Способ поверхностей обработки бумаги Советский патент 1992 года по МПК D21H19/10 D21H21/28 D21H21/30 D21H17/07 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано для поверхностной обработки при производстве бумаги для печати, бумаги для письма, бумаги-основы для фотобумаги и мелования, книжно-журнальной, т.е. всех видов бумаги, оптические характеристики которых в основном определяют из потребительские свойства (в большей степени это касается высококачественных видов бумаги с повышенной белизной, к которым предъявляются требования по сохранению оптических свойств в течение длительного времени эксплуатации).

Старение является основной причиной ухудшения качества бумаги. Введение в

композицию бумаги оптически отбеливающих веществ (ООВ), вследствие интенсивного поглощения или УФ-излучения, ускоряет фотохимическое разрушение бумаги, ярко проявляющееся в снижении белизны и росте желтизны бумаги. Более резкое снижение белизны наблюдается при поверхностном отбеливании бумаги, так как молекулы ООВ, нанесенные с поверхности, менее прочно закреплены на волокне по сравнению с отбеливанием бумаги в массе. Обычно при оптическом отбеливании или крашении бумаги руководствуются выбором ООВ и красителей с химической структурой, устойчивой к действию света, или выбором такой технологии крашения

(отбеливания), которая обеспечивала бы прочное закрепление и равномерное распределение молекул отбеливателя (красителя) на волокнах.

Известен способ поверхностной обработки бумаги, включающий растворение оптически отбеливающего вещества и оттеночного красителя в воде;, введение их в проклеивающий состав и последующее нанесение смеси на бумажное полотно.

Данный способ поверхностной обработки бумаги водными растворами оптического отбеливателя и оттеночного красителя позволяет улучшить потребительские свойства бумаги - придать ей более чистый голубоватый.оттенок без снижения исходного значения белизны. Однако такой способ предусматривает раздельное растворение оптического отбеливателя и оттеночного красителя в воде, что не обеспечивает улучшения белизны и необходимую стабильность ее во времени. Кроме того, уровень белизны бумаги в данном способе будет колебаться в зависимости от пленкообразующих свойств проклеивающего состава и толщины самой пленки, так как распределение введенных в эту систему оптического отбеливателя и оттеночного красителя происходит неравномерно.

Цель изобретения - повышение белизны бумаги и ее стабильности,

Указанная цель достигается тем, что согласно способу поверхностной обработки бумаги, включающему предварительное растворение оптически отбеливающего вещества и оттеночного красителя, имеющего в молекуле метокси- или метокси- и оксигруппы ворто-положении к азо-группе и 2-4 сульфогруппы, введение их в проклеивающий состав и последующее нанесение полученной смеси на бумажное полотно, растворение оптически отбеливающего вещества и оттеночного красителя осуществляют одновременно в 0,005-0,05%-ном водном растворе тиомочёвины, при этом расход тиомочёвины в пересчете на сухое вещество составляет 0,1-1,0% от массы оп тически отбеливающего вещества.

Предлагаемый способ поверхностной обработки бумаги, включающий совместное растворение оптически отбеливающего вещества и оттеночного красителя в водном растворе тиомочёвины, обеспечивает повышение белизны бумаги и ее стабильность в процессе эксплуатации.

Установлено, что благодаря совместному растворению оптически отбеливающего вещества и оттеночного красителя в водном растворе тиомочёвины происходит образование ассоциированных окрашенных комплексов; тиомочевина, являясь донором электронов, вступает во взаимодействие с лэлектронами цепочки сопряженных двойных связей ООВ и красителя. Такие

5 комплексные соединения обладают светозащитными свойствами и менее подвержены фоторазрушению за счет внутримолекулярного взаимодействия, так как молекулы ООВ, находясь в тесном контакте со светопрочными молекулами красителей, при поглощении УФ-излучения передают энергию возбуждения красителям ко контактному механизму тушейия. При этом важным является выбор красителя. Указанные красители, имеющие метокси- или метокси- и оксигруппы в орто-положении к азогруппе, активно участвуют в образовании внутриводородных связей между собой и ООВ, а в

0 образовании водородных связей с волокном при нанесении проклеивающих составов на полотно, тем самым закрепляют дополнительно ООВ на волокне, способствуя большей их устойчивости.

5 Кроме того, известно, что эффективность оптического отбеливания субстрата, в первую очередь, зависит от состояния отбеливающего вещества на волокне. Тиомочевина в качестве растворителя способствует

0 более равномерному распределению ассоциированных комплексов в пленке, тем самым увеличивает суммарный эффект излучения в видимой области, т.е. белизну бумаги.

5 Снижение или увеличение концентрации водного раствора тиомочёвины за указанные пределы нежелательно, так как приводит к отрицательным эффектам, к потере стабильности белизны бумаги, когда

0 тиомочёвины недостаточно для образования окрашенных комплексов, или к снижению эффективности действия оптических отбеливателей в случае избытка последней.

5 Необходимое количество готового раствора оптического отбеливателя с оттеночным красителем вводят при постоянном перемешивании или в готовый проклеивающий состав, или в процессе его приготовления в зависимости от конкретного вида бумаги.

В качестве проклеивающих составов могут быть использованы крахмал, эфиры целлюлозы, поливиниловый спирт, поливи5 нилгирролидон, |;1олиакриламид, т.е. любой кислородсодержащий водорастворимый полимер со степенью полимеризации выше 50.

Составы для покрытия наносят на клеильном прессе, в качестве бумаги-основы

используют один из перечисленных видов бумаги.

Пример 1 (по п|эедлагаемрму способу). Предварительно отбеливающий раствор следующим образом. В заранее приготовленный 0,015%-ный водный раствор тиомочевины (0,3% от массы ООВ) вносят (при ийтенсивном перемешивании) в виде сухих порошков оптически отбеливающее вещество рилюкс ПРС из расчета его концентрации 50 г/л и оттеночный краситель прямой голубой для бумаги из расчета концентрации 1,5 г/л. Смесь нагревают до 85-95°С, выдерживают в течение 15-20 мин до получения прозрачного раствора и охлаждают до комнатной температуры. Готовый раствор вводят в проклеивающий состав на основе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и полученную смесь наносят на бумагу писчую Ns 1 массой 30 г/м на клеильном прессе с 2 сторон.

Для оценки стабильности бумаги определяют изменение оптических характеристик: падение белизны и рост желтизны от исходных значений в условиях ускоренного старения. Образцы бумаги подвергают термическому воздействию при 105 ±2°С в течение 1,5,24 и 72 ч. До и после старения образцы кондиционируют при ртносительной влажности 50% и температуре 25°С.

П р и м е р 2 (по известному способу). Обрабатывают бумагу писчую № 1 массой 80 г/м с 2 сторон на клеильном прессе проклеивающим составом аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что оптический отбеливатель рилюкс ПРС и оттеночный краситель прямой голубой для бумаги при приготовлении отбеливающего раствора растворяют в воде раздельно без использования тиомочевины.

Примерз (по предлагаемому способу). Обрабатывают бумагу офсетную № 1 массой ВО г/м с 2 сторон на клеильном прессе проклеивающим составом на основе ферментированного кукурузного крахмала с введённым в него предварительно приготовленным отбеливающим раствором. Отбеливающий раствор готовят, как в примере 1, с той лишь разницей, что оптический отбеливатель Белофор КБ и оттеночный краситель прямой синий светопрочный КУ растворяют в 0,005%-ном водном растворе тиомочевины(0,1 % от массы ООВ).

Пример 4 по известному способу). Обрабатывают бумагу офсетную № 1 массой 80 г/м с 2 сторон на клеильном прессе проклеивающим составом аналогично примеру 3 с той лишь разницей, что при приготовлении отбеливающего раствора Белофор КБ и краситель прямой синий светопрочный КУ растворяют в воде раздельно без использования тиомочевины.

П р и м е р 5 (по предлагаемому способу). Обрабатывают умагу типографскую

№ 1 массой 60 г/м с 2 сторон на клеильном прессе проклеивающим составом на основе ферментированного картофельного крахмала с введенным в него отбеливающим раствором.

Отбеливающий раствор готовят, как в примере 1, с той лишь разницей, что Вобиталь Б фау А и оттеночный краситель прямой фиолетовый С растворяют в 0,05%-ном водном растворе тиомочевины (1,0% от массы

отбеливателя).

П р и м е р 6 (по известному способу). Обрабатывают бумагу типографскую М: 1 массой 60 г/м с 2 сторон на клеильном прессе проклеивающим составом аналогично примеру 5 с той лишь разницей, что при приготовлении отбеливающего раствора оптический отбеливатель Вобиталь Б фау Л и оттеночный краситель прямой фиолетовый С растворяют в воде раздельно без применения тиомочевины.

П р и м е р 7 (контрольный). Обрабатывают бумагу писчую № 1 массой 80 г/м с 2 сторон на клеильном прессе проклеивающим составом аналогично примеру 1 с той

лишь разницей, что при приготовлении отбеливающего раствора используют 0.003ный водный раствор тиомочевины (0,06% от массы ООВ).

П р и м е р 8 (контрольный). Обрабатывают бумагу писчую Ms 1 массой 80 г/м с 2 сторон на клеильном прессе проклеивающим составом аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что при приготовлении отбеливающего раствора используют 0,07%ный водный раствор тиомочевины (1,4% от массы ООВ).

Пример 9 (контрольный). Обрабатывают бумагу писчую № 1 массой 80 г/м с 2 сторон на клеильном прессе проклеивающим составом аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что при приготовлении отбеливающего состава оптически отбеливающее вещество рилюкс ПРС и оттеночный краситель прямой голубой для бумаги растворяют каждый раздельно в 0,015%-ном водном растворе тиомочевины.

ПримерЮ (контрольный). Обрабатывают бумагу писчую Ns 1 массой 80 г/м с 2 сторон на клеильном прессе проклеивающим составом аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что при приготовлении отбеливающего состава рилюкс ПРС и краситель прямой голубой для бумаги растворяют совместно в воде, не содержащей тиомочевину.

Изобретение относится к целлюлозно- бумажной промышленности и позволяет повысить белизну бумаги и ее стабильность. Оптически отбеливающее вещество (ООВ) и оттеночный краситель растворяют в 0,005- 0,05%-ном водном растворе тиомочевины и выдерживают при 85-95°С в течение 15- 20 мин до получения прозрачного раствора. Расход тиомочевины в пересчете на сухое вещество -составляет 0,1-1,0% от массы ООВ. Готовый раствор вводят в проклеивающий состав и наносят на бумагу в клв! ть- ном прессе. В качестве проклеивающих составов могут быть использованы крахмал, эфиры целлюлозы, поливиниловый спирт, поливинилпирролидон и полиакриламид. Этот способ может быть использован при производстве бумаги для печати, письма, бумаги-основы для фотобумаги и мелова- ния, книжно-журнальной. 1 табл.(Л