач традиційно використовують каолін. Хімічну добавку вводять до розмеленої целюлози перед надходженням останньої в напірний ящик папероробної машини. Технологічний процес виготовлення такого паперу складний, 2о оскільки вимагає введення додатково декількох хімічних речовин, що не застосовуються при традиційному виготовленні паперу.The mentioned paper has insufficient mechanical strength and a rather high level of linear deformation. It is known that 7/5 A chemical additive is introduced into pulp for traditional papermaking. This means that the bleached sulfate cellulose is ground, a traditional sizing agent is introduced into the ground cellulose - rosin glue, starch glue, precipitant - alumina sulfate and filler. Kaolin is traditionally used as a filler. The chemical additive is introduced into the ground pulp before it enters the pressure box of the paper machine. The technological process of making such paper is complex, 2o because it requires the introduction of several additional chemicals that are not used in traditional paper making.

Завданням винаходу є зниження лінійної деформації паперу при збереженні показників його міцності і спрощення технологічного процесу.The task of the invention is to reduce the linear deformation of paper while maintaining its strength and simplifying the technological process.

Поставлене завдання вирішується тим, що в процесі виготовлення паперу для друку зі зниженою масою 1 Га 25 м2, що включає розмелювання біленої сульфатної целюлози з одержанням волокнистої суспензії, введення до неї проклеювальної речовини і наповнювача, введення в отриману паперову масу добавки на основі гліцерину, і9) відливання і сушіння, відповідно до винаходу гліцерин вводять у паперову масу, волокниста частина якої приготовлена із суміші довговолокнистої фракції з довжиною волокна 1100-1200 мкм і коротковолокнистої фракції з довжиною волокна 800-900 мкм за співвідношення фракцій, мас. 9о: юю 30 довговолокниста з довжиною волокна 1100-1200 мкм 10-50; («в») коротковолокниста з довжиною волокна 800-900 мкм 50-90. Га»)The task is solved by the fact that in the process of manufacturing paper for printing with a reduced mass of 1 Ha 25 m2, which includes grinding bleached sulfate cellulose to obtain a fibrous suspension, introducing a sizing substance and filler into it, introducing glycerin-based additives into the resulting paper mass, and9 ) casting and drying, according to the invention, glycerin is introduced into the paper pulp, the fibrous part of which is prepared from a mixture of long-fiber fraction with a fiber length of 1100-1200 μm and short-fiber fraction with a fiber length of 800-900 μm according to the ratio of fractions, wt. 9o: yuyu 30 long fiber with a fiber length of 1100-1200 microns 10-50; ("c") short fiber with a fiber length of 800-900 microns 50-90. Ha")

Застосування в запропонованому процесі виготовлення паперу волокнистої композиції целюлозних волоконз М) з довжиною волокна 800-900 мкм забезпечує заповнення простору між волокнами більш довгими, з довжиною М 1100-1200 мкм, що утворюють тривимірну сітку при формуванні паперового полотна і забезпечують досить високі показники його механічної міцності. Дрібна фракція волокон целюлози з довжиною волокон 800-900 мкм, що є полімером з відносно високою молекулярною масою і великим вмістом гідроксильних груп, здатних утворювати водневі зв'язки, у вигляді волокнистої суспензії адсорбується і поверхнею целюлозних волокон « довжиною 1100-1200 мкм, стикаючись і з'єднуючись з ними, з утворенням щільної і рівномірної структури. -вThe use in the proposed process of making paper of a fibrous composition of cellulose fibers (M) with a fiber length of 800-900 μm ensures the filling of the space between longer fibers with a length of M of 1100-1200 μm, which form a three-dimensional grid during the formation of the paper web and provide fairly high indicators of its mechanical strength strength A small fraction of cellulose fibers with a fiber length of 800-900 μm, which is a polymer with a relatively high molecular weight and a high content of hydroxyl groups capable of forming hydrogen bonds, in the form of a fibrous suspension is also adsorbed by the surface of cellulose fibers with a length of 1100-1200 μm, coming into contact with and connecting with them, with the formation of a dense and uniform structure. -in

