БУМАЖНАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГАЗЕТНОЙ БУМАГИ Российский патент 1997 года по МПК D21H11/10 

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

Известны способы изготовления газетной бумаги из бумажной массы на основе термомеханической или химико-термомеханической древесной массы. Газетная бумага, полученная из композиции на основе ТММ и ХТММ, обладает повышенным качеством и высокими физико-механическим свойствами при минимальном содержании целлюлозы.

Однако ТММ и ХТММ являются энергоемкими полуфабрикатами и процесс изготовления бумаги на их основе становится энергоемким.

Известна бумажная масса для изготовления газетной бумаги, содержащая 60
90% ТММ и 10 40% нейтрально-сульфитной лиственной полуцеллюлозы (авт. свид. СССР N 783389, Мкл. D 21 H 3/00, 1980).

Качество газетной бумаги, полученной по известному способу, достаточно высокое при использовании лиственной древесины.

Ближайшим аналогом изобретения является бумажная масса для изготовления газетной бумаги. Содержащая целлюлозу и древесную массу (Хомутинников Н.В. Особенности производства тонкой газетной бумаги, сборник Целлюлоза, бумага и картон, N 3, 1989, c. 4, 5).

В известной бумажной массе для изготовления газетной бумаги в качестве целлюлозы используют сульфатную хвойную целлюлозу, а в качестве древесной массы ТММ, и бумажная масса содержит указанные полуфабрикаты в следующих количествах, мас.

Целлюлоза сульфатная хвойная 15
ТММ 85
Известная бумага имеет следующие характеристики:
Масса м², г 48,8
Разрывная длина, м 3500
Равномерность печати 0,037
Достаточно высокое качество бумаги достигнуто при значительном сокращении расхода целлюлозы из древесины хвойных пород за счет использования в композиции ТММ.

Однако процесс производства ТММ и размол ТММ являются энергоемкими стадиями производства бумаги.

Поэтому пути снижения энергозатрат при производстве газетной бумаги при условии дальнейшего повышения качества печатных свойств бумаги, являются актуальными.

Новым техническим результатом от использования изобретения является повышение печатных свойств газетной бумаги за счет повышения равномерности печати при значительном снижении энергоемкости и сохранении физико-механических свойств.

Технический результат достигается тем, что бумажная масса для изготовления газетной бумаги, содержащая целлюлозу и древесную массу, согласно изобретению, в качестве древесной массы содержит смесь древесной массы, полученной из щепы, обработанной ускоренными электронами при их дозе 0,3 0,7 Мрад, и древесной массы, полученной из необработанной щепы, при их соотношении от 1:1 до 9:1. Бумажная масса содержит указанные компоненты в следующих количествах, мас.

Целлюлоза 10 15
Древесная масса 85 90
При этом в предлагаемой бумажной массе используют в качестве древесной массы термомеханическую или химико-термомеханическую древесную массу, а в качестве целлюлозы сульфатную беленую хвойную или сульфитную небеленую хвойную целлюлозу.

ТММ из еловой щепы, обработанной ускоренными электронами в диапазоне 0,3 0,7 Мрад в течение 0,1 1,0 сек получают следующим образом: радиационно модифицированную щепу помещают в автоклав и прогревают острым паром в течение 15 мин, затем пропаривают при P 1,5 Атм и температуре 110 115 ^oC в течение 5 мин и размалывают в дисковом рафинере.

ХТММ из осиновой щепы, обработанной ускоренными электронами в диапазоне 0,3 0,7 Мрад в течение 0,1 0,5 сек, получают следующим образом: радиационно модифицированную щепу обрабатывают раствором, содержащим гидроксид натрия с концентрацией 20 г/л и сульфит натрия с концентрацией 20 г/л. Расход каждого компонента составил 2% от абс. сухой щепы. Химическую обработку проводят в течение 20 мин при температуре 75 80^oC. Химически-реакционную модифицированную щепу пропаривают в течение 5 мин и при температуре 110 115^oC, и размалывают в дисковом рафинере.

Установлено, что для получения газетной бумаги высокого качества, как с точки зрения печатных (эксплуатационных), так и с точки зрения физико-механических (технологических) свойств, необходимо использование в композиции бумаги более прочной ТММ или ХТММ из необходимой щепы в сочетании с древесной массой, полученной из облученной щепы, которая характеризуется меньшей прочностью за счет изменения фракционного состава массы, увеличенного содержания мелкого волокна и снижения содержания длинного волокна.

Использование в качестве древесной массы в предлагаемом способе смеси древесной массы, полученной из радиационно или радиационно-химически модифицированной щепы, и древесной массы, полученной термомеханическим или химико-термомеханическим способами из необработанной щепы, при их соотношении от 1: 1 до 9:1 позволяет варьировать прочность и печатные свойства газетной бумаги и достигать улучшения качества за счет повышения однородности печати при сохранении физико-механических свойств. При этом себестоимость целевого продукта снижается за счет экономии энергоресурсов, как на производстве входящего в композицию полуфабриката, так и на его размол.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами его осуществления.

Пример 1. Бумажную массу для изготовления газетной бумаги получают путем смешения волокнистных полуфабрикатов в следующих количествах, мас.

Целлюлоза сульфитная небеленая хвойная марки Ж-3 15
ТММ из еловой щепы, обработанной ускоренными электронами при их дозе 0,3 Мрад в течение 1 сек 76,5
ТММ из необработанной еловой щепы 8,5
При этом перед смешением волокнистых полуфабрикатов их готовят путем размола до заданных степеней помола:
Целлюлоза сульфитная небеленая хвойная 22^oШР
ТММ из еловой щепы, обработанной ускоренными электронами при их дозе 0,3 Мрад 70^oШР
ТММ из необработанной щепы 72^oШР,
а соотношений ТММ из щепы обработанной и ТММ из щепы необработанной составляет 9:1.

На опытной бумагоделательной машине по стандартному технологическому режиму получают из подготовленной бумажной массы газетную бумагу массой 50 г/м².

Показатели качества газетной бумаги приведены в таблице.

Пример 2. Бумажную массу для изготовления газетной бумаги получают путем смешения волокнистых полуфабрикатов в следующих количествах, мас.

Целлюлоза сульфитная небеленая хвойная марки Ж-3 15
ХТММ из осиновой щепы, обработанной ускоренными электронами при их дозе 0,7 Мрад в течение 0,2 сек 76,5
ХТММ из необработанной осиновой щепы 8,5
При этом перед смешением волокнистых полуфабрикатов их готовят путем размола до заданных степеней помола:
Целлюлоза сульфитная небеленая хвойная 22^oШР
ХТММ из осиновой щепы, обработанной ускоренными электронами при их дозе 0,7 Мрад 60^oШР
ХТММ из необработанной щепы 60^oШР,
а соотношение ХТММ из щепы обработанной и ХТММ из необработанной щепы составляет 9:1.

На опытной бумагоделательной машине по стандартному технологическому режиму получают из подготовленной бумажной массы газетную бумагу массой 45 г/м².

Показатели качества газетной бумаги приведены в таблице.

Пример 3. Бумажную массу для изготовления газетной бумаги получают путем смешивания волокнистых полуфабрикатов в следующих количествах, мас.

Целлюлоза сульфатная хвойная 15
ТММ из еловой щепы, обработанной ускоренными электронами при их дозе 0,5 Мрад в течение 0,1 сек 59,5
ТММ из необработанной еловой щепы 25,5
При этом перед смешением волокнистых полуфабрикатов их готовят путем размола до заданных степеней помола:
Целлюлоза сульфатная небеленая хвойная 26^oШР
ТММ из еловой щепы, обработанной ускоренными электронами при их дозе 0,5 Мрад 70^oШР
ТММ из необработанной щепы 72^oШР,
а соотношение ТММ из обработанной щепы и ТММ из необработанной щепы составляет 3:1.

На опытной бумагоделательной машине по стандартному технологическому режиму получают из подготовленной бумажной массы газетную бумагу массой 45 г/м².

