Способ получения бумаги Советский патент 1989 года по МПК D21D3/00 

(21) 439У 02/31-12

(22)28.03.88

() 07.12.89. Бюл. Г 5

(71)Ленинградская лесотехническая академия им. С.М.Кирова

(72)Д.М.Фляте, О.А.Логинов и Л.Ф.Герасимович

(53) 676.33 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР У 990921, кл. D 21 D 3/00, 198l.

Авторское свидетельство СССР f. 1276706, кл. D 21 D 3/00, 1585.

Сычев М.М. Неорганические клеи. - Л.: Химия, 1986, с. 27, 93.

Авторское свидетельство СССР К 1320308, кл. D 21 D 3/00, 1986. (5) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУМАГИ

(57)Изобретение относится к технологии изготовления различных видов наполненных бумаг с использованием предварительно химически обработанных наполнителей и позволяет повысить

удержание наполнителя и зольность бумаги при сохранении ее механической прочности. Суспензию минерального наполнителя - каолина, талька, двуокиси титана или их смесей обрабатывают модифицирующим агентом - водорастворимым алюмосиликатом натрия, содержащим, мас.%: Оксид алюминия (А1;0з) 2,3-11,6, диоксид кремния (siO) 35,,5 и оксид натрия остальное, до значений рН суспензии в пределах 10,0-11.5. Алюмосиликат натрия берут в количестве 1-10% от массы абсолютно сухого наполнителя, а обработку про водят при концентрации алюмосиликата натрия в суспензии 0,1-1,0/ в пересчете на суммарное количество SiO и . Обработанную суспензию наполнителя вводят в размолотую волокнистую массу, после чего проводят отлив бумажного полотна. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

(Л

Изобретение относится к технологии изготовления различных видов наполненных бумаг с использованием предварительно химически обработанных наполнителей и позволяет повысить удержание наполнителя и зональность бумаги при сохранении ее механической прочности. Суспензию минерального наполнителя-каолина, талька, двуокиси титана или их смесей обрабатывают модифицирующим агентом - водорастворимым алюмосиликатом натрия, содержащим, мас.%: оксид алюминия (AL₂O₃) 2,5-11,6

диоксид кремния (SIO₂) 35,4-67,5 и оксид натрия остальное, до значений PH суспензии в пределах 10,0-11,5. Алюмосиликат натрия берут в количестве 1-10% от массы абсолютно сухого наполнителя, а обработку проводят при концентрации алюмосиликата натрия в суспензии 0,1-1,0% в пересчете на суммарное количество SIO₂ и ALO₃. Обработанную суспензию наполнителя вводят в размолотую волокнистую массу, после чего проводят отлив бумажного полотна. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к способам получения бумаги с использованием предварительно химически обработанных наполнителей и может быть использовано в производстве различных видов наполненных бумаг.

Целью изобретения является повышение удержания наполнителя и зольности бумаги при сохранении ее механической прочности.

Согласно предлагаемому способу., суспензию минерального наполнителя - каолина, талька, двуокиси титана или их смесей обрабатывают модифицирующим агентом - водорастворимым алюмосиликатом натрия, содержащим, мас.%: оксид алюминия () 2,5-11,6, диоксид кремния .(SiO) 35,,5 и оксид натрия () остальное. Обработку суспензии минерального наполнителя осуществляют ло значений ее рН в пределах 10,0-11,5. Алюмосиликат натрия берут в в количестве 1-10% от массы абсолютно сухого наполнителя, а обработку проводят при концентрации алюмосиликата натрия в суспензии 0,1-1,0 в пересчете на суммарное количество SiOj и . Обработанную суспензию наполнителя вводят в размолотую волокнистую массу, после чего проводят отлив бумажного полотна.

Используемый алюмосиликат натрия берут в виде раствора, в составе которого имеются мономерные молекулы кремневой кислоты и комплексные ионы А1(ОН) тетраэдрической формы. При введении такого раствора в суспензию наполнителя мономеры кремневой кислоты и ионы А1(Ьн) адсорбируются на частицах наполнителя и становятся центрами дальнейшей полимеризации. В результате частицы наполнителя покрываются полимерными цепочками алюмосиликата, состоящими из чередующихся фрагментов кремневой кислоты и ионов А1(ОН) , содержащих а своем составе большое количество гидрокси- групп-. При рН суспензии 10,0-11,5 такие частицы имеют отрицательный заряд, поэтому суспензия устойчива. В дальнейшем, при добавлении суспензии обработанного наполнителя в бумажную массу, содержащую в своем составе сульфат алюминия, отрицательный поверхностный заряд частиц наполнителя снижается, и они флокулируют. За счет этого возрастает удержание напонителя. А за счет установления водородных связей между гидроксигруппами

фрагментов кремневой кислоты и целлю- ЗО .1 о дозировка алюмосиликата состав- лозных волокон и координационных свя- ляет % от массы абсолютно сухого на- зей между ионами А1(ОН). и целлюло- полнителя, а концентрация алюмосиликата в суспензии 0,15о.

