Бумажная масса Советский патент 1982 года по МПК D21H3/12 

. .1 .

Изобретение относится .к целлюлознобумажной промышленности, а именно к массам для изготовления клееных видов бумаги и картона.

Широко известны .массы для изгото&ления клеень1х видов бумаги и картона, содержащие волокнистый полуфабрикат, приклеивающие вещества и вещества для осаждения и фиксирования клеевых частиц на волокне.

Так известна бумажная масса, содержащая волокнистый полуфабрикат проклеивающее вещество (канифоль) и осадитель (сернокислый алюминий) Г1 .

Известна бумажная масса, содержащая волокнистый полуфабрикат, проклеивающее вещество (нефтеполвмерную смолу) и осадитель (сернокислый алюмиЕШй) 21.

Применение сернокислого алюминия для удержания высокодисперсных клеевых части на волокне недостаточно эффективно.

Известна также бумажная масса, содержащая волокнистый полуфабрикат, проклеивающее вещество на основе канифоли

и/или нефтеполимерной смолы и ойадитель . В качестве осадителя используют сернокислый глинозем, в качестве 1фоклеивающего вещества нефтеполимернуюсмолу и канифольное мыло. Приготовление указанной бумажной массы осуществляют следующим образом.

В волокнистый полуфабрикат, размоло10 . ° определенного градуса помола, вводят сначала проклеивающее вещество, а затем раствор сернокислого алюминия до рН 4,5. При введении сульфата алюминия в волокнистый полуфабрикат, куда JJ предварительно добавлено проклеивающее вещество, происходит коагуляция клеевых частиц с образованием хлопьевидного осадка и фиксирование как отдельных частиц, так и их хлопьев на волокне. СерноJQ кислый алюминий перезаряжает клеевые частицы, сообщая .им положительный заряд при ,8-5,О , тем самым способствуя фиксации их на отрицательно заряженном волокне 3. Однако применение сернокислого алюм ния недостаточно эффективно для удержания высокодисперс№1х клеевых частиц на волокне. Недостаточно высокий положи.тёльный заряд, который сообщает сульфат алюминия клеевым частицам, слабая гидграт1фованность клеевого осадка являются причиной невысокой степени удержания смолы волокном, равной 40-6О%. Для достижения оптимального удержания увеличивают расход сернокислого алюминия, проводя проклейку массы при возможно более низких значениях рН, равных 4,3-4,5, что снижает срок службы бумаги, способствует коррозии оборудования. Увеличение расхода сернокислого алюминия приводит также к значителв ному снижению прочности бумаги. Цель изобретения - повышение качества бумаги и увеличение срока ее службы Эта цель достигается тем, что бумажная масса, содержащая волокнистый полуфабрикат, проклеивающее вещество на основе канифоли и/или нефтеполимерной смолы и осадитель, в качестве осадителя содержит поли-1,2-диметил-5-1вйнилпир динийметилсульфат с молекулярной массо 1000000-5000000 при следующем соот ношении компонентов, мае. %: Проклеивающее вещество на основе канифоли и/или нефтеполимерной 0,5-5,0 Осадитель указанный 0,05-0,50 Волокнистый полуфабОстальное,2-диметил-5- винилпиридинийметилсульфат имеет следующую структурную формулу - H-CHj , И представляет собой растворкмое в воде вещество. Это вещество придает клеевым -частипам достаточно высоки положительный заряд в широком диапазоне рН, способствуя тем самым осаждени клея на отрицательно заряженном волокн И получению бумаги с вьгсоким рН водно вытяжки, что обуславливает .увеличение срока ее службы. В первых трех случаях в качестве проклеивающего вещества используют водную клеевую дисперсию на основе нефтеполимерной смолы, стабилизированную канифольным эмульгатором. Состав клеевой дисперсии, мае. % (rto сухому веществу): нефтеполимерная смола 88, канифольное мыло 9, свободная щелочь (NaOH) 3. Нефтеполимерная смола имеет температуру размягчения 78° С, молекулярную массу 6ОО. В качестве осадителя используют поли-1,2-диметил-5-винилпиридинййметилсульфат общей (CjpHjgSOij )п и молекулярной массой 2ОООООО. П р и м е р 1. В лабораторных условиях готовят бумажную массу, содержащую сульфитную беленую целлюлозу, клеевую дисперсию на основе нефтеполимерной смолы, осадитель (поли-1,2-диметил-ви нилпиридинййметилсульфат с молекулярной маосой 2000000) при следующем соотношении компонентов, мае. %: Волокнистый полуфа&-. рикат99,45 Проклеивающее ве- щество0,5О Осадитель0,0 5 Массу готовят следующим образом. Беленую сульфитную целлюлозу разма-лывают до ЗО-35°ШР, затем в нее при перемешивании добавляют клеевую дисперсию на основе нефтеполимерной смолы. По истечении 5-10 мин к массе добавляют водный раствор осадителя,- рН массы 6,0. Бумажную массу перед отливом выдерживают, а затем производят отлив бумаги на листоотливном аппарате. Отливают бумагу массой 1 м 70 г. Для сравнения проводят отлив бумаги той же композиции по волокну и с тем же проклеивающим веществом, но с использованием в качестве осадителя сернокислого алюминия. Сернокислый алюминий для .