Способ изготовления картона Советский патент 1992 года по МПК D21H21/06 D21H17/64 D21H21/16 

Изобретение относится к целлюлозно- бумажной промышленности и может быть использовано при приготовлении клеевых видов картона.

Известен способ изготовления картона, предусматривающий проклейку картона путем введения в целлюлозную массу канифольного клея и последующего его осаждением на волокнах сернокислым алюминием.

Недостатком способа является неоправданно высокая минерализация технологических вод ионами SO 4.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ, где в качестве осадителя используют сульфат алюминия, подвергнутый термообработке при 45-80°С в течение 2-3 ч, с целью повышения степени проклейки бумаги при одновременном повышении удержания мелкого волокна и наполнителя.

Недостатком способа является высокий расход осадителя, вследствие чего происходит повышение минерализации оборотных

п

вод ионами SO 4, что не позволяет многократно использовать оборотные воды без дополнительной очистки.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет снижения минерализации оборотных вод.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления картона, заключающемся в подготовке целлюлозной массы, последовательном введении в нее проклеивающего агента, осадителя и отливе бумажного полотна на фсфмующей сетке с последующим прессованием и сушкой, в качестве осадителя кспользуют электрохимически генерированный гидроксид алюминия в количестве 1,4-2,0 мг/г абсолютно сухого волокна и отлив полотна ведут при рН 5,0- 5,5.

Синтез гидроксида алюминия проводили в химически очищенной сточной воде целлюлозно-картонного комбината (минерализация до 1 г/л; электропроводность 1,0-3,0 mS; рН 1,8-2,7) при анодных плотностях постоянного тока 0,02-0,10 А/см . Анасл С

XI

о

00

со

00

логично гидроксид алюминия получают с применением переменного тока частотой 20-100 Hz при плотности тока 0,01-0,05 А/см2 и при рН 3,0-5,0.

Во время электролиза происходит на- грев электролита за счет джоулева тепла до 60-90°С, что приводит к интенсивному гидролизу ионов алюминия с образованием полигидроксо-ионов {AI(OH)2+; AI(OH) i А1(ОН)з; А1(ОН)4} с последующим образова- нием флокул типа Aln(OH)m m Поскольку скорость пептизации флокул значительно меньше скорости реакции гидролиза, то при добавлении в целлюлозную массу гидрокси- да алюминия соотношение активных кинетических форм (а,- - структур)-оптимально для качественной проклейки. Использование предлагаемого способа позволяет иметь в системе достаточное количество соединений алюминия в виде полигидроксидов в а- , обеспечивающих лучшее удержание резинатных частиц на целлюлозном волокне, за счет чего уменьшается расход алюмосодержащего коагулянта,

Отказ от коагулянта, содержащего сульфат-ионы, приводит к уменьшению количества вносимого минерального остатка, что дает возможность многократного использования технологических вод без дополни- тельной химической очистки, т.е. позволяет получить положительный эффект.

Способ осуществляют следующим образом.

Целлюлозную массу со степенью помо- ла ЗОШР доводят до рН 6,5 химически очищеннойводой,закисленной электрохимически, и добавляют раствор нейтрального канифольного клея с концентрацией 20 г/л из расчета 20 мг/габсолютно сухого вещества. Целлюлозную массу тщательно перемешивают в течение 5 мин, затем к ней добавляют раствор гидроксида алюминия, полученный электрохимическим растворением алюминия (дюралюминия), доводят величину рН до определенного значения, после чего полученную суспензию отливают при листоотливном аппарате ЛА 3. Отливку досушивают на горке при температуре 135°С в течение 5 мин. Параллель- но проводят опыты по проклейке картона с использованием в качестве осадителя сульфата алюминия (базовый) и сульфата алюминия, подвергнутого термообработке при температуре 60°С в течение 2 ч (прото- тип).

Результаты испытаний сведены в табл.

1 и 2.

Как видно из табл. 1, уменьшение расхода гидроксида алюминия (в пересчете на AI) на 1 г абсолютно сухого волокна от 2,5 до 1,4 мг (оп. 3-6) не ухудшает механические показатели картона. Дальнейшее уменьшение расхода гидроксида алюминия приводит к увеличению впитываемости и уменьшению сопротивления продавлива- нию. В случае увеличения количества гидроксида алюминия возрастает себестоимость единицы продукции при незначительном повышении механических показателей картона.

В табл. 2 представлены механические показатели картона в зависимости от рН целлюлозной массы при проклейке. В интервале рН от 4,15 до 5,50 механические показатели картона не хуже базовых и прототипа, а увеличение рН свыше 5,6 приводит к увеличению впитываемости при одностороннем смачивании и уменьшению сопротивления продавливанию. Оптимальным значением рН при проклейке является интервал 5,0-5,5 (оп. 3-5), т.к. дальнейшее за- кисление целлюлозной массы снижает коррозионную стойкость оборудования.

Предлагаемый в качестве осадителя гидроксид алюминия, генерируемый электрохимическим путем, по сравнению с применяемой технологией проклейки, использующей в качестве осадителя сульфат алюминия, позволяет сократить абсолютный расход алюминия в 2,5 раза, а по сравнению с прототипом в 1,8 раза. Замена сульфата алюминия на генерируемый электрохимическим путем гидроксид алюминия приводит к снижению минерализации оборотных вод сульфат-ионом в 24-50 раз по сравнению с используемым методом проклейки картона и в 20-35 раз по сравнению с прототипом.

Таким образом, оптимальными параметрами проклейки картона являются: расход алюминия 1,4-2,0 мг/г абсолютно сухой целлюлозной массы и рН при проклейке 5,0-5,5, что приводит к наибольшему снижению минерализации технологических вод сульфат-ионами и расхода осадителя.

Формула изобретения Способ изготовления картона, включающий подготовку целлюлозной массы, введение проклеивающего агента, осаждение его алюмосодержащим коагулянтом, отлив картонного полотна, прессование его и сушку, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет снижения минерализации оборотных вод, в качестве алюмосодержащего коагулянта используют электрохимически гене

рированный гидроксид алюминия в количе- на, в пересчете на алюминий и отлив полот- стве 1,4-2,0 мг/г абсолютно сухого волок- на ведут при рН 5,0-5,5.

Сущность изобретения: в способе изготовления картона, включающем подготовку целлюлозной массы, введение проклеивающего агента, осаждение его алюмосодержа- щим коагулянтом, отлив картонного полотна, прессование и сушку его, в качестве алюмосодержащего коагулянта используют электрохимически генерированный гидроксид алюминия в количестве 1,4-2,0 мг/г абсолютно сухого волокна в пересчете на алюминий, отлив полотна ведут при рН 5,0-5,5. 2 табл.

Зависимость технологических показателей картона от количества алюмосодержащего коагулянта

Т а б л и ц а 1

Зависимость технологических показателей картона от рН целлюлозной массы при проклейке

Таблица