Способ определения удержания канифольсодержащего проклеивающего вещества в бумаге Советский патент 1992 года по МПК G01N33/34 

Изобретение относится к способам определения удержания проклеивающего вещества на основе канифоли в бумаге и может быть использовано в лабораторных исследованиях, а также для контроля процесса гидрофобизации бумаги.

Наиболее широко распространенным способом определения удержания канифольного клея в бумаге является способ, основанный на экстракции клея из образца бумаги этиловым спиртом при нагревании.

Однако для осуществления этого одного этапа - экстрагирования требуется около 5 ч. Кроме того, экстрагированию подвергаются не только смоляные кислоты, но и жирные кислоты, а также их эфиры, которые после отгонки растворителя переходят в концентрированный остаток.

Для выделения смоляных кислот из остатка после экстракции осуществляют его растворение в диэтиловом эфире, фильтрование и выпаривание, а затем высушивание до постоянной массы. Таким образом, весь цикл определения удержания проклеивающего вещества составляет около 10 ч.

Ближайшим аналогом является способ определения удержания канифольсодержащего проклеивающего вещества в бумаге, включающий подготовку подсеточной воды к извлечению из нее проклеивающих

го

00

со о

ND

ществ, отфильтровывание из подготовленной подсеточной воды твердых веществ, обработку полученного фильтрата, отделение осадка, высушивание до постоянного веса, измерение его количества и вычисление искомой величины.

В этом способе подготовку подсеточной воды осуществляют выпариванием ее до сухого остатка и растворением остатка в органическом растворителе.

Обработку фильтрата производят отгонкой растворителя и высушиванием смеси смоляных веществ до абсолютно сухого веса.

Вычисление искомой величины проводят в два этапа. Сначала определяют содер- жание смоляных веществ в объеме подсеточной воды, равном 4500 мл, формуле

b 4500

200

% 100где а - количество проклеивающего вещества во всем объеме 4500 мл, г;

b - количество проклеивающего вещества в пробе подсеточной воды объемом 200 мл, г;

Затем определяют содержание проклеивающего вещества в бумаге по формуле 100. а

с

где с - общее количество проклеивающего вещества, взятое для проклейки бумаги;

а - количество проклеивающего вещества, ушедшее с подсеточной водой, г.

Основным недостатком способа является то, что продолжительность всех стадий процесса определения удержания проклеивающих веществ составляет 6-7 ч, что не позволяет использовать этот способ для оперативной оценки удержания проклеивающего вещества.

Целью изобретения является сокращение продолжительности процесса определения при сохранении его точности,

Указанная цель достигается тем, что в способе определения удержания канифоль- содержащего проклеивающего вещества, включающем подготовку подсеточной воды к извлечению из нее проклеивающих веществ, отфильтровывание из подготовленной подсеточной воды твердых веществ, обработку полученного фильтрата, отделение осадка, высушивание последнего до постоянного веса, измерение его количества и вычисление искомой величины, согласно изобретению, подготовку подсеточной воды осуществляют путем введения в нее гид- роксида натрия до рН 10-12, обработку фильтрата осуществляют путем последовательного введения в него сернокислого алюминия до рН 4,5-6,0 и катионного полиакри- ламида в количестве 0,0005-0,0015 г/л, дополнительно аналогично обрабатывают бумажную массу перед напуском ее на сетку

5 бумагоделательной машины, а искомую величину вычисляют по отношению разности найденных количеств высушенных осадков, полученных из бумажной массы и подсеточной воды, к количеству осадка, полученного

10 из бумажной массы.