наибольшего удержания клеевой дисперсии волокном добавляют до рН 4,3. Бумажная масса ( известная прототип) имеет следующее соотношение компонентов, мае. %: Беленая сульфитная целлюлоза 9 9,0 Проклеивающее вещестбо0,5 Осадитель (сернокислый алюминий) 0,5 Показатели физико-механических свойств полученных образцов бумаги приведены в табл. 1. Из данных, представленных в таблице, еле дует, что 1федлагаемая маеса дает возможность получить бумагу с высоким 5 рН водной вытяжки, близким к нейтраль ному значению, что увеличивает срок службы бумаги. Кроме того, повышенное удержание смолы волокном обеспечивает заметно более высокое значение степени проклейки бумаги, полученной из .предлагаемой массы, по сравнению с бумагой полученной из известной массы. П р и м е р 2. В лабораторных усло виях готовят бумажную массу, содержаШую беленую сульфитную целлюлозу, кле евую дисперсию на основе нефггеполимер Ьой смолы, стабилизированную канифоль ным мылом и поли-1,2-диметил-5-винил пиридинийметилсульфат при следующем соотношении компонентов, мае. %: Волокнистый полу- фабрикат 97,8 Проклеивающее вещество2,0 Осадитель 0,2 Массу и бумагу на ее основе получа. ют как и в примере 1, Для сравнения производят отлив бумаги из известной массы при следующем соотношений компонентов, мае. %: Беленая сульфитная целлюлоза 96,0 Проклеивающее вещество 2,0 Осадитель (сернокислый алюминий) 2,0 Показатели физико-механических свойств бумаги приведены в табл. 2. Из. представленных паяных следует что предлагаемая масса позволяет полу чить бумагу с более высокой степенью проклейки вследствие повышенного удержания проклеивающего вещества волокHDM. При этом разрывная длина бумаги., полученной из предлагаемой массы, по сравнёншо с бумагой, полученной из известной массы, увеличивается на 34% показатель сопротивления излому в 2,5 раза. ПримерЗ.В лабораторных условиях приготовлена бумажная масса, соде жащая беленую целлюлозу, клеевую дисперсию на основе нефтеполимерной смолы стабилизированную канифольным эмульгатором, и Осадитель (,2-диметш1-5 винилпиридинийметилсульфат) при следую щем соотношении компонентов, мае. %: Беленая сульфитная целлюлоза94,5 Проклеивающее вещество5,0 Осадитель0,5 396 Массу и бумагу на ее основе получают как и в примере 1. Для сравнения производят отлив бумаги из известной массы при следующем соотношении компонентов, мае. %: Беленая сульфитная : целлюлоза90,0 Проклеивающее в&щество5,0 Осадитель (сернокислый алюминий)5,0 Показатели физико-члеханических свойств полученных образцов бумаги пришве дены в табл 3. Из данных, представленных в таблице, следует, что применение предлагаемой бумажной массы позволяет получить бумагу повышенного качества. Так, впитываем ость воды при одностороннем смачивании уменьшается на 33%, показатель еопротивления излому увеличиваетея в 2,7 раза, разрывной длины в 1,5 раза. Пример4. В лабораторных усл1 виях приготовлена бумажная масса, содержащая беленую сульфитную целлюлозу, белый канифольный клей, осадитель поли- . 1,2-диметкл-5-винилпиридинийметилсуль . фат при следующем соотношении ксмпонеитов, мае. %: Беленая сульфитная целлюлоза98,8 Проклеивающее вещество1,0 Осадитель 0,2 В качестве проклеивающего вещества может быть использован канифольный клей, приготовленный из канифоли любой марки. В данном примере использован белый канифольный клей с содержанием свободной смолы 20%. Приготовлен из живичной канифоли. В качестве осаднтеля использован поли-1,2-диметилн5-винилпиридини Ыетилсульфат с молекулярной массой 5000000. Массу и бумагу на ее оонове получают, как и в примере 1. Для сравнения производят отлив бумаги из известной массы при следующем соотношении ксалпонентов, мае. %: Беленая сульфитная целлюлоза98 Проклеивающее в&щеотво. 1,О Осадитель (сернокислый алк {иш1й)1,0 Показатели ф{1зико-механических свойств бумаги приведены в табл. 4. Пример 5. В лабораторных условиях приготовлена бум 1жная масса, содержатая беленую сульфитную целлюлозу, белый канифольный клей, осадитель (поли-1,2-диметил-5- винилпиридинийметилсульфат) при следующем соотношении компонентов, мае. %:

