Бумажная масса Советский патент 1990 года по МПК D21H17/29 D21H23/00 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано для улучшения качества как неклееной, так и клееной бумаги, преимущественно бумаги для печати и письма.

Цель изобретения - повышение удержания наполнителя и улучшение физико- механических показателей бумаги,,

Бумажная масса, содержащая волокнистый полуфабрикат, наполнитель, катионный крахмал и коагулянт, в качестве катионного крахмала содержит крахмал, модифицированный поли(К,М-диме- тил-и,М-диаллнпаммонийхлорилом) в количестве 2-20% от массы абсолютно сухого (а.с.) крахмала.

Катионный крахмал, используемый в предлагаемой бумажной массе,представляет собой полимерный комплекс крахмала и поли(Ы.М-диметил-Н.М-ди- аллиламмонийхлорида), имеющий высокое сродство к волокнам целлюлозы. При введении такого крахмала в бумажную массу происходит образование дополнительных связей между волокнами посредством полимерных мостиков, что приводит к существенному увеличению прочности бумаги.

В этом случае формируется более равномерная структура бумажного полотна, обладающая соответственно более однородными свойствами.

сл

Ј

00

со о со

10

20

25

Таким образом, положительное влияие катионного крахмала, используемого в предлагаемой бумажной массе, а прочность бумаги не ослабляется еравномерным формованием и осуществяется в полной мере.

Кроме того, комплекс крахмала и поли(М,Н-диметил-К,М-диаллиламмоний- хлорида) обладает высокой удерживаюей способностью даже в жестких гидродинамических условиях, благодаря чему достигается высокая степень удержания наполнителя.

Модификацию крахмала по предлагав- 15 мому изобретению осуществляют путем введения раствора поли(М,М-диметил- -Ы,М-диаллиламмонийхлорида) в суспензию нативного крахмала с последующей клейстеризацией при нагревании до .

Вязкость крахмального клейстера при концентрации 2% составляет 15 20 с (по ВЗ-4).

Расход поли(М,М-диметил-М,М-диал лиламмонийхлорида) составляет 2-20% от массы а.с. крахмала, Меньшее ко- личество модифицирующего агента не обеспечивает требуемую эффективность катионного крахмала, превышение расхода более 20% экономически нецелесообразно.

После заварки крахмальный клейстер подают в бумажную массу, из которой затем изготавливают бумагу.

Предлагаемая бумажная масса может содержать волокнистые полуфабрикаты, широко используемые при производстве бумаги для печати и письма - сульфитную хвойную, сульфатную хвойную и лиственную целлюлозу, а также древесную массу или их смеси,

В качестве наполнителя могут быть использованы каолин, мел, бланфикс, двуокись титана или их смеси. Д5

В качестве коагулянта бумажная масса может содержать сульфат алюминия, его смесь с алюминатом натрия, алюмокалиевые или алюмоаммиачные квасцы.

30

35

40

50

Предлагаемая бумажная масса может быть использовала при изготовлении как неклееных, так и клееных видов бумаги.

В случае изготовления клееной бумаги бумажная масса дополнительно содержит гидрофобизирующий агент, апример канифольный клей в количеств

1

10

20

25

15

Д5

83034

ве 1,0-2.0% от массы а,с, волокнистого полуфабриката. При этом использование крахмала, модифицированного поли(М,М-диметил М,М-диаллиламмоНий- хлоридом) улучшает проклейку бумаги, что позволяет экономить канифольный клей.

Кроме того, использование крахмала, модифицированного поли (М,Н-дим9- тил-Н,М-диаллиламмонийхлоридом) позволяет сократить расход коагулянта, в качестве которого используют сульфат алюминия, что приводит к смещению процесса отливки бумаги в нейтральную область рН и, соответственно, увеличивает долговечность бумаги.

Также достигаются и другие преимущества, обусловленные использованием катионного крахмала: улучшается обезвоживание бумажной массы, сокращается расход пара на сушку, снижается показатель ВПК. Поскольку поли(Н,М- диметил-Ы,Н-диаллиламмонийхлорид) обладает антисептическими свойствами, использование крахмала, модифицированного этим полимером, препятствует слизеобразованию в бумажной массе и уменьшает биообрастание.

Пример 1. Навеску крахмала в количестве 0,5 мае.ч. на 100 мае.ч. целлюлозного волокна заливают холодной водой, добавляют поли(Ы,М-диме- тил- П-диаллиламмонийхлорид) в количестве 20% от массы а.с. крахмала и нагревают при перемешивании до 90- 95°С. Полученный крахмальный клейстер имеет вязкость по ВЗ- при концентрации 2% и температуре 20°С 19,5 с, Катионный крахмал вводят в бумажную массу, приготовленную из 100 мае.ч. волокна целлюлозы сульфитной беленой хвойной, размолотой до 28-30 ШР,

30

35

40

20 мае.ч. наполнителя - каолина, добавляют 5,0 мае.ч. коагулянта - сульфата алюминия и формуют бумагу массой 80 г/м2 на бумагоделательной машине.

