Способ наполнения бумаги Советский патент 1978 года по МПК D21H3/66 

(64) СПОСОБ НАПОЛНЕНИЯ БУМАГИ

Изобретение относится к способам наполнения бумаги и предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности. В- настоящее время целлюлозно-бумажная промышленность выпускает широкий ассортимент бумаги с наполнителями. Сюда можно отнести и писчие бумаги. Наполнители придают Омаге повы щенную мягкость, способность поглощать печатную краску, улучшают оптиче кие свойства бумаги: белизну и непрозрачность. Введение наполнителей в бу мажную массу по известным способам пр изводится перед размолом или же в виде суспензии, непосредственно перед отливе бумажного полотна и основано на физическом процессе осаждения наполнителя на поверхности целлюлозных волокон {l . Однако силы сцепления частиц напол нителей с волокнистой массой незначительны и поэтому часть наполнителя те ряется при формовании бумажного полот на на сетке бумагоделательной маишны вследствие фильтрации. Потери наполни теля при этом могут достигать 50%, Кроме того, вследствие неравномерного распределения частиц наполнителя по толщине бумаги в процессе формования бумажного полотна белизна бумаги по сторонам листа может быть различной,что ухудшает внешний вид печатных изданий и изделий из такой бумаги. Известен способ наполнения бумаги, согласно которому сформированное полотно бумаги подвергается последовательно обработке растворами хлорида кальция .и силиката натрия 2, В результате протекающей хи54и 4еской реакции CaCti NaiSLOi- -CaSiOjt 2NoCr в порах бумаги выделйется наполиитель- Ca&tOj, прндаклтй бумаге повышенную йепррэрачность. Однако бумага, полученная ука ааниым способом, имеет неравномерную белизну. Как выяснилось в результате экспериментов, это явление обусловлено присутствием в бумаге ионов желеэА Fe.При обработк«э «умаги хлсчидс кальция ионы F« не осаждаются, а ври последующей обработке бумаги раств ч ом силиката натрия наряду с осаждением наполиителя CaSiOj также осаждается бурая гидроокись железа T(OH)jB результате протекающих реакций

NajSiOj 2H2.0 ZNaOH+SCOa-tHzO

re -t-iWaOH-- Fe{OH)j i 1-SNa .

Поскольку процесс осаждения гидроокиси протекает одновременно с образованием наполнителя, то Ре(ОН)не успевает равномерно распределиться по площали бумаги и выступает на поверхноети бумаги в виде неравномерных желтых пятен. Устранить неравномерность белизны полотна путем исключения из бумаги ионов Fe технологически очень сложно и практически труд но осуществимо, поскольку Ре присутствуют как в исходном сырье для изготовления бумаги, так и в воде, используемой для формования бумажного полотна.

Цель изобретения - повышение равномерности белизны получаемого материала,, без снижения его непрозрачности.

Поставленная цель достигается тем, что бумажное полотно пропитывают силикатом натрия перед обработкой его раствором хлорида кальция или магния.

Изменение последовательности введения химикатов в бумагу позволяет исключить образование желтлх пятен, за счет .осаждения гидроокиси железа уже На стадии обработки полотна бумаги раствором силиката натрия, по следующим уравнениям реакции

NajOn&iOi .НаО- 2МаОН- -п&102 НгО

Ге -ь SNoOH- FeCO iV 2iNa и последующей обработки хлоридом кальция:...,.;„

MajO-nSiOa. - Cadei- CaOTiSiOj+aKaCt, и обеспечить равномерную белизну полотна по всей его поверхности. Для улучшения закрепления наполнителя в структуре бумахи известным способом в силикатный пропитывающий раствор вводится растворенное высокомолеку-. ляриое проклеивающее вещест во, карбоксимитилцеллюлоза или поливиниловый спирт в обычно используемрм соотношении .

Масса 1 м7 г

Разрывная длина в поперечном направлении, м

Белизна, %

Максимальное отклонение от среднего значения

Пример 1. Образец бумажного полотна массой 58 влажностью 8% обрабатывают окунанием в раствор, полученный смешением 200 мл 8%-ного водного раствора силиката натрия с модулем 2,9 и 100 мл 3%-ного водного раствора поливинилового спирта. Бумагу отжимают до влажности 65% и снова, обрабатывают окунанием в 10%-ный раствор хлорида кальция. После отжима бумагу подвергают сушке.

Пример 2. Образец бумажного полотна массой 58 г/м обрабатывают аналогичным образом раствором, полученный смешением 200 мл 10%-ного раствора силиката натрия с модулем 2,9 и 100 мл 3%-ного водного раствора карбоксиметйлцеллюлозы, отжимают до влажности 65% и подвергают обработке

10%-ным водным раствором хлорида кальция. Образец отжимают и сушат. .

П р и м е-р 3. Образец бумажного

полотна массой 58 г/м обрабатывают силикатным раствором как это описано в примере 2, а осаждение наполнителя осуществляют путем обработки 10%-ным раствором хлорида магния.

Для получения сравнительных данных параллельно проводили наполнение бумаги по известному способу. ,.

Во всех образцах бумаги определяли показатели прочностных свойств материала, белизны и непрозрачности. Причем показатель белизны для характеристики равномерности белизны образца по площади представлен в виде среднего значения белизны образца и величины

максимального отклонения этого показателя от его среднего значения; Показатель непрозрачности представлен в виде относительной величины (изменение непрозрачности отнесенное к

нице зольности).

Результаты испытаний приведены в таблице.

2050 2120 1870 80,1 80,7 82,7

1,2 0,8 0,4

Изменение непрозрачности на еди0,495 ницу зольности

Непрозрачность бумаги без наполнителя - 84,9%

Как видно из таблицы, образцы,, изготовленные по предлагаемому способу, имеют более равномерную по. площади белизну.. .

Формула .изобретения

Способ наполнения бумаги путем обработки сформованно1о бумажного полотна растворами хлоридов кальция или магния и силиката натрия, отжима и сушки, от л и ч а ющ ий с я тем.

0,377 0,450 0,426

что, с целью повышения равномерности белизны бумаги без снижения ее непрозрачности, бумажное по:лотно пропитывают силикатом натрия перед обработкой lero раствором; хлорида кальция или магния.

Источники информации, принятые во внимание при :экспертизе:

2.Заявка № 2108286/12, по которой принято решение о выдаче авторского ;свидетельства СССР.