Беленая сульфитная

.целлюлоза98,8

Проклеивающее ве -щество1,0

Осадитель0,2

В качестве проклеивающего вещества использован белый канифольный клей с содержанием свободной смолы 20%. Приготовлен из живичной канифоли. В качестве осаДителя исйользован поли-1,2-диметил-5-вин1Шпиридинийметипсульфат с молекулярной массой 1000000.

Массу и бумагу на ее основе получают как в примере 1.

Для сравнения производят отлив бумаги из известной массы как и в примере 4

Показатели физико-механических свойств полученных образцов бумаги приведены в табл 4.

Из данных, представленных в таблице, следует, что применение предлагаемой массы позволяет резко увеличить содержание канифоли в бумаге и получить бумагу с заметно более высокой степенью проклейки и повышенными показателями механической прочности.

Следовательно, использование предлагаемой бумажной массы позволяет провести процесс получения клееных видов бумаги в нейтральной и щелочной среде, что увеличит срок службы бумаги, уменьгшит коррозию оборудования; повысить эффективность проклейки бумаги канифоль ными клеями и клеевыми дисперсиями на основе нефтеполимерных смол вследствие более высокого удержания проклеивающего вещества волокном; повысить механическую прочность бумаги за счет уменьшения содержания сернокислого алюминия или полной замены и введения высокомолекулярной добавки, способствующей упрочнению .волокон, снизить расход проклеивающего вещества в 2-4 раза, сохранив при этом высокое качество бумаги, увеличить срок службы бумаги. Таблица 1

0,2

Табл и ц а 2

85

3900 1ОО

15

2,0

5О

29ОО 40

20

4,3 Ij25

ТабпиааЗ

(N

о ю

О)

00

о

со

о о о

со

о

о

CV1

H

ю

и

CM

in

со

CD

« I

о

q,

о.

тЧ

и 139261 Формула иэоб.ретения Бумажная масса, содержащая вопокнио,тый попуфабрвкат, проклеиваюшее вешертво на о.снове канифоля и/ипи нефтепопимерной смолы и осадитепь, отл.и чающая с я тем, что, с целыр повышения качества бумаги и увеличения срока ее службы, в качестве осадителя она со держит 2-диметип-5-ви1шл1Щ 1 инийметилсульфаТгС молекулярной маосой 10ОООрО-50боООО при следующем соотношении компонентов, мае. %: Проклеивающее в& Щество на основе канифоли и/или 39 пр № № 19 .1,4 нефтеполимерной смолы0,5-5,О Осадитель, указанный выщеО Ъ5-0,5 Валок1гас1ый полуфабрикатDстальноеИсточники ивформашш, - . нятые во вввмашю яра экспертизе 1. Бумажная промышленность , , 1, с. 22-23. 2.Авторское свидетельство СССР 537106, кл. С 09 1 З/ЗО, 19i75. 3. Бумажная промышпевность, 76, № 3, с. 17-18.