В зоні контакту волокон на стадіях пресування і сушіння відбувається гомогенізація поверхні паперового с аркуша. При випаровуванні води утворюється монолітна структура контактуючих і стичних поверхонь, що :з» призводить до підвищення зімкнутості й однорідності поверхні і структурно-механічних властивостей виготовленого у такий спосіб паперу.In the contact zone of the fibers during the pressing and drying stages, the surface of the paper sheet is homogenized. When water evaporates, a monolithic structure of the contacting and adjacent surfaces is formed, which, in turn, leads to an increase in the tightness and uniformity of the surface and the structural and mechanical properties of the paper produced in this way.

Застосування гліцерину є оптимальним для зниження лінійної деформації паперу, призначеного для -1 що виготовлення друкованої продукції, у тому числі шкільних підручників, оскільки гліцерин нешкідливий і не має запаху. 1 Зниження лінійної деформації паперу, до складу якого введено гліцерин, можна пояснити таким чином. о Гліцерин має високу гігроскопічність і, завдяки здатності сорбувати і утримувати вологу (до 5095 своєї маси), гліцерин є також пластифікатором паперу, забезпечуючи останньому м'якість, гнучкість і еластичність. (ав) Здатність гліцерину утримувати вологу забезпечує стабільний вологовміст у папері. Вологосорбуючі властивості сп гліцерину збільшують також гігроскопічність проклеювальних агентів. Тому при зволоженні паперу, наприклад, під час нанесення на його поверхню фарби, і наступному висушуванні змінювання розмірів паперового аркуша відбувається в дуже незначних розмірах. 5 Винахід ілюструється таким прикладами.The use of glycerin is optimal for reducing the linear deformation of paper intended for the production of printed products, including school textbooks, since glycerin is harmless and odorless. 1 The decrease in linear deformation of paper containing glycerin can be explained as follows. o Glycerin has a high hygroscopicity and, thanks to its ability to absorb and retain moisture (up to 5095 of its weight), glycerin is also a paper plasticizer, providing the latter with softness, flexibility and elasticity. (ав) The ability of glycerin to retain moisture ensures a stable moisture content in the paper. The moisture-absorbing properties of glycerin also increase the hygroscopicity of adhesives. Therefore, when the paper is moistened, for example, during the application of paint on its surface, and the subsequent drying, the size of the paper sheet changes in very small sizes. 5 The invention is illustrated by the following examples.

Використовують сульфатну білену целюлозу, яку піддають розмелюванню в ролі або млинах безперервної дії (Ф) до досягнення довжини волокон 1100-1200 мкм (І частина). Аналогічним способом розмелюють другу частинуSulfate bleached cellulose is used, which is subjected to grinding in rollers or mills of continuous action (F) until the fiber length is 1100-1200 microns (Part I). Grind the second part in a similar way

Ге целюлози до досягнення довжини волокон 800-900 мкм. З отриманої волокнистої маси І і ІЇ частин складають волокнисту масу, вибираючи при цьому співвідношення довговолокнистої до коротковолокнистої фракції во 10-50:50-90 відповідно, вводять до неї проклеювальний склад з каніфольного клею - 1,5 мас. 95, крохмалю - 2 мас. 96, глинозему - б мас. 90. Як наповнювач використовують суміш каоліну і цеоліту в співвідношенні 70:30 мас. 90. З приготовленої паперової маси формують відомим способом паперове полотно. Отримане паперове полотно висушують і піддають каландруванню.He cellulose until the fiber length is 800-900 microns. From the obtained fibrous mass of the I and II parts, make a fibrous mass, while choosing the ratio of long-fiber to short-fiber fraction in 10-50:50-90, respectively, introduce into it a sizing composition of rosin glue - 1.5 wt. 95, starch - 2 wt. 96, alumina - b mass. 90. As a filler, a mixture of kaolin and zeolite is used in a ratio of 70:30 by weight. 90. From the prepared paper mass, a paper canvas is formed in a known way. The resulting paper fabric is dried and subjected to calendering.

Приклад 1. Зразки паперу виготовляють з паперової маси таким чином, що масова частка наповнювача в папері складає 0,395. Гліцерин у паперову масу не вводять. б5 Приклад 2. Зразки паперу виготовляють з паперової маси таким чином, що масова частка наповнювача в папері складає 3,195. Гліцерин до паперової маси вводять перед напірним ящиком папероробної машини в кількості 0,595 від маси абсолютно сухого волокна.Example 1. Paper samples are made from paper pulp in such a way that the mass fraction of the filler in the paper is 0.395. Glycerin is not introduced into the paper pulp. b5 Example 2. Paper samples are made from paper pulp in such a way that the mass fraction of the filler in the paper is 3.195. Glycerin is added to the paper mass in front of the pressure box of the paper machine in the amount of 0.595 of the mass of completely dry fiber.

Приклад 3. Зразки паперу виготовляють аналогічно прикладові 2, але при цьому масова частка наповнювачаExample 3. Paper samples are made similarly to example 2, but with the mass fraction of the filler

В папері складає 5,095, а гліцерин у масу вводять у кількості 1,095 від маси абсолютно сухого волокна.In paper, it is 5.095, and glycerin is introduced into the mass in the amount of 1.095 from the mass of absolutely dry fiber.

Приклад 4. Зразки паперу виготовляють аналогічно прикладові 2, але при цьому масова частка наповнювача в папері складає 6,295, а гліцерин у масу вводять у кількості 2,095 від маси абсолютно сухого волокна.Example 4. Paper samples are made similarly to example 2, but the mass fraction of the filler in the paper is 6.295, and glycerin is introduced into the mass in the amount of 2.095 from the mass of completely dry fiber.

Приклад 5. Зразки паперу виготовляють аналогічно прикладові 2, але при цьому масова частка наповнювача в папері складає 7,195, а гліцерин у масу вводять у кількості 3,095 від маси абсолютно сухого волокна. 70 Приклад 6 (найближчий аналог). Папір виготовляють у такий спосіб. Целюлозу розмелюють до одержання волокнистої суспензії із середньою довжиною волокон 1900-2100 мкм, вводять до неї проклеювальний склад з каніфольного клею - 1,5 мас. 96, крохмалю - 2 мас. 9о, глинозему - б мас. 95. Як наповнювач використовують каолін. В отриману паперову масу, безпосередньо перед надходженням її в напірний ящик папероробної машини, вводять хімічну добавку, що складається з 4095 дігліцериду, 5095 аміноефіру. З приготовленої /5 паперової маси формують відомим способом паперове полотно. Отримане паперове полотно висушують і піддають каландруванню.Example 5. Paper samples are made similarly to example 2, but the mass fraction of the filler in the paper is 7.195, and glycerin is introduced into the mass in the amount of 3.095 from the mass of completely dry fiber. 70 Example 6 (the closest analogue). Paper is made in the following way. Pulp is ground to obtain a fibrous suspension with an average length of fibers of 1900-2100 microns, a gluing composition of rosin glue is introduced into it - 1.5 wt. 96, starch - 2 wt. 9o, alumina - b mass. 95. Kaolin is used as a filler. A chemical additive consisting of 4095 diglyceride, 5095 amino ester is introduced into the resulting paper mass, immediately before it enters the pressure box of the paper machine. From the prepared /5 paper mass, a paper canvas is formed in a known way. The resulting paper fabric is dried and subjected to calendering.

В отриманих зразках визначають масу паперу площею 1 м, руйнівне зусилля, вологість, лінійну деформацію за нормативно-технічною документацією, що прийнята в целюлозно-паперовій промисловості.In the obtained samples, the mass of paper with an area of 1 m, destructive force, humidity, and linear deformation are determined according to the regulatory and technical documentation adopted in the pulp and paper industry.