При обработке подсеточной воды, а также бумажной массы перед напорным ящиком раствором гидроксида натрия до рН 10-12 происходит взаимодействие алюмо15 резинатных частиц, как осажденных на волокнах, так и свободных, со щелочью с образованием коллоидных частиц резината натрия, которые легко переходят в раствор, что позволяет отделить проклеивающее ве20 щество - смоляные кислоты в натриевой форме, от взвешенных твердых частиц путем фильтрования. Затем для выделения смоляных кислот в виде резинатов алюминия фильтрат необходимо обработать рас25 твором сернокислого алюминия до рН 4,5-6,0, а затем ввести раствор катионного полиакриламида до содержания его в пробе фильтрата 0,0005-0,0015 г/л. Дальнейшие операции отделения осадка резинатов

30 алюминия, высушивания их и взвешивания осуществляют общепринятыми приемами. Именно такая совокупность операций определения удержания проклеивающего вещества в бумаге позволяет снизить процесс

35 определения до 3 ч при сохранении точности определения.

Пример 1. Для определения удержания проклеивающего вещества в бумаге готовят бумажную массу, в композиции

40 которой содержится 70% сульфитной беленой хвойной целлюлозы и 30% сульфитной беленой лиственной целлюлозы. Массу проклеивают нейтральным канифольным клеем в количестве 2% от массы а.с. волокна. Для

45 коагуляции и осаждения клеевых частиц в массу вводят сернокислый алюминий до рН бумажной массы 4,5.

Отбирают пробы полученной бумажной массы из напорного ящика и подсеточной

50 воды в равных количествах объемом по 1 л. Пробы подсеточной воды и бумажной массы обрабатывают раствором гидроксида натрия до рН 10,0. После тщательного перемещения отделяют твердые вещества

55 фильтрованием на стеклянном фильтре. Затем пробы фильтратов подсеточной воды и бумажной массы делят на 3 равные части по 300 мл каждая и добавляют раствор сернокислого алюминия до рН 4,5, тщательно пе- ремешивают и вводят флокулянт катионный полиакриламид, в количестве 0,0005 г/л. Из получен ной в каждом образце фильтрата суспензии отделяют клеевой осадок на бумажном фильтре, высушивают его в сушильном шкафу при 105°С до постоянного веса и взвешивают на аналитических весах. Вычисление удержания проклеивающего вещества (уд. %) осуществляют по формуле

Y .mizm2.1(JO%;

mi

где mi - количество осадка проклеивающего вещества, определенное в бумажной массе, г;

ГП2 - количество осадка проклеивающего вещества, определенное в подсеточной воде, г.

За окончательный результат определения принимают среднее арифметическое значение трех измерений,

Кроме определения содержания проклеивающего вещества фиксируют продолжительность каждого эксперимента.

Пример 2. Определение удержания проклеивающего вещества осуществляют аналогично примеру 1 с некоторыми изменениями. Обработку подсеточной воды и бумажной массы гидроксидом натрия проводят до рН 11, а фильтрат обрабатывают сернокислым алюминием до рН 5,25 и катионным полиакриламидом в количестве 0,0010 г/л.

Пример 3. Определение удержания проклеивающего вещества осуществляют аналогично примеру 1, но со следующими изменениями. В пробу подсеточной воды и бумажной массы добавляют раствор гидро- ксид натрия до рН 12. Затем для выделения смоляных кислот в виде резинатов алюминия фильтрат обрабатывают сернокислым алюминием до рН 6,0 и вводят катионный полиакриламид в количестве 0,0015 г/л.

Пример 4 (контрольный). Отбор проб подсеточной воды и бумажной массы и определение удержания проклеивающего вещества осуществляют аналогично примеру 1. Обработку же проб подсеточной воды и бумажной массы гидроксидом натрия про-, водят до рН 9,0.

П р и м е р 5 (контрольный). Определение удержания проклеивающего веществ осуществляют аналогично примеру 1. Отличие заключается в том, что обработку фильтрата производят сернокислым алюминием до рН 3,5.

Пример 6 (контрольный). Отличается от примера 1 тем, что при обработке фильтрата от подсеточной воды и бумажной массы количество катионного полиакриламида составляет 0,0004 г/л.

Пример 7 (контрольный). Определение удержания проклеивающего вещества

осуществляют аналогично примеру 3 с некоторыми изменением: обработку проб подсе- точной воды и бумажной массы гидроксидом натрия проводят до рН 13. Пример 8 (контрольный). Отбор проб

подсеточной воды и бумажной массы, обработку их гидроксидом натрия и определение удержания проклеивающих веществ осуществляют аналогично примеру 3. Обработку фильтрата выполняют сернокислым алюминием до рН 7,0.

