Бумажная масса Советский патент 1983 года по МПК D21H3/12 D21D3/00 

4 СО

О) Изобретение отнс снтся к массам для изготовления слоеных видов бумаги и картона и может быть применено в целлюлозно-бумажной пром лш1енности Известна бумажная масса, содержащая волокнистый полуфабрикат, проклеивающее вердестпо на основе канифо ли и/или нефтеполимерноП смолы и оса яитель - поли-1,2-диметил-5-винилпиридииий метилсульфат, относящийся к классу катионоактивных полиэлектро литов. Применение лоли-1,2-диметил5-винилпиридиний метилсульфата в качестве осадителя дает возможность получить бумагу с улучшенными качественными показателями и высоким рН РОДНОЙ вытяжки, что обусловливает увеличение срока ее службы 1. Однако степень удержания проклеивающих веществ при этом недостаточно высока. Известна также бумажная riacca, содержащая волокнистый полуфабрикат проклеивающее вещество на основе канифоли и осадитель - сополимер акриламида и диэтиламиноэтилметакрилата Г 2 . .Недостатком бумажной массы также является невысокая степень удержания проклеивающего вещества, особенно в нейтральной среде. Наиболее близкой к изобретению является бумажная масса, содержащая волокнистый полуфабрикат, проклеивающее вещество, наполнитель и осадитель. При этом в качестве осадител она содержит сополимер уксуснокислой или солянокислой соли аминоэфира метакриловой кислоты с акриламидом. Наличие в бумажной массе сополимера уксуснокислой или солянокислой соли аминоэфира метакриловой кислоты с акриламидом способствует высокому удержанию наполнителя при использовании :в качестве коагулянта сернокис лого алюминия З . Однако эта масса характеризуется недостаточно высокой степенью удержания проклеивающего вещества и зависимостью степени удер жания пронлеивающего состава от рН среды. Целью изобретения является повышение степени удержания проклеивающих веществ в широком диапазоне рН и снижение загрязнения сточных вод. Поставленная цель достигается тем что бумажная масса, включающая волок нистый полуфабрикат, проклеивающее вещество, наполнитель и осадитель в качестве осадителя содержит полиУ-тримет ил аммоний э т илметакриллт мети сульфат с молекулярной массой 500000 15000000 при следующем соотношении компонентов, мас.%: Проклеивающее вещество 0,25-3,0 Наполнитель5,00-20,0 Осадитель0,05-5,0 Волокнистый полуфабрикатОстальноеКроме того, бумажная масса может дополнительно содержать 0,5-1,5 мас.% сернокислого глинозема. Осадитель пoли-N-тpимeтиламмонийэтилметакрилат метилсульфат имеет следующую структурную формулу СНз Cflj - CHg- сн-сооснгСНг/- сн з Sth,CHj СНз где П 1770-53000 и представляет собой желеобразную массу, хорощо растворимую в воде. Осадитель имеет линейную структуру и дополнительные полярные метилакрилатные группы, что способствует увеличению контактов осадителя с компонентами бумажной массы и, следовательно, лучшей коагулирующей способности. Бумажные массы готовят в лаборатор ных условиях следующим образом. Беленую сульфитную целлюлозу размалывают до 30-40 ШР, затем в .нее при перемешивании добавляют дисперсию проклеивающего вещества. По истечении 5-10 мин к массе добавляют водный раствор осадителя, а затем после тщательного перемешивания осадителя с массой водную суспензию наполнителя. Приготовленную бумажную массу перед отливом выдерживают в течение 10 мин а затем производят отлив бумаги на листоотливном аппарате. Отливают -бумагу массой 1 м, равной 70 г. В первых шести примерах в качестве проклеивающего вещества используют водную клеевую дисперсию на осfioBe нефтеполимерной смолы марки СПП, стабилизированную канифольным эмульгатором. Состав клеевой дисперсии в мас.% (по сухому веществу): НПС 88, канифольное мыло 9, свободная щелочь (N «аOHJ3. Нефтеполимерная смола имеет температуру размягчения 78 С молекулярную массу 600. В последующих примерах в качестве проклеивающего вещества использован белый канифольный клей. В качестве осадителя для предлагаемой массы использован пoли-N-тpиметиламмонийэтилметакрилат метилсульфат с молекулярной массой 50000015000000. Приготовлены также массы с использованием в качестве осадителей поли1,2-диметил-5-винилпиридиний метилсульфата (примеры 4,5,6,9,ГО), сополимера акриламида и диэтилг минометакрилата (примеры 17 и 18) сополимера уксуснокислой или солянокислой соли аминоэфира метакриловой кислот1л (примеры 15 и -16 ). . Пример l.B лабораторных условиях готовят бумажную массу, со держащую сульфитную беленую целлюло зу марки А, проклеивающее вещество клеевую дисперсию на основе нефтеполимерной смолы марки СПП, осади.