Способ получения бумаги

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУМАГИ, .включающий приготовление суспензии из целлюлозосодержащих и синтетичес ких гидрофобных волокон или смеси их с синтетическими гидрофильными волокнами, отлив папки, сушку, разделение ее на волокна в газовом потоке, подачу аэровзвеси на формующую сетку с последующим осаждением на ней волокон в виде волокнистого слоя, прессование и термообработку бумажного полотна, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности бумаги при одновременном сохранении однородности структуры и снижении ее себестоимости, перед подачей на формующую сетку из аэровзвеси сепарируют синтетические гидрофобные волок на и возвращают их на стадию приготовления суспензии, причем используют синтетические гидрофобные волокна с модулем упругости 40006000 МПа.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А (5ц4 D 21 Н 5/26

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЪГГИЙ

/„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3768062/28-12 (22) 19.07.84 (46) 15.09.85. Бюл. Ф 34 (72) Е.А. Алешина, Э.Л. Аким, С.В. Рябченко, В.M. Дробосюк, Г.Б. Пак и О.А. Терентьев (71) Ленинградский ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности (53) 676.393 (088.8) (56) Бутылкина M.Ï., Фролов M.Â.

Исследование влияния природы и содержания химического волокна на свойства бумаги сухого формирования: Сб. трудов ЦНИИБа. М.: Изд-во

Лесная промышленность, 1974, 1Р 9, с. 110-117.

Авторское свидетельство СССР 1е 1147806, кл. D 21 Н 5/26, 1983. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ. БУМАГИ, .включающий приготовление суспензии из целлюлозосодержащих и синтетичес,êèõ гидрофобных волокон или смеси их с синтетическими гндрофильными волокнами, отлив папки, сушку, разделение ее на волокна в газовом потоке, подачу аэровзвеси на формующую сетку с последующим осаждением на ней волокон в виде волокнистого слоя, прессование и термообработку бумажного полотна, о т л и ч а ющ и й. с я тем, что, с целью повышения механической прочности бумаги при одновременном сохранении од" нородности структуры и снижении ее себестоимости, перед подачей на фор« Е мующую сетку из аэровзвеси сепарируют синтетические гидрофобные волок на и возвращают их на стадию приго- ( товления суспензии, причем используют синтетические гидрофобные

Ф

С волокна с модулем упругости 40006000 МПа.

1178822

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при получении печатных видов бумаг типа типографской, бумаги-основы для офсетной и глубокой печати, фильтровальных, санитарно-гигиенических и др. видов бумаги способом аэродинамического формования.

Цель изобретения — повышение механической прочности бумаги при одновременном сохранении однородности структуры и снижении ее себестоимости.

Сущность изобретения заключается в том, что согласно пособу получения бумаги, включающему приготовление суспензии из целлюлозосодержащих-и синтетических гидрофобных волокон или смеси их с синтетическими гидрофильными волокнами, отлив папки, сушку, разделение ее на волокна в газовом потоке, подачу аэровзвеси на формующую.сетку с последующим осаждением на ней волокон в виде волокнистого слоя, прессование и термообработку бумажного по-. лотна, перед подачей на формующую сетку из аэровзвеси сепарируют синтетические гидрофобные волокна и возвращают их .на стадию приготовления суспензии, причем используют синтетические гидрофобные волокна с модулем упругости 4000-6000 ИПа..

Гидрофобные синтетические волокна, находящиеся в стеклообразном состоянии и сохраняющие это состояние в процессе сушки папки, оказывают расклинивающее действие на целлюлозосодержащие и гидрофильные синтетические волокна и позволяют получить аэровзвесь, в которой содержание пучков неразделенных волокон сведено к минимуму. Последующая сепарация из аэровзвеси этих волокон, не обладающих бумагообразующими свойствами, позволяет повысить прочность листа.

Волокна с модулем упругости более 6000 ИПа сохраняют при диспергировании — разделении папки.на волокна в газовом потоке, стержневидную форму и не сепарируются.

Волокна с модулем упругости менее

4000 МПа при получении жидкой суспензии для отлива папки имеют повьппенную способность к хлопьеобразованию.

Способ осуществляют следующим образом.

В суспензию целлюлозосодержащих волокон (сульфитной или сульфатной целлюлозы, древесной массы, термои термохимикомеханической массы) вводят гидрофобные синтетические волокна или их смесь с гидрофильными синтетическими волокнами в виде. суспензии. В качестве гидрофобных синтетических волокон используют термостойкие волокна, такие как полиакрилонитрильные (например, ориентированный нитрон),полиамидные (орйентированный капрон) с модулем упругости 4000-6000 MIIa, в качестве гидрофильных синтетических волокон — например, поливинилспиртовые (ПВС волокна). Из полученной суспензии отливают папку и сушат ее при температуре, не превьппающей температуру размягчения синтетических волокон, т.е. перевода их из стеклообразного в высокоэластическое состояние до сухости 75-85Х. Затем папку разделяют на отдельные волокна в диспергаторе в газовом потоке.

Перед подачей образовавшейся аэровзвеси на формующую сетку из нее сепарируют гидрофобные синтетические волокна с помощью движущейся сетки, установленной поперек

1 потока аэровзвеси, которая выносит задержанные ею клубки гидрофобных синтетических волокон из диспергатора. Размеры ячеек сетки больше длины отдельного волокна и меньше диаметра клубка. Клубки волокон сдувают с противоположной стороны сепарационной сетки сжатым воздухом и вновь подают на стадию приготов- ления водной суспензии для отлива папки. При использовании гидрофобных синтетических волокон в количестве, не превьпнающем верхний предел, указанный в формуле изобретения, сепарация проходит полностью

Целлюлоэосодержащие и гидрофильные синтетические волокна, пройдя в газовом потоке поперечную сепарационную сетку, попадают на формующую сетку, образуя волокнистый слой, который в дальнейшем подвергают прессованию и термообработке..

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

1178822

T. р и м е р 1. Суспенэию во1 локон из нераэмолотой (13" ШР) сульфатной беленой целлюлозы концентрацией 1-2% смешивают .с суспензией синтетических гидрофобных волокон длиной 5 мм и диаметром 1215 мм, количество которых составляет 10 . от массы воздушно-сухой целлюлозы, и отливают папку массой

600 г/м . В качестве синтетических волокон используют ориентированные капроновые волокна с модулем упругости 4000 МН (температура е размягчения 190 С), ориентированные нитроновые волокна с модулем упругости 5000 и 6000 MIIa (температуо ра размягчения 160-162 С). