ВОЛОКНИСТАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УПАКОВОЧНОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2005 года по МПК D21H27/10 D21H11/10 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к производству упаковочного материала, преимущественно к производству тарного картона.

Известна волокнистая масса для изготовления гофрированной бумаги, содержащая лиственную полуцеллюлозу с выходом 69-72% и хвойную бисульфитную целлюлозу с выходом 60-62% (см. RU 2057227, С1, Д 21 Н 11/06, 27.03.1996).

Гофрированная бумага из известной волокнистой массы обладает достаточно высоким показателем сопротивления плоскостному сжатию.

Однако известная волокнистая масса не обеспечивает достаточные прочностные характеристики тарного картона.

Известен состав для изготовления картона, включающий сульфатную целлюлозу, макулатуру и измельченные синтетические трикотажные отходы из полиакрилнитрильных, капроэластиковых, капроацетатных или капровискозных и полиэфирных волокон (см. SU 1687690 А1, Д 21 Н 27/10, 30.10.1991).

Известный состав может быть использован при производстве гофрированного тарного и коробочного картона.

Однако известный состав не позволяет получать тарный картон с требуемым уровнем сопротивления продавливанию.

Ближайшим аналогом заявленного изобретения по технической сущности является волокнистая масса для изготовления упаковочного материала, содержащая сульфитную целлюлозу, древесную массу и вторичное волокно при следующем соотношении компонентов (мас.%):

сульфитная целлюлоза

ступенчатой варки 25,0-55,0

древесная масса 20,0-30,0

макулатура 15,0-20,0

скоп 0,5-3,0

(см. SU 1564241 А1, D 21 Н 11/06, 15.05.1990).

При этом в качестве сульфитной целлюлозы используют целлюлозу ступенчатой варки с повышенным выходом (60-76%).

Применение высокопрочной целлюлозы ступенчатой варки дает возможность использовать в композиции более дешевые волокнистые компоненты.

Однако тарный картон из известной волокнистой массы имеет недостаточно высокие прочностные характеристики.

Новым техническим результатом от использования описываемого изобретения является повышение прочностных свойств тарного картона при одновременном снижении его себестоимости и повышенном содержании в композиции макулатуры за счет использования в качестве сульфитной целлюлозы высокопрочной бисульфитной целлюлозы высокого выхода, а в качестве древесной массы - химико-термомеханической массы, обладающей также повышенной прочностью.

Этот новый технический результат достигается тем, что волокнистая масса для изготовления упаковочного материала, содержащая сульфитную целлюлозу, древесную массу и вторичное волокно, в качестве сульфитной целлюлозы содержит бисульфитную целлюлозу с жесткостью 40-50 ед. Каппа, сопротивлением раздиранию 390-450 мН и сопротивлением продавливанию 580-620 кПа, в качестве древесной массы содержит химико-термомеханическую массу с белизной 60-65%, а в качестве вторичного волокна содержит макулатуру марки МС-5Б со степенью помола 30-43°ШР, при следующем соотношении компонентов массы (мас.%):

бисульфитная целлюлоза 40-50

химико-термомеханическая масса 10-20

макулатура марки МС-5Б 30-50

При этом используемая бисульфитная целлюлоза, характеризующаяся жесткостью 40-50 ед. Каппа, сопротивлением раздиранию 390-450 мН и сопротивлением продавливанию 580-620 кПа, имеет выход 56-58% и получена варкой древесины хвойных пород при рН варочного раствора 2,4-2,9, концентрации SO₂ 5,0-5,5% и температуре 155-157°С.

А в качестве вторичного волокна предлагаемая волокнистая масса для изготовления упаковочного материала может дополнительно содержать макулатуру марки МС-6Б со степенью помола массы 33-38°ШР при следующем соотношении компонентов вторичного волокна (в мас.%):

макулатура марки МС-5Б 80-90

макулатура марки МС-6Б 10-20

Используемая макулатура марки МС-5Б и МС-6Б выпускается и соответствует ГОСТ 10700-97.

Макулатура марки МС-5Б относится к группе Б и содержит отходы производства и потребления гофрированного картона, бумаги и картона, применяемых в его производстве. При этом макулатура марки 5-Б может иметь массовую долю загрязнений не более 1,0%

Макулатура марки МС-6Б относится к группе Б и содержит отходы производства и потребления картона всех видов (кроме электроизоляционного, кровельного и обувного) с черно-белой и цветной печатью. При этом макулатура марки МС-6Б может иметь массовую долю загрязнений не более 1,0%.

Бисульфитная целлюлоза, предлагаемая к использованию в композиции тарного картона, имеет более высокие показатели механической прочности по сравнению с обычной сульфитной целлюлозой - на 20% и сульфитной целлюлозой от двухступенчатой варки - на 15% и более высокую белизну.

Химико-термомеханическая масса также значительно более прочная по сравнению с обычной древесной массой и имеет повышенную белизну.

Применение высокопрочных бисульфитной целлюлозы и химико-термомеханической древесной массы дает возможность использовать в композиции тарного картона повышенное количество макулатуры и таким образом снизить его себестоимость, а также значительно улучшить прочностные свойства.

Предложенная волокнистая масса для изготовления упаковочного материала получена в примерах 1-3, а характеристики целевого продукта представлены в таблице.