зои возрастает механическая прочность бумаги.

Обработку ведут следующим образом. К суспензии наполнителя, концентрацией 70-1&0 г/л добавляют алюмосиликат натрия в количестве 1-10 к массе абсолютно сухого наполнителя. При тщательном перемеа ивании добавляют соляную кислоту до достижения величины рН суспензии 10,0-11,5. Через 5- 10 мин обработанную суспензию наполнителя подают в волокнистую массу и производят отлив бумаги.

Различные виды наполнителей обладают различной восприимчивостью к модификации, поэтому рН суспензии обработанного наполнителя варьируется в пределах 10,0-11,5. Значения рН суспензии в диапазоне 11,3-11,5 обеспе-- чиваются без добавления соляной кислоты, что упроцает и удешевляет технологию.

Пример. Сульфить .ую беленую целлюлозу марки А-1 размалывают в лабораторном ролле при концентрации 1,5/ до степени помола 30 ШР. В суспензию минерального наполнителя каолина вводят алюмосиликат натрия, содержащий, мас.%: А12.0} ,1 5iOг 52,2; tl,, в количестве 6% от

массы абсолютно сухого наполнителя. Концентрация алюмосиликата натрия в суспензии 0,6%. При перемешивании вводят соляную кислоту до рМ 10,5. Через 10 мин суспензию наполнителя

смешивают с размолотой волокнистой массой и при рН ,5-5,5 производят отлив бумажного полотна.

П р и м е р 2. Аналогично примеру 1, но соотношение SiO /Al2 02/Na2,0

в алюмосиликате натрия равно 35, /11,6/53.0.

При повышении количества в алюмосиликате натрия более 11,6%, его раствор становится неустойчивым

и происходит гелеобразование.

П р и м е р 3. Аналогично примеру 1, но соотношение в алюмосиликате натрия равно б7,5/ /2,5/30,0.

П р и м е р 4. Аналогично примеру 1, но соотношение SiO /A1 03/Na20 в алюмосиликате натрия равно 68,0/ /2,0/30,0.

П р и м е р 5. Аналогично примеру

5

5

ката в суспензии 0,15о.

П р и м е р 6. Аналогично примеру 1, но дозировка алюмосиликата составляет 0,8% от массы абсолютно сухого наполнителя, а концентрация алюмосиликата в суспензии 0,1%.

П р и м е р 7. Аналогично приме- 0 РУ 1, но дозировка алюмосиликата составляет 10% от массы абсолютно сухого наполнителя, а концентрация алюмосиликата в суспензии 1%. Соляная кислота не добавляется.

П р и м е р 8. Аналогично примеру 1, но дозировка алюмосиликата составляет 15% от массы абсолютно сухого наполнителя. Соляная кислота не добавляется.

При повышении дозировки алюмосиликата более 10% не наблюдается заметного улучшения эффективности.

П р и м е р 9. Аналогично примеру 1, но концентрация алюмосиликата в суспензии составляет 0,08%.

П р и м е р 10. Аналогично примеру 1, но концентрация алюмосиликата в суспензии 1,3%. Соляная кислота не добавляется.

0

5

515

Повушение концентрации алюмосиликата вызывает сильное повышение вязкости суспензии и затрудняет получение бумаги с равномерным просветом,

П р и м е р 11, Аналогично примеру 1, но соляная кислота добавляется до значения рН суспензии 10,0,

Уменьшение рН суспензии (ниже 10) вызывает сильное повышение ее вязкости и затрудняет получение бумаги с равномерным просветом,

П р и м е р 12, Аналогично примеру 1, но соляная кислота не добавляется,

П р и м е р 13, Аналогично примеру 1, но в качестве наполнителя используют тальк,

П р и м е р И, Аналоги 4но примеру 1 , но в качестве наполнителя используют тальк, а концентрация алюмосиликата в суспензии составляет 0,1%,

Пример 15. Аналогично примеру 1 , но в качестве наполнителя используют TiOj,

П р и м е р 16, Аналогично примеру 1, но в качестве наполнителя используют TiOj, а дозировка алюмосиликата составляет 1% к массе абсолютно сухого наполнителя,