тель - пoли-N-тpимeтилaммoнийэтилметакрилат метилсульфат с молекуляр ной массой 5000000, наполнитель - ка лин при следующем соотношении компо нентов,мае, %: Проклеивающее вещество 0,25 Наполнитель 20,0 Осадитель 0,5 Волокнистый полуфабрикат 79,25 Пример 2. Готовят бумажную массу по примеру 1, но при следующе соотношении компонентов, мас.%: Проклеивающее вещество 2,0 Наполнитель 10,0 Осадитель. 0,25 Беленая сульфитная целлюлоза 87,75 Пример 3, Готовят бумажную массу по примерам 1 и 2, но при сле дующем соотношении компонентов, мас Проклеивающее вещество 3,0 Наполнитель 5,0 Осадитель 0,05 Беленая сульфитная целлюлоза . 91,95 Пример 4. Для сравнения из беленой сульфитной целлюлозы марки с использованием клеевой дисперсии на основе нефтеполимерной смолы по примерам 1-3 готовя бумажную массу .содержащую в качестве рсадителя. пол 1,2-диметил-5-винилпиридиний метил сульфат с молекулярной массой 1 мл при следуквдем соотношении компонен тов , мае.%: Проклеивающее вещество 0,25 Наполнитель20,0 Осадитель0,05 Волокнистый полуфабрикат 79,25 Пример 5. Готовят массу по примеру 4, но при соотношении к понентов, мас.%: Проклеивающее вещество 2,0 Наполнитель10,0 Оссщитель 0,2 Беленая сульфитная целлюлоза87,7 Пример 6. Готовят массу, по примерам 4 и 5, но при соотноше нии компонентов мас.%: Проклеивающее вещество 3,0 Наполнитель5,0 ОссЩитель5,0 Беленая сульфитная целлюлоза91,95 Показатели физико-механических свойств бумаги, отлитой из этих ма приведены в табл.1. Из приведенных данных следует, что применение предлагаемой массы позволяет увеличить удержание прок вающих веществ на 13-23% и наполни ей на 20-22% в бумаге, степень проклейки бумаги заметно-возрастает. В лабораторных условиях готовят также массы, содержащие в качестве роклеивающего вещества белый канифольный клей. Пример 7. Готовят бумажную ассу, содержащую сульфитную беленую целлюлозу, белый канифольный клей наполнитель - каолин, осадитель поли-Н-триметиламмонийэтилметакрилатметилсульфат с молекулярной массой 500 тыс.усл.ед. при следующем соотношении компонентов, мас.%: Беленая сульфитная целлюлоза87,75 Проклеивающее вещество -2,0 Наполнитель 10,0 Осадитель0,25 Примере. Готовят бумажную массу по примеру 7.-содержащую полиW-тpимeтилa Moнийэтилмeтaкpилaт метил сульфат с молекулярной массой 15 млн уел.ед. Пример 9. Для сравнения готовят массу, содержащую беленую сульфатную целлюлозу и беленый канифольный клей, по примерам 7 и 8, но в качестве осадителя используют поли-1,2диметил-5-винш1Пиридиний метилсульфат с молекулярной массой 1 млн. усл.ед. при следующем соотношении компонентов, мас.%: Проклеивающее вещество 2,0 Наполнитель10,0 Осадитель0,25 Беленая сульфитная целлюлоза87,75 Пример 10..Готовят известную бумажную массу по примеру 9 содержащую поли-1,2-.диметил-5-винилпиридиний метилсульфат с молекулярной массой 5 глин, Показатели физико-механических свойств бумаги приведены в табл.. Готовят также массы, соде ржащие в Качестве осадителя пoли-N-тpимeтил-аммонийэтилметакрилат и сернркислый алюминий в соответствии с п.2 формулы., .Пример 11. Готовят бумаж Hyip массу, содержащую сульфитную беленую целлюлозу, белый канифольный клей, наполнитель - каолин, осадитель -поли-Ы-триметиламмонийэтилметакрилат метилсульфат с молекулярной массой 500 тыс. и сернокислый алюминий при следующем соотношении компонентов, мае.%: Проклеивающее вещество 2,0 Наполнитель10,0 Осадитель Пoли-N-тpимeтилaммoнийэтилметакрилат0,2 метилсульфат Сернокислый алюминий 1,5 Беленая сульфитная целлюлоза96,3 ; Пример 12. Готовят бумажную массу, содержащую в отличие от .примера 11 сернокислого алюминия 0,5 Физико-механические показатели бумаг, полученные из этих масс, прив дены в табл.2. Из приведенных данных следует, чт при использовании в качестве проклеи вающего вещества канифольного клея применение предлагаемоймассы позволяет повысить степень проклейки бума ги за счет более высокого удержания канифоли в бумаге. Для удобства сравнения п известной .массой З 3 готовят также бумажны массы с теми же компонентами что и ;масса-прототип, т.е. беленой сульфит ной целлюлозой.со степенью помола 40/ШР, укрепленным клеем на основе живичной канифоли и с теми же расходами осадителей (поли-Н-триметиламмонийметилметакрилат метилсульфата примеры 13 и 14 и сополимер уксуснокислой или солянокислой соли аминоэфира метакриловой кислоты с акриламидом - примеры 15 и 16, сополимера акриламида и диэтиламиноэтилметакрилата - примеры 17 и 18 ). 1 Состав этих масс и показатели бум приведены в табл.3.

