Способ приготовления бумажной массы Советский патент 1976 года по МПК D21H3/70 

ускоряет набухание целлюлозы в процессе размола, в результате улучшаются механические свойства бумаги и снижается расход энергии на размол (табл. 1-3). При повышении концентрации гидротронных, средств до 2-3% и более процесс размола еще более интенсифицируется, в результате этого при иродолжительном размоле целлюлоза может перейти в гелеподобное состояние (садкость около 0), что позволяет использовать ее для связывания волокон в сухом волокнистом слое путем иропитки последнего такой однородной субстанцией.

С ростом концентрации гидротропных добавок жиронепрониЦаемость и прозрачность бумаги возрастают, однако при содержании их в размалываемой массе более 2-3% прочность бумажного листа падает из-за сниже«ия лодвижности системы межволоконных связей в листе.

Повышение эффекта влияния гидротропных средств на целлюлозу (или снижение их эффективных концентраций) вызывают в щелочной среде специальные вещества, такие как цинкат натрия Na2ZnO2, цинкат лития LijZnOg, стаинат натрия Na2SnO2, станнат литияЫгЗпОг, при концентрации 0,05-0,6% от веса волокна.

Наличие в бумажной массе гидротропного средства в сочетании с веществами, усиливающими гидротропное действие на целлюлозу, приводит к качественно новому эффекту. Если гидротропное средство, особенно в щелочной среде, стимулирует набухание целлюлозы при размоле, то в присутствии цинката, образующего комцлексное соединение с целлюлозой, наблхание переходит в частичное, или даже полное растворение. При этом (что особенно важно для бумажной .массы высокой степени иомола) используемые добавки це затрудняют обезвоживания и не требуют специальных приемов для фиксации на целлюлозном волокне. В то же время карбамид (мочевина) практически нацело сорбируется волокном, что положительно сказывается на характеристике стоков.

Удерживаемость мочевины в производственных условиях составляет 96-9i8%. Предлагаемые вещества являются недефидитными и недорогими реактивами, имеющими минимальную токсичность или соверщенио нетоксичными. Так, окись цинка сравнительно дешева, малотоксична и производится в промышленности в значительных количествах. Карбамид также не является токсичным веществом, его добавляют в корм скоту, применяют в медицине для заживления ран и язв, применяют для удобрения рыбоводных прудов.

В опытах с применением карбамида в щелочной и нейтральной среде, проведенных в производственных условиях, получают более качественный подпергамснт, а также снижают расход электроэнергии на размол.

Применение предлагаемого способа приготовления бумажной массы не требует установки специального сложного оборудования или изменения технологического режима. Применение гидротропных средств & словиях приготовления бумажной .массы повыщает механические свойства получаемой бумаги, снижает расход электроэиергии на размол, повышает прозрачность и жиронепроницаемость бу.маги. Указанные средства можно при.менять в производстве бумаги и картона в широком ассортименте.

Как показано в табл. 1, добавка гидротропных средств в количестве (0,,5%, раствор) положительно сказывается на прочностных показателях бумаги. В то же время увеличение дозировки до 2-3%-ной концентрации приводит к падению физико-механических характеристик.

Как следует из табл. 2, размол целлюлозы в присутствии гидротропного вещества в щелочной среде повышает механические показатели бумаги в среднем на 10-30%. Так, размол целлюлозы в среде карбамида повысил разрывную длину бумаги с 4070 до 4500 м,

5 сопротивление излому с 469 до 1917, сопротивление цродавливанию возросло с 2,6 до 3,,2 кг/см. Размол целлюлозы в среде тиокарбамида дал в результате бумажный лист с разрывной длиной 9390 против 8420 м-

0 для контрольного опыта, сопротивлением излому 4211 против 3107 и сопротивлением продавливанию 6,7 против 6,,1 кг/см. В табл. 3, в опытах 1, 2 и 5-8 используют сульфатную небеленую целлюлозу, в опытах 3, 4- суль5 фитную беленую.

Как следует из данных табл. 3, размол целлюлозы в среде гидротропное вещество-усиливающее вещество дает возможность полу0 чить бумажный лист повышенной механической прочности. Так, размол в среде цинкаткарбамид повышает разрывную длину бумаги с 7480 до 90i80 .м, а сопротивление продавливанию с 5,0 до и,6 -кг/см - для сульфатной

5 целлюлозы, и разрывную длину с 3600 до 4600 м, сопротивление продавливанию с 1,9 до 2,2 кг/см -для сульфитной беленой. Размол сульфатной небеленой целлюлозы в среде станнат-карбамид повысил разрывную длину

0 бумаги с 7Й20 до 9600 м, а сопротивление продавливанию с 5,0 до 6,2 кг/см-.

Из данных табл. 4 следует, что размол целлюлозы в среде вода-карбамид-едкий натр при расходе этих .химикатов 0,5-1,0% от веса волокна существенно повыщает жиронепроницаемость бумаги (с 30 до 180 с).

Из данных табл. 5 следует, что размол целлюлозы в среде гидротропных веществ при

60 расходе последних в количестве 0,5-1,0% от веса волокна повышает прозрачность бумаги. Так, :в оцытах с добавкой мочевииы прозрачность бумаги возросла с 31,7 до 37,2%, на 5,5%, т. е. более чем на 17% от первоначаль65 ной величины. Размол сульфитной беленой целлюлозы в присутствии

Таблица 1 гидротропного вещества, среда нейтральная

Примечание. Целлюлоза с тиомочевиной желтеет.

Размол сульфатной небеленой целлюлозы иа лабораторной мельнице ЦРА в присутствии

гидротропного средства, среда щелочная

Таблица 2

Т а б л и ц а 3

Размол целлюлозы на- мельнице ЦРА в среде

гидротропноговещества,, в присутствии

усиливающих веществ

Таблица 5

Прозрачность бумаги, полученной при размоле

сульфитной беленой целлюлозы в среде

гидротропного вещества