П р и м е р 17 (известный). Сульфитную беленую целлюлозу марки А-1 размалывают в лабораторном ролле при концентрации 1,5 до степени помола ЗО ШР, В суспензию каолина вводят силикат натрия в количестве 10% (в пересчете на оксид кремния) от- массы абсолютно сухого наполнителя. Концентрация силиката натрия в суспензии 1,2%, При перемешивании вводят соляную кислоту до рИ 9,5. Через 1 ч суспензию обработанного наполнителя смешивают с волокнистой массой и при рН ,5-5,5 производят отлив,

П р и м е р 18 (известный), Аналогично примеру 17, но концентрация силиката натрия в суспензии 1,0%, а соляную кислоту добавляют до рН 9,0,

П р и м е р 19 (известный). Аналогично примеру 17, но соляную кислоту добавляют до рН 8,6,

Расход наполнителя в примерах I-H 18, 19 составляет тО%, в примерах, 15,1б 25%, в примере 17 30% к массе абсолютно сухих волокон.

Условия обработки суспензии минерального наполнителя и показатели качества полученной бумаги представлены в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ получения бумаги с использованием модифицированного водорастворимым алюмосиликатом натрия наполнителя обеспечивает в сравнении с известным способом повышение.зольности бумаги при сохранении показателей ее механической прочности. Это дает возможность улучшить свойства бумаги и

экономить растительное волокно. Кроме того, предлагаемый способ обеспечивает повышение удержания минерального наполнителя, что дает возможность экономить не только волокно, но и

сам наполнитель и снизить нагрузку на очистное оборудование.

Результаты контрольных примеров показывают что выход за предельные значения параметров обработки суспензии наполнителя не приводит к улучшению показателей качества бумаги или нецелесообразен.

Формула изобретения

30

5

0

5 обработку суспензии минерального наполнителя осуществляют до значений ее рН 10,0-11,5.

2,Способ поп,1,отличаю50

рия берут в количестве 1-10% от массы абсолютно сухого наполнителя и обработку проводят при концентрации алюмосиликата натрия в суспензии 0,1- 1,0% в пересчете на суммарное количесс ство SiO и ,

«-( 1Л1Лг Л«--в CM lACNlsO

1-оооооооосэоооооосм cM(ic4cxcMr ieMfM(MCMf 4e jfMcS - --

(М Ч -еМ1Л МОсООО-Я-ОСМ т-ОС СМ - - -,-,-OO - - о

оооооооооооооооооооосооососооооосо

1ЛШ1ПОиЛОООООО1ЛОО1Г О1П

uлa з oooooo 1Л1ЛчО

смсла с О1- чО - -сэвлолсмеэоо т 1 со глсМ(1смсмсмгогоог()

О- ОШООООООООООООО СТЛ «СЭчОГ чОчО- 7Ч1Лс ОО О1ЛО1Л

CTioooosDvO илспсгчг оооо О uTi-a- г Л f г г г г го го го го го го го го го го

Г LA LT см

ООГ чОГОСЭГОСЭШСЭООСЭ

ОСЭШ -ООО - г-о«- О(МОСМ LrxLALALTlin LAJ lALniTVlALALA

- (VlvD .- ГОСМ lALnrO (M 1Л04чО

г-СЭОСЭСЭООСЭООООСЭОООСМ CMCMCMCMCMCvJCMCMCMCMCslCMCNiCM -

1Г и 1Л1ЛШиПиА1Л1Л1ЛСЗ ОООООО - -0.- Ot- ОООООЛ

со чО чО чО vO ™ чО СЭ го чЛ чО чО чО чО

ОСЭСЭСЭОО - ОООООСЭ I

00

о Ln чО чО чО чО т- о - - чО ч чО чО чО чО чО I

о

г о г г

Ф, го л ллллллл t- иЛОСЭ - -«- --- -

-S- ..roro-:3--3--3--:r-3--3--a--3--a--3--a--a ЧО Ч Х Ч.

- --.- г-1- т-.- .- г-, т- сМСМчОчОчОчОчОчОчОчОчОчС чА чО

- - .v,

CM J-LrXOCSCMCMCNlCMtStMCMCMCMCMrvl

pg О CMtMCMCvlC4lCMCMCMOjCMCSCM иГ ГОчОчО1Л1Г 1ЛиЛ1Г 1Л1Л1Г 1Л1ЛиЛиП

€ л if It0) s 0) s Q) ::

cMro- Lrv4OI ffl 3oO Ю 2CTS ffl 2

t-,-. n I.- n IT- n I

SI-S кS I о - о - о

in

lA

ГО чО

чО

ft

о oo

m

о -ar

CM

r CM

-aГО

о -aГОчО

чО

00

0)

2

X

u

Ш

и

X

и о

3

2

о

(U

2

л

а

ь

Zт

Оо.

h 0)

ЁI

О.

о.ID

SС

а

ко

оL.

Sо

Ii

2с;

аS

0)

ZО

SL.

ао

с:I