Пример 2. В бумажную массу, приготовленную из 100 мае,ч., целлюлозного волокна, 50-мае,ч. каолина, вводят катионный крахмал, приготовленный аналогично примеру 1(по предлагаемому изобретению). Однако расход поли(К,М-диметил-М,Кт-диаллил- аммонийхлорида) составляет 10% от массы а.с. крахмала,, а расход катионного крахмала составляет 3,0 мае.ч. на 100 мае.ч. целлюлозного волокна. Вязкость крахмального клейстера по

5 . 1 составляет 17,0 с. Далее в бумажную массу добавляют 3,0 мае.ч. сульфата алюминия и формуют бумагу.

Пример 3. В бумажную массу, приготовленную из 100 мае.ч. целлюлозного волокна, 35 мае.ч. каолина, вводят катионный крахмал, приготовленный аналогично примеру 1, однако Лрасход поли(М,М-диметил-1Я,1Ч-диаллил- аммонийхлорида) составляет 2,0 % от массы а.с. крахмала, а расход катионного крахмала составляет 2,0 мае.ч. на 100 мас.ч, целлюлозног волокна. Вязкость крахмального клейс тера по ВЗ-k составляет 1(S0 с. Далее в бумажную массу добавляют 7,0 мае.ч. сульфата алюминия и формуют бумагу.

Пример . В бумажную массу, приготовленную из 100 мае.ч. целлюлозного волокна, 20 мае.ч. каолина и 0,5 мае,ч. канифольного клея, вводят катионный крахмал, приготовленный аналогично примеру 1, однако рас ход поли(Н,Ы-диметил-М,Ы-диаллиламмо нийхлорида) составляет 2,5% от массы

а.с. крахмала, а расход катионного крахмала составляет 1,5 мае.ч. на 100 мае.ч. целлюлозного волокна. Далее в бумажную массу добавляют . 5,5 мае.ч. сульфата алюминия и формуют бумагу.

Пример 5. В бумажную массу, приготовленную из 100 мае.ч. целлюлозного волокна, 30 мае.ч. каолина и 2 мае.ч. канифольного клея, вводят катионный крахмал, приготовленный аналогично примеру 1, однако расход поли(М,М-диметил-Н,Н-диаллиламмоний- хлорида) составляет массы а.с. крахмала, а расход катионного крахмала составляет 25 мае.ч. на 100 мас„ч целлюлозного волокна. Вязкость крахмального клейстера по ВЗ-k составляет 1,1 с. Далее в бумажную массу добавляют 3,5 мае.ч. сульфата алюминия и формуют бумагу.

3

Для сравнения по примерам 1-5 готовят известную бумажную массу и формуют бумагу аналогично описанному. В качестве катионного крахмала используют крахмал, модифицированный N-(З-хлоро-2-гидроксипропил)-триме- тиламмонийхлоридом. Проводят измерение аналогично примеру 1.

Результаты измерений представлены в таблице.

Как видно из приведенных в таблице данных, катионный крахмал, используемый в предлагаемой бумажной массе в сравнении с катионным крахмалом в известной бумажной массе позволяет увеличить разрывной груз на 2,-6,3% разрывную длину на ,1%, сопротивление излому на 17-33,3%, удержание каолина на 1,0-12,6%.

Формула изобретения

Бумажная масса, преимущественно для изготовления бумаги для печати и письма, содержащая волокнистый полуфабрикат, наполнитель, катионный модифицированный крахмал и коагулянт, отличающаяся тем, что, с целью повышения удержания наполнителя и улучшения физико-механических показателей бумаги, она в качестве катионного крахмала содержит крахмал, модифицированный поли(М,М-диме ,М-диаллиламмонийхлоридом) в количестве 2-20% от массы абсолютно сухого крахмала, при следующем соотношении компонентов, мае,ч.:

Волокнистый

0

5

полуфабрикат Наполнитель Крахмал, модифицированный поли(Ы,М- -диметил-М,№- -диаллиламмо- нийхлоридом) Коагулянт

100 20-50

0,5-3,0 - 3-7

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и позволяет повысить удержание наполнителя и улучшить физико-механические показатели бумаги. Бумажная масса содержит следующие компоненты, в мас.ч: волокнистый полуфабрикат 100

наполнитель 20-50

катионный модифицированный крахмал 0,5-0,3 и коагулянт 3-7. В качестве катионного крахмала используют крахмал, модифицированный поли N,N-диметил-N,N-диаллиламмонийхлоридом) в количестве 2-2% от массы абсолютно сухого крахмала. Бумажная масса может быть использована при изготовлении как неклееных, так и клееных видов бумаги. 1 табл.