Способ подготовки каолина для изготовления бумаги Советский патент 1990 года по МПК D21H21/10 

Изобретение относится к целлюлозно- бумажной промышленности и может быть использовано при производстве наполненных бумаг различного назначения.

Целью изобретения является повышение возможности удержания наполнителя в бумаге.при сохранении ее качественных показателей.

Согласно предлагаемому способу суспензию каолина обрабатывают серной кислотой при нагревании с последующей нейтрализацией щелочным агентом, в качестве которого используют суспензию мерсеризованной целлюлозы, при расходе указанной целлюлозы 1-25% от массы каолина.

В качестве щелочного агента может быть использована мерсеризованная целлюлоза, модифицированная поли-(М,Ы-ди- метил)-3,5-метиленлиперидиний хлоридом.

Нейтрализация избытка кислоты суспензией мерсеризованной целлюлозы приводит к осаждению ионов алюминия на

поверхности каолина, а также на развитой поверхности мерсеризованной цетлюлозы, которая в данном случае может выполнять функцию по удержанию наполнителя через клеевые мостики гидроксида алюминия.

Физико-механические свойства бумаги обеспечиваются относительно чистой суспензией каолина, содержащей минимальное количество ионов кальция за счет соосаждения с гидроксйдом алюминия, а также наличием в системе мерсеризованной целлюлозы остатков гемицеллюлоз, обеспечивающих снижение отрицательного действия наполнителя в бумажной массе.

Суспензию мерсеризованной целлюлозы вводят в эквивалентном количестве по отношению к кислоте, которой обрабатывают суспензию каолина. Нижний предел количества добавки мерсеризованной целлюлозы обусловлен содержанием кислоты в суспензии каолина, обеспечивающим начало растворения каолина и появления ионов алюминия в дисперсионной среде.

СО

с

Os

о

ON

сл о

|:ь.

Увеличение расходе мерсеризованной целлюлозы более 25% приводит к ухудшению качества бумаги,

П р и м е р 1. Суспензию каолина (40 мл) концентрацией 150 г/л обрабатывают при нагревании (100°С) в течение 30 мин с 0,012 М серной кислотой,-Параллельно подготавливают 25%-ную суспензию мерсери- зованной целлюлозы в 5 М растворе гидроксида натрия.

После кислотной обработки каолина суспензию наполнителя нейтрализуют введением зквиваяентного количества (по щёлочи) мерсеризованной целлюлозы, для зтого обрабатывают 2,4 мл 2,5%-ной суспензией мерсеризованной целлюлозы в 5 М растворе гидроксида натрия, что составляет 1 % целлюлозы от массы каолина. Значение рН нейтрализованной суспензии каолина, содержащей. 1 % волокнистого материала, составляет 7.

После перемешивания смеси подготовленный наполнитель вводят в композицию бумажной массы, состоящей из 30% сульфатной беленой х.войной целлюлозы (27°ШР) и 70% сульфатной беленой лиственной целлюлозы (30°ШР), в количестве 40% от абсолютно сухого волокна.

Образцы бумаги получают обычным методом на листоотливном аппарате ЛОА-2, Данные характеристики бумаги приведены в табл.1.

П р и м 6 р 2. К 40 мл суспензии каолина вводят 0,024 М серной кислоты и нагревают в течение 30 мин. Кислую суспензию каолина нейтрализуют 4,8 мл 2,5%-ной мерсеризованной целлюлозы в 5 М растворе гидроксида натрия., что составляет 2% целлюлозы от массы каолина.

Образцы бумаги получают аналогично примеру 1.

П р и м е р 3, К 40 мл суспензии каолина добавляют 0,06 М серной кислоты и нагревают в течение 30 мин, далее нейтрализуют щелочным раствором мерсеризованной целлюлозы до нейтральной среды. Для,зтого вводят 12 мл суспензии мерсеризованной Целлюлозы в 5 М растворе NaOH, что составляет 5% целлюлозы от массы каолина. Образцы получают аналогично примеру 1,

. П р и м е р 4. 40 мл суспензии каолина концентрацией 150 г/л обрабатывают 0,12 М серкой кислотой при нагревании в течение 30 мин. Суспензию каолина нейтрализуют 24 мл 2,5%-ной мерсеризованной целлюлозы в 5 М растворе NaOH, что со- ставляет 10% целлюлозы по отношению к каолину.