Таблица 1 Как видно из табл.3 предлагаемая масса по сравнению с известной имеет значительно более высокое удержание проклеивающего вещества в широкоя диапазоне рН, позволяет также сохранить высокое удержание наполнителей. Эффект предлагаемого полиэлектролита практически не зависит от концентрации сернокислого алюминия и рН-системы. Снижение расхода сернокислого алюминия или его полная замена позволяет повысить прочностные и гидрофобные свойства бумаги, а также стабильность ее гидрофобных свойств. Степень расклейки бумаги, полученной из предлагаемой массы, в 2-4 раза ниже по срав нению со степенью расклейки бумаги, полученной из массы Таким образом, предлагаемая масса, позволяет повысить степень удержания проклеивающих веществ в широком дйа пазоне рН, повысить эффективность проклейки бумаги канифольным клеем i и клеевыми дисперсиями на основе нефтеполимерных смол, понизить себе стоимость бумаги за счет снижения расхода проклеивающих веществ и наполнителей и снизить загрязнение сточных вод.

1. БУМАЖНАЯ МАССА, включающая волокнистый полуфабрикат, проклеивающее вещество, наполнитель и осадитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени удержания проклеивающих веществ в широком Диапазоне рН и снижения загрязнения сточных вод, в качестве осадителя она содержит пoли-N-тpимeтилnммoнийэтил- , метакрилат метилсульфат с молекулярной массой 500000-15000000 при следующем соотношении компонентов, мае,% Проклеивающее вещество0,25-3,0 Наполнитель5,0-20,0 Осадитель 0,05-0,5 Волокнистый полуфабрикат Остальное 2, Бумажная масса по п.1, отличающаяся тем, что она (Л дополнительно содержит 0,5-1,5 мас.% сернокислого глинозема.

Содержание проклеивающего 0,25 2,0 ,вещества,мас.% 20,0 10,0 Содержание каолина, мае.% Содержание поли-М-триметилаМмонийэтнлметанрилат ме0,5 0,25 тилсульфата, мас.% Содержание поли-1,2-диметил5-винилпиридиний метилсульфата. Мае. % рН массы Степень проклейки бумаги по штриховому методу, мги Степень проклейки бумаги, г/м(впитываемость воды при одностороннем смачирании ) РазЕя вная длина,м Сопротивление излому, число двойных перегибов Зольность бумаги,% Уде ржа н и е смолы в олок н ом,% Удержание наполнителя,% 7,5 2,0 15,5 2300 7 8,0 92,0 90,0 3,0 0,25 2,0 5,0 20,0 10,0 0,05 8,5 2,0 0,25 1,5 10,5 2450 10 9,3 85,0 87,0

Предлагаемая масса П0иМёр 13 1,5

141,5

Известная массаСз Прга4ер 151,5

161,5

Известная масса 2 Пример 172,0

: 182гО

Известная масса С1

Пример 102

Таблица 2

1,0

0,05 0,05

0,05

2,5 0,05

4,0

0,06 0,75 0.10

0,25

Предлагаймая ма Пример 13

14

Известная масса Пример 15

16 Известная масса

Пример 17

18

Известная масса Пример 10

Продолжение

88

2,0

35

85

12

2,0

1,&

90 40

65 55 0,5

3

2,0 3 1,5

70

1,5