Результати визначень наведені в таблиці.The results of the determinations are shown in the table.

У прикладах 1 і 6 вологість паперу низька (4,595), що підвищує крихкість паперу і одночасно знижує його еластичність і гнучкість. При перегинанні такого паперу з'являються тріщини і мікротріщини, а при зволоженні або перебуванні у відкритому повітряному просторі значно підвищується його лінійна деформація.In examples 1 and 6, the moisture content of the paper is low (4.595), which increases the brittleness of the paper and simultaneously reduces its elasticity and flexibility. When such paper is bent, cracks and microcracks appear, and when moistened or in open air, its linear deformation increases significantly.

Введення ж гліцерину до складу паперу в кількості 0,5-3,095 підтримує вологість паперу на рівні 6,595, Що забезпечує стабільність його розмірів при зволоженні, виключає усадку, скручування під час висушування, ГаThe introduction of glycerin into the composition of the paper in the amount of 0.5-3.095 maintains the humidity of the paper at the level of 6.595, which ensures the stability of its dimensions when moistened, eliminates shrinkage, twisting during drying, Ha

Виключає необхідність регулювання вмісту вологи в папері перед нанесенням друку.Eliminates the need to adjust the moisture content of the paper before printing.

Вологість паперу і стабільність рівня вологості (6,5-6,690) при введенні гліцерину відповідно до винаходу і) не призводять до зниження механічної міцності а, навпаки, сприяють її підвищенню в порівнянні зі зразками паперу без гліцерину.The humidity of the paper and the stability of the humidity level (6.5-6.690) when introducing glycerin according to the invention i) do not lead to a decrease in mechanical strength and, on the contrary, contribute to its increase in comparison with paper samples without glycerin.

Збільшення ж вмісту вологи в папері до рівня 7-1095 призводить до зниження механічної міцності. Це юю пояснюється тим, що підвищення кількості води підсилює ефект розриву міжволокневих водневих зв'язків у папері. оIncreasing the moisture content in paper to the level of 7-1095 leads to a decrease in mechanical strength. This is explained by the fact that increasing the amount of water increases the effect of breaking interfiber hydrogen bonds in paper. at

Виготовлення паперу зі спеціальної волокнистої паперової маси, що складається із суміші довговолокнистої ав! і коротковолокнистої фракцій, у яку введений гліцерин у кількості 0,5-3,095 від маси а.с. волокна, дозволяє одержати таку структуру паперового полотна, що сприяє досягненню і стабілізації на низькому рівні лінійної о деформації паперу. -Production of paper from a special fibrous paper mass consisting of a mixture of long-fiber av! and short-fiber fractions, in which glycerol is introduced in the amount of 0.5-3.095 by weight of a.s. fibers, allows you to obtain such a structure of the paper web, which contributes to the achievement and stabilization at a low level of linear deformation of the paper. -

Найменування показника ч 4 15131155 З с . г»Name of the indicator h 4 15131155 From p. g"

Кількість гіцерину. що вводиться допаперуль 0 0510 2030The amount of hycerin. that is entered before paper 0 0510 2030

Вологістьпалевуєє 45 49 БО б 6645 - сл («в) "є ШІMoisture content 45 49 BO b 6645 - sl («c) "is AI

Claims

The formula of the invention sl

The process of manufacturing paper for printing with a reduced mass of 1 m 2, which includes grinding bleached sulfate cellulose to obtain a fibrous suspension, introducing a sizing substance and filler into it, introducing a glycerin-based additive into the resulting paper mass, casting and drying, which is characterized by the fact that glycerin is injected into the paper pulp, the fibrous part of which is made from a mixture of i) long-fiber fraction with a fiber length of 1100-1200 μm and short-fiber fraction with a fiber length of 800-900 μm according to the ratio of fractions, wt.9o:

in long fiber with a fiber length of 1100-1200 μm 10-50 short fiber with a fiber length of 800-900 μm 50-90. b5