СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГИ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПЕЧАТНЫХ ВИДОВ Российский патент 1998 года по МПК D21H17/55 D21H11/02 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству и может быть использовано при изготовлении проклеенных видов бумаг, содержащих наполнитель и связующее.

Наиболее эффективно изобретение может быть использовано при изготовлении долговечных бескислотных документных видов бумаги, печатных, этикеточных, упаковочных, технических, а также писчих видов бумаги.

Известен способ изготовления бумаги, преимущественно бумаги для печати и письма, включающий введение в волокнистую суспензию проклеивающего вещества на основе канифоли, сернокислого алюминия, наполнителя, связующего и полимерной добавки с последующими формованием и сушкой. В соответствии с известным способом, в качестве связующего используется катионный крахмал, модифицированный поли/N, N-диметил-N,N-диаллиламмоний-хлоридом/, причем, расход последующего составляет 2-20% от массы абс.сухого крахмала, а компоненты бумажной массы вводят в количестве, мас.

волокнистый полуфабрикат 100
наполнитель 20-50
катионный крахмал 0,5-3,0
коагулянт 3-7
Недостатком известного способа является недостаточно высокий уровень показателей проклейки бумаги и удерживания наполнителя.

Кроме этого, процесс проклейки и наполнения бумаги осуществляется в кислой среде, что не позволяет использовать для наполнения бумаги щелочные наполнители.

В основу изобретения поставлена задача обеспечить высокое качество проклейки и наполнения бумаги при осуществлении процесса формования бумаги в среде, близкой к нейтральной.

Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления бумаги, включающем введение в волокнистую суспензию проклеивающего вещества на основе канифоли, сернокислого алюминия, наполнителя, связующего и полимерной добавки, формование бумажного полотна и сушку, в качестве полимерной добавки вводят полиаминополиамидоэпихлоргидриновый сополимер /ПАЭХС/ в количестве 0,1-0,5% от массы абсолютно сухого волокна, а формирование бумажного полотна осуществляют при pH 5,6-6,8. При этом в зависимости от вида изготовляемых бумаг ПАЭХС в бумажную массу вводят, как самостоятельный компонент или перед введением его предварительно смешивают веществом, или со связующим.

Осуществление технологического процесса наполнения и проклейки бумаги в среде, близкой к нейтральной, в соответствии с изобретением, позволяет получить бескислотную долговечную бумагу, пригодную для изготовления документов длительного хранения или для реставрации бумажных изделий /книг, рукописей и т. д. / и памятников культуры, для изготовления бескислотных контейнеров для сохранения архивных материалов, стойких к действию климатических факторов, а также решить техническую проблему получения хорошо проклеенных видов офсетной бумаги, в частности, этикеточной, устойчивой к размоканию в воде и щелочных растворах.

В результате проведения технологического процесса изготовления бумаги в среде, близкой к нейтральной, улучшается экологическая обстановка, за счет снижения концентрации взвешенных и растворенных в оборотных и сточных водах, в т.ч. содержания волокна, наполнителя и сульфат-ионов, уменьшается кислотность сточных вод. Кроме того, изготовление бумаги в нейтральной среде уменьшает коррозию оборудования технологического потока бумагоделательной машины, особенно сеточных столов и подсеточных ванн, уменьшает износ оборудования и одежды машины.

ПАЭХС водорастворим, его водный раствор без затруднений смешивается с другими компонентами водной дисперсией канифольного клея и/или крахмального клейстера. Благодаря наличию в сополимере эпоксидной группы с высокой реакционного способностью и сильным положительным зарядом, указанный сополимер вступает в активное взаимодействие с волокнами целлюлозы, частицами наполнителя и клея, что обуславливает высокую эффективность его катионизирующего воздействия при относительно низких расходах.

Изобретение иллюстрируется приведенными ниже примерами.

Изготовление бумаги по известному и предложенному способам осуществляют с использованием сульфатной беленой целлюлозы из хвойных и лиственных пород древесины, взятых в соотношении 1:1. Для проклеивания используют модифицированный канифольный клей из талловой канифоли, для коагулянта клея - сернокислый алюминий, для наполнения каолин и/или мел, в качестве связующего картофельный крахмал. При проведении опытных работ в качестве ПАЭХС используют смолу, марки Водамин-115 производства предприятий Украины или Беларуси или смолу марки Кюмене-709 производства предприятий Финляндии.

Сульфатную беленую целлюлозу распускают в гидроразбивателе, затем размалывают при концентрации 3,5-4% на дисковых мельницах до степени размола 28-30^oC ШР. В размолотую целлюлозную суспензию вводят компоненты в последовательности и количестве, указанных в табл. 1-3. Полученную бумажную массу разбавляют оборотной водой до концентрации 0,8-0,9% и из нее отливают, формуют и сушат с получение бумаги.

При изготовлении бумаги по предложенному способу мел вводят в сухом виде в гидроразбиватель, затем в массу вводят компоненты в такой последовательности: канифольный клей, водную суспензию каолина, раствор сернокислого алюминия и крахмал. ПАЭХС вводят в бумажную массу в смеси в крахмалом /пример N 1 табл. 1/, канифольным клеем /пример N1, табл.3/ или как самостоятельный компонент /пример N 2, табл. 1/.

Наполнение бумаги может осуществляться только мелом /пример N 1, табл.1/ мелом и каолином /примеры N 2, табл.1, N 1, табл.2/, или несколько каолином /пример N 1, табл.3/.

При изготовлении бумаги по известному способу вводят компоненты в такой последовательности: наполнитель, канифольный клей, катионный крахмал, сернокислый алюминий.

При изготовлении бумаги контролируют следующие технологические параметры: pH целлюлозной суспензии в гидроразбивателе, pH подсеточной воды, степень удержания наполнителя /в/, расход каждого из компонентов в массовых частях абсолютно сухого вещества по отношению к абсолютно сухой целлюлозе.

По предлагаемому способу изготовления 3 вида бумаги: бескислотная долговечная документная бумага /табл.1/, офсетная бумага /табл.2/ и этикеточная бумага /табл.3/. В готовой бумаге по стандартным методикам определяют такие показатели: масса бумаги площадью 1х2, белизна, степень проклейки, штриховым методом, поверхностная впитываемость воды при одностороннем смачивании /Кобб₆₀ или Кобб₃₀/, массовая доля золы, разрушающее усилие, pH водной вытяжки бумаги после холодного экстрагирования. Для долговечной документной бумаги дополнительно определяют потерю разрушающего усилия после длительного теплового старения в течение 50 суток при температуре 100^oC. Для этикеточной бумаги дополнительно определяли щелочестойкость. Последний показатель определяют, как время, необходимое для проникновения 0,5% раствора щелочи сквозь бумагу при комнатной температуре на фотоэлектрическом измерителе.

Результаты испытаний бумаги по известному и предлагаемому способам приведены в табл. 1-3.

Анализ данных, представлены в табл. 1-3, показывает что дополнительное введение в бумажную массу ПАЭХС в количестве 0,1-0,5% от массы абсолютно сухого волокна и введение процесса формирования бумажного полотна при pH 5,6-6,8 позволяет:
эффективно проклеивать бумагу канифольным клеем при использовании для наполнения бумаги мела;
существенно повысить удержание наполнителя и мелкого волокна;
повысить pH подсеточной воды.

Кроме того, как видно из таблиц, существенно улучшается качество бумаги: повышается белизна, прочность бумаги, щелочестойкость, степень проклейки, повышается pH водной вытяжки бумаги, при этом существенно уменьшается потеря прочности бумаги во время теплового старения, т.е. повышается долговечность бумаги.

Благодаря предлагаемому способу изготовления бумаги, появилась принципиальная возможность получения новых видов бумаги, бескислотных долговечных документных видов бумаги, влагопрочной этикеточной бумаги, тонкой офсетной бумаги для учебников.

Использование: при изготовлении проклеенных видов бумаги, содержащих наполнитель и связующее. Сущность изобретения: в волокнистую суспензию вводят проклеивающее вещество на основе канифоли, наполнитель, коагулянт, связующее и полимерную добавку - полиаминополиамидоэпихлоргидриновый сополимер в количестве 0,1-0,5% от абс.сух.волокна. Затем осуществляют формирование бумажного полотна при pH 5,6 - 6,8 с последующей сушкой. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Способ изготовления бумаги преимущественно печатных видов, включающий введение в волокнистую суспензию проклеивающего вещества на основе канифоли, наполнителя, сернокислого алюминия, связующего и полимерной добавки, формование бумажного полотна и сушку, отличающийся тем, что в качестве полимерной добавки вводят полиаминополиамидоэпихлоргидриновый сополимер в количестве 0,1 0,5% от массы абсолютно сухого волокна, а формование бумажного полотна ведут при pH 5,6 6,8. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полиаминополиамидоэпихлоргидриновый сополимер перед введением предварительно смешивают с проклеивающим веществом и/или со связующим.