Пример 1. Волокнистую массу для изготовления тарного картона готовят следующим образом: бисульфитную хвойную целлюлозу с числом Каппа 40, характеризующуюся сопротивлением раздиранию 390 мН и сопротивлением продавливанию 580 кПа, размалывают до 30°ШР и смешивают с химико-термомеханической массой с белизной 60% и со степенью помола 50°ШР, и макулатурой марки МС-5Б, размолотой до 43°ШР при следующем соотношении компонентов массы (мас.%):

бисульфитная целлюлоза 40

химико-термомеханическая масса 10

макулатурная масса 50

Из полученной волокнистой массы отливают тарный картон массой 125 г/м².

При этом используемую бисульфитную целлюлозу получают варкой древесины хвойных пород при рН варочного раствора 2,4, при концентрации SO₂ в варочном растворе 5,0% и температуре варки 155°С.

Показатели качества тарного картона приведены в таблице.

Пример 2. Волокнистую массу для изготовления тарного картона готовят аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что бисульфитную хвойную целлюлозу с числом Каппа 50 и степенью помола 35°ШР, характеризующуюся сопротивлением раздиранию 450 мН и сопротивлением продавливанию 620 кПа, смешивают с химико-термомеханической массой с белизной 65% и степенью помола 55°ШР и макулатурой марки МС-5Б и марки МС-6Б, размолотой до 38°ШР при следующем соотношении компонентов массы (мас.%):

бисульфитная целлюлоза 50

химико-термомеханическая масса 20

макулатурная масса 30

При этом соотношении макулатуры марки МС-5Б и макулатуры марки МС-6Б следующее (мас.%);

макулатура марки МС-5Б 80

макулатура марки МС-6Б 20

Из полученной волокнистой массы отливают тарный картон массой 150 г/м².

При этом используемую бисульфитную целлюлозу получают варкой древесины хвойных пород при рН варочного раствора 2,9, при концентрации SО₂ 5,5% и температуре 157°С.

Показатели качества тарного картона приведены в таблице.

Пример 3. Волокнистую массу для изготовления тарного картона готовят аналогично примеру 2 с той лишь разницей, что в качестве макулатуры используют смесь макулатур марки МС-5Б (со степенью помола 38°ШР) и марки МС-6Б (со степенью помола 33°ШР) при следующем их соотношении (мас.%):

макулатура марки МС-5Б 90

макулатура марки МС-6Б 10

Показатели качества тарного картона приведены в таблице.

Пример 4 (по прототипу). Волокнистую массу для изготовления картона готовят следующим образом: сульфитную целлюлозу от ступенчатой варки со степенью помола 25°ШР смешивают с макулатурной массой со степенью помола 45°ШР, белой древесной массой и скопом при следующем соотношении компонентов, мас.%:

целлюлоза ступенчатой варки 50

древесная масса 20

макулатура 15

остальное 15

и отливают картон массой 150 г/м². Показатели качества приведены в таблице.

Как показывают результаты испытаний отливок тарного картона, изготовленных из предлагаемой волокнистой массы (примеры 1-3), использование в композиции картона высокопрочной бисульфитной целлюлозы позволяет значительно улучшить его физико-механические показатели при повышенном содержании макулатуры и соответственно снизить его себестоимость.

Волокнистая масса предназначена для производства упаковочного материала, преимущественно для тарного картона, и относится к целлюлозно-бумажной промышленности. Волокнистая масса содержит сульфитную целлюлозу, древесную массу и вторичное волокно. В качестве сульфитной целлюлозы она содержит бисульфитную целлюлозу с жесткостью 40-50 ед. Каппа, сопротивлением раздиранию 390-450 мН и сопротивлением продавливанию 580-620 кПа. В качестве древесной массы содержит химико-термомеханическую массу с белизной 60-65%. В качестве вторичного волокна содержит макулатуру марки МС-5Б со степенью помола 30-43°ШР, лучше со степенью помола 33-38°ШР и последнюю можно использовать в смеси с макулатурой марки МС-6Б со степенью помола также 33-38°ШР при заданном соотношении компонентов. При этом волокнистая масса содержит бисульфитную целлюлозу, полученную варкой древесины хвойных пород при рН варочного раствора 2,4-2,9, концентрации SO₂ 5,0-5,5% и температуре 155-157°С. Техническим результатом является повышение прочностных свойств тарного картона при одновременном снижении его себестоимости. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Волокнистая масса для изготовления упаковочного материала, содержащая сульфитную целлюлозу, древесную массу и вторичное волокно, отличающаяся тем, что в качестве сульфитной целлюлозы она содержит бисульфитную целлюлозу с жесткостью 40-50 ед. Каппа, сопротивлением раздиранию 390-450 мН и сопротивлением продавливанию 580-620 кПа, в качестве древесной массы содержит химико-термомеханическую массу с белизной 60-65%, а в качестве вторичного волокна содержит макулатуру марки МС-5Б со степенью помола 30-43°ШР при следующем соотношении компонентов массы, мас.%:

Бисульфитная целлюлоза 40-50

Химико-термомеханическая масса 10-20

Макулатура марки МС-5Б 30-50

Макулатура марки МС-5Б 80-90

Макулатура марки МС-6Б 10-20