Пример 9 (контрольный). Определение удержания проклеивающего вещества осуществляют аналогично примеру 3, однако катионный полиакриламид добавляют в

суспензию клеевого осадка в количестве 0,0016 г/л.

Пример 10 (по прототипу). Для определения удержания проклеивающего вещества из 4500 мл подсеточной воды отбирают

пробу воды в объеме 200 мл и выпаривают на песчаной бане, а затем досуха в сушильном шкафу при температуре 105°С. Сухой остаток растворяют в 50 мл бензола, затем отделяют твердые частицы фильтрованием

через стеклянный фильтр. Из фильтрата отгоняют бензол на водяной бане и остаток высушивают до постоянного веса, после чего определяют количество проклеивающего вещества в объеме подсеточной воды, равным 4500 мл, по формуле b 4500

а

20

где а - количество проклеивающего вещества во всем объеме 450 мл, г; b - количество проклеивающего вещества в пробе подсеточной воды объемом 200 мл, г.

Процент удержания проклеивающего вещества в бумаге определяют по формуле

% 100100 а

где С - общее количество проклеивающего вещества, с взятое для .проклейки, г;

а - количество проклеивающего вещест- ва, ушедшее с подсеточной водой, г.

За окончательный результат определения принимают среднее арифметическое трех измерений.

Приведенные в таблице значения стан- дартных отклонений единичных результатов от их среднеарифметических значений измерений (дисперсий) позволяют судить о точности произведенных определений: чем меньше дисперсия, тем выше точность определения и наоборот, чем больше дисперсия, тем ниже точность.

Анализ результатов, приведенных в таблице, показывает, что предлагаемый способ определения удержания проклеива- ющего вещества по сравнению с прототипом при сохранении точности определения позволяет снизить продолжительность определения в два раза, что позволяет более оперативно влиять на процесс гидрофоби- заций при производстве бумаги.

Формула изобретения Способ определения удержания кани- фольсодержащего проклеивающего веще- ства в бумаге, включающий напуск бумажной массы на сетку бумагоделательной машины, обработку подсеточной воды, фильтрацию и высушивание отделенного от фильтрата осадка до постоянного веса, из- мерение его количества и вычисление искомой величины, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности его путем сокращения продолжительности процесса при сохранении его точности, предварительно перед напуском бумажную массу обрабатывают и фильтруют, а осадок и полученного фильтрата высушивают до постоянного веса и измеряют его количество, причем обработку бумажной массы и подсеточной воды осуществляют путем введения в нее гидроксида натрия до рН 10- 123, а обработку фильтратов осуществляют путем последовательного введения в них сернокислого алюминия до рН 4,5-6,0 и ка- тионного полиакриламида в количестве 0,0005-0,0015 г/л, при этом искомую величину вычисляют по отношению разности измеренных количеств высушенных осадков, полученных из бумажной массы и подсеточной воды, к количеству осадка, полученного из бумажной массы.

Продолжение таблицы

Изобретение относится к способу определения удержания канифольсодержащего проклеивающего вещества в бумаге и позволяет повысить производительность способа за счет сокращения продолжительности при сохранении его точности. Перед напуском на сетку бумагоделательной машины бумажную массу обрабатывают. Обработку бумажной массы и сеточной воды осуществляют введением гидроксида натрия до рН 10-12. Обработанную бумажную массу, как и сеточную воду, фильтруют. Полученные фильтраты обрабатывают путем последовательного введения в них сернокислого алюминия до рН 4,5-6,0 и катионного полиакриламида в количестве 0,0005-0,0015 г/л. От фильтратов отделяют осадки, которые высушивают до постоянного веса и измеряют их количества. Затем определяют удержание канифольсодержащего, проклеивающего вещества по отношению разности измеренных количеств высушенных осадков, полученных из бумажной массы и подсеточной воды, к количеству осадка, полученного из бумажной массы. 1 табл. СО С