ВОЛОКНИСТАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГАЗЕТНОЙ БУМАГИ Российский патент 1996 года по МПК D21H11/08 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано для производства газетной бумаги.

Известна волокнистая композиция для производства газетной бумаги, содержащая в составе 70-80% дефибрерной древесной массы со степенью помола 70-74^оШР и 20-30% сульфитной небеленой или сульфатной хвойной беленой или полубеленой целлюлозы, размолотой до 24-27^оШР [1] Состав по волокну данной композиции определяется свойствами вышеуказанных волокон (дефибрерная древесная масса короткие волокна с хорошей разработкой поверхности, высокой непрозрачностью; целлюлоза длинные гибкие волокна с высокой собственной прочностью) и требуемыми свойствами газетной бумаги. Волокна целлюлозы играют роль каркаса в бумажном листе; пространство между целлюлозными волокнами в листе заполняется короткими и жесткими волокнами дефибрерной древесной массы. Последние обеспечивают необходимую плотность и непрозрачность газетной бумаги, в то время как волокна целлюлозы обеспечивают требуемую механическую прочность бумаги.

Недостатком данной волокнистой композиции является плохая разработка более длинных волокон и повышенное количество обрывков волокон в дефибрерной древесной массе, что приводит к увеличению содержания волокон целлюлозы до 20-30% Данные недостатки объясняются тем, что при производстве дефибрерной древесной массы разделение древесины на волокна осуществляется в основном за счет рубки волокон, а не расщепления по срединной пластинке. Повышение степени помола дефибрерной древесной массы приводит к ухудшению ее качества вследствие увеличения содержания обрывков волокон в массе.

Для преодоления этих недостатков предложены различные способы получения древесной массы, основанные на расщеплении на волокне древесной щепы и предварительной обработке щепы паром и химикатами для размягчения срединной пластинки перед расщеплением щепы на волокна. Волокнистые полуфабрикаты, по- лучаемые данными способами, получили название термомеханической и химико-термомеханической массы. Использование данных волокнистых полуфабрикатов в составе волокнистой композиции для производства газетной бумаги позволяет снизить содержание целлюлозы до 10-15% [2]
Известна также волокнистая композиция для изготовления газетной бумаги, содержащая 100% химико-термомеханической массы [3] Волокна химико-термомеханической массы в вышеуказанных композициях частично или полностью заменяют волокна целлюлозы и дефибрерной древесной массы. Недостатками данных композиций являются меньшая по сравнению с волокнами дефибрерной древесной массы непрозрачность и жесткость волокон, а также меньшая по сравнению с целлюлозными волокнами прочность волокон химико-термомеханической массы. Для преодоления указанных недостатков волокнистая композиция для производства газетной бумаги должна содержать волокна с жесткостью и непрозрачностью волокон дефибрерной древесной массы, но при этом лучше разработанные по сравнению с последними, а также длинные волокна для образования каркаса бумажного листа.

Кроме того, известна волокнистая композиция для изготовления газетной бумаги, не содержащая целлюлозы и включающая 50-85% дефибрерной древесной массы и 15-50% продукта сульфирования, получаемого путем пропитки щепы гидроксидом натрия, разделения щепы на волокна посредством раздавливания щепы между гладкими поверхностями, пропиткой полученной массу сульфитом натрия и последующим размолом до степени помола 70^оШР [4] Недостатком данной композиции является то, что вырабатываемая из нее газетная бумага имеет недостаточно высокую механическую прочность, в частности по показателю "разрывная длина", а сам процесс получения продукта сульфирования требует повышенного расхода электроэнергии и химикатов по сравнению с обычной химико-термомеханической массой.

Ближайшим аналогом настоящего изобретения является волокнистая композиция для производства газетной бумаги, содержащая 28% химико-термомеханической массы со степенью помола 50-60^оШР, полученной по способу ОПКО, 50% дефибрерной древесной массы со степенью помола 70-74^оШР и 22% термомеханической массы [5] Недостатком данной композиции является то, что используемые в ней химико-термомеханическая масса ОПКО и термомеханическая масса не могут полностью заменить целлюлозу, вследствие чего механическая прочность бумаги недостаточно высока.

Новым техническим результатом от использования изобретения являются более высокие качественные показатели газетной бумаги при отсутствии в составе волокнистой композиции целлюлозы.

Указанный новый технический результат достигается тем, что волокнистая композиция для изготовления газетной бумаги, содержащая дефибрерную древесную массу и химико-термомеханическую массу, согласно изобретению в качестве дефибрерной древесной массы содержит термодефибрерную древесную массу со степенью помола 65-75^оШР, а в качестве термомеханической массы указанную массу со степенью помола 65-75^оШР при следующем соотношении указанных компонентов, мас. Термодефибрерная древесная масса 30-45 Химико-термомеха- ническая масса 55-70.

Предлагаемая волокнистая композиция для производства газетной бумаги содержит волокнистый полуфабрикат, получаемый путем дефибрирования балансов при давлении выше атмосферного и повышенной температуре в зоне дефибрирования, преимущественно в пределах 100-119^оС. Данный полуфабрикат получил название термодефибрерной древесной массы. При повышении температуры лигнин срединной пластинки размягчается, что способствует разделению древесины на воловна путем расщепления, а не рубки. Получаемая термодефибрерная древесная масса при этом свободна от недостатков обычной дефибрерной древесной массы, сохраняя при этом ее преимущества. Каркас бумажного листа при производстве газетной бумаги из предлагаемой волокнистой композиции создается волокнами химико-термомеханической массы. Вследствие различного фракционного состава волокон целлюлозы и химико-термомеханической массы содержание волокон химикотермомеханической массы в предлагаемой волокнистой композиции составляет 55-70% Требуемая прочность газетной бумаги обеспечивается за счет использования обоих вышеназванных полуфабрикатов при обязательном сочетании повышенных степеней помола: для термодефибрерной древесной массы 75-80^оШР, а для хикимо-термомеханической массы 65-75^оШР. Вследствие того, что при производстве термодефибрерной древесной массы расщепление древесины на волокна осуществляется по срединной пластинке, повышение степени помола в этом случае не приводит к ухудшению качества массы. Недостаточная собственная прочность волокон химико-термомеханической массы компенсируется дополнительными водородными связями, устанавливаемыми вследствие повышения степени помола обоих используемых волокнистых полуфабрикатов.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами его осуществления.

П р и м е р 1. На промышленной бумагоделательной машине по технологическому режиму предприятия получают газетную бумагу из волокнистой композиции, содержащей 35% термодефибрерной древесной массы со степенью помола 77^оШР, полученной путем дефибрирования еловых балансов при давлении и температуре в зоне дефибрирования соответственно 0,5 ати и 108^оС, и 65% химико-термомеханической массы, полученной путем размола предварительно пропитанной раствором сульфита натрия с расходом 20 кг реагента/т щепы и обработанной паром при температуре 115-135^оС еловой щепы, до степени помола 75^оШР. Качественные показатели газетной бумаги приведены в таблице.

П р и м е р 2. По примеру 1 получают газетную бумагу из волокнистой композиции, содержащей 45% термодефибрерной древесной массы из древесины ели со степенью помола 75^оШР и 55% химико-термомеханической массы из древесины ели со степенью помола 65^оШР. Качественные показатели газетной бумаги приведены в таблице.

П р и м е р 3. По примеру 1 получают газетную бумагу из волокнистой композиции, содержащей 30% термодефибрерной древесной массы из древесины ели со степенью помола 80^оШР и 70% химико-термомеханической массы из древесины ели со степенью помола 70^оШР. Качественные показатели газетной бумаги приведены в таблице.

П р и м е р 4 (по прототипу). По примеру 1 получают газетную бумагу из волокнистой композиции, содержащей 50% дефибрерной древесной массы из древесины ели со степенью помола 70^оШР, 22% термомеханической массы из древесины ели со степенью помола 60^оШР и 28% массы ОПКО, размолотой до 55^оШР. Качественные показатели газетной бумаги приведены в таблице.

П р и м е р 5 (контрольный). По примеру 1 получают газетную бумагу из волокнистой композиции, содержащей 45% дефибрерной древесной массы из древесины ели со степенью помола 74^оШР, 40% химико-термомеханической массы из древесины ели со степенью помола 56^оШР и 15% сульфитной небеленой целлюлозы из древесины ели с числом Каппа 40 ед, размолотой до 25^оШР. Качественные показатели газетной бумаги приведены в таблице.

Как видно из данных таблицы, предлагаемая волокнистая композиция позволяет получать газетную бумагу с более высокими показателями механической прочности по сравнению с волокнистой композицией по прототипу. По сравнению с контрольным вариантом (пример 5) предлагаемая волокнистая композиция не содержит целлюлозы, что позволяет снизить расход древесного сырья на производство газетной бумаги на 6-10% а также снизить выбросы в атмосферу сернистого газа.

Область использования - производство газетной бумаги. Сущность изобретения - волокнистая композиция для изготовления газетной бумаги содержит, мас. %: термодефибрерную древесную массу со степенью помола 75 - 80^o ШР 30 - 45 и химико-термомеханическую массу со степенью помола 65 - 75^o ШР 55 - 70. 1 табл.

Волокнистая композиция для изготовления газетной бумаги, содержащая дефибрерную древесную массу и химико-термомеханическую массу, отличающаяся тем, что в качестве дефибрерной древесной массы она содержит термодефибрерную древесную массу со степенью помола 75 80^o ШР при следующем соотношении указанных компонентов, мас.

Термодефибрерная древесная масса 30 45
Химико-термомеханическая масса 55 70