Показатели качества газетной бумаги приведены в таблице.

Пример 4. Бумажную массу для изготовления газетной бумаги получают путем смешения волокнистых полуфабрикатов в следующих количествах, мас.

Целлюлоза сульфитная небеленая хвойная марки Ж-3 10
ТММ из еловой щепы, обработанной ускоренными электронами при их дозе 0,3 Мрад в течение 1 сек 45
ТММ из необработанной щепы (еловой) 45
При этом перед смешением волокнистых полуфабрикатов их готовят путем размола до заданных степеней помола:
Целлюлоза СФИ н/б хвойная 22^oШР
ТММ из обработанной щепы 70^oШР
ТММ из необработанной щепы 72^oШР,
а соотношение ТММ из обработанной щепы и ТММ из необработанной щепы составляет 1:1.

На опытной бумагоделательной машине аналогично примеру 1 получают газетную бумагу массой 49 г/м².

Показатели качества газетной бумаги приведены в таблице.

Пример 5 (контрольный). Бумажную массу для изготовления газетной бумаги получают путем смешения 15% СФИ н/б хвойной целлюлозы со степенью помола 22^oШР и 85% ТММ из еловой щепы со степенью помола 70^oШР.

На опытной бумагоделательной машине аналогично примеру 1 получают газетную бумагу массой 45,9 г/м².

Показатели качества газетной бумаги приведены в таблице.

Пример 6 (контрольный). Бумажную массу для изготовления газетной бумаги получают путем смешения 15% СФИ небеленой хвойной целлюлозы со степенью помола 22^oШР и 85% ТММ из еловой щепы со степенью помола 60^oШР.

На опытной бумагоделательной машине аналогично примеру 1 получают газетную бумагу массой 47 г/м².

Показатели качества газетной бумаги приведены в таблице.

Пример 7 (по прототипу). Бумажную массу для изготовления газетной бумаги получают путем смешения 15% СФА небеленой хвойной целлюлозы со степенью помола 26^oШР и 85% ТММ из еловой щепы со степенью помола 70^oШР.

На опытной бумагоделательной машине аналогично примеру 1 получают газетную бумагу массой 48,8 г/м².

Показатели качества газетной бумаги приведены в таблице.

Анализ таблицы показывает, что при использовании предлагаемого технического решения достигаемый эффект заключается в улучшении печатных свойств газетной бумаги за счет повышения равномерности печати (достигаемая равномерность в печати в примере 1 выше на 0,019 единиц по сравнению с этим показателем в контрольном примере 5; а в примере 2 равномерность печати выше на 0,011 единиц по сравнению с этим показателем в контрольном примере 6 при сохранении физико-механических свойств и резком снижении энергоемкости предлагаемой бумажной массы.

Использование: для производства газетной бумаги. Сущность изобретения: бумажную массу готовят из (в мас.%) 10 - 15 целлюлозы и 85 - 90 древесной массы. В качестве древесной массы используют смесь массы, полученной из щепы, обработанной ускоренными электронами при дозе 0,3 - 0,7 МРад, и массы, полученной из необработанной щепы, при их соотношении соответственно от 1:1 до 9:1. В качестве целлюлозы используют сульфатную беленую хвойную или сульфитную небеленую хвойную целлюлозу. В качестве древесной массы можно использовать термомеханическую древесную массу или химико-термомеханическую древесную массу. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Бумажная масса для изготовления газетной бумаги, содержащая целлюлозу и древесную массу, отличающаяся тем, что в качестве древесной массы она содержит смесь древесной массы, полученной из щепы, обработанной ускоренными электронами при дозе 0,3 0,7 МРад. и древесной массы, полученной из необработанной щепы, при их соотношении соответственно 1 1 9 1, и бумажная масса содержит указанные компоненты в следующих количествах, мас.

Целлюлоза 10 15
Древесная масса 85 90
2. Масса по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве целлюлозы она содержит сульфатную беленую хвойную или сульфитную небеленую хвойную целлюлозу.