Полученную смесь вводят в бумажную массу и получают бумагу аналогично примеру 1,

П р и м е р 5, 40 мл суспензии каолина

концентрацией 150 г/л обрабатывают 0,3 М серной кислотой при нагревании в течение 30 мин. Суспензию каолина нейтрализуют 60 мл 2,5%-ной мерсеризованной целлюлозы в 5 М растворе NaOH, что составляет 25%

0 Целлюлозы от массы каолина.

Полученную смесь вводят в бумажную массу и получают бумагу аналогично примеру 1.

Сравнительные данные физико-механи5 ческих характеристик бумаги, полученной из бумажной массы по предлагаемому способу, выше, чем в известном способе, при зтом зольность бумаги достигает 22%.

Контрольный пример, иллюстрирую0 щий содержание в суспензии каолина 50% мерсеризованной целлюлозы от массы каолина, указывает на получение бумаги с более низкими показателями.

П р и м е р 6. Суспензию каолина (40 мл)

5 концентрацией 150 г/л обрабатывают при нагревании в течение 30 мин серной кислотой (0,024 м). Кислую суспензию каолина нейтрализуют 4,8 М 2,5%-ной мерсеризованной целлюлозы, содержащей 0,2% поли0 (N,N-димeтил)-3,5-мeтилeнпипepидиний хлорида по отношению к массе мерсеризованной целлюлозы. Полизлектролит вводят в виде раствора концентрацией 0,25 мг/мл в мерсеризованную целлюлозу и перемеши5 вают 15 мин.

Полученную смесь вносят в бумажную массу и получают бумагу аналогично примеРУ 1

П р и м е р 7. Аналогично примеру 6

0 нейтрализуют кислую суспензию каолина волокнистой суспензией модифицированной мерсеризованной целлюлозы, содержащей 2,0% полиэлектролита по отношению к мерсеризованной целлюлозе. Полученную

5 смесь вносят в бумажную массу и получают бумагу аналогично примеру 1.

Примере. Аналогично примеру 6 нейтрализуют кислую суспензию каолина волокнистой суспензией модифицирован0 ной мерсеризованной целлюлозы, содержащей 5% полизлектролита по отношению к мерсеризованной целлюлозе. Полученную смесь вносят в бумажную массу и получают бумагу аналогично примеру 1.

5 Данные, физико-механических характеристик бумаг, полученных го примерам 6-8, приведены в табл.2.

Зольность бумаги, полученной с использованием в качестве щелочного реагента для нейтрализации кислот суспензии каолина суспензии мерсеризованной целлюлозы, модифицированной полиэлектролитом, выше на 6-10% при сохранении качественных показателей бумаги в сравнении с примером 2.

Увеличение зольности бумаги указывает на повышение удержания наполнителя в ней,

Формула изобретения 1. рпособ подготовки каолина для изготовления бумаги, включающий обработку суспе|нзии каолина серной кислотой при нагревании и последующую нейтрализацию

0

5

щелочным агентом, отличающи. йся тем, что, с целью повышения возможности удержания наполнителя в бумаге при сохранении ее качественных показателей, в качестве щелочного агента используют суспензию мерсеризованной целлюлозы в растворе гидроксида натрия и нейтрализацию проводят при расходе мерсеризованной целлюлозы 1-25% от массы каолина.

2. Способ по п.1,отличающийся тем, что используют суспензию мерсеризованной целлюлозы, модифицированной поли-(N-димeтил)-3,5-мeтилeнпипepидиний хлоридом.

Изобретение относится к производству наполненных бумаг различного назначения и позволяет повысить удержание наполнителя в бумаге при сохранении ее качественных показателей. Суспензию каолина обрабатывают серной кислотой при нагревании, после чего массу нейтрализуют щелочным агентом - суспензией мерсеризованной целлюлозы при расходе последней 1-25% от массы каолина. В качестве щелочного агента может быть использована суспензия мерсеризованной целлюлозы, модифицированной поли-/N,N-диметил/-3,5-метиленпиперидиний хлоридом. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Таблица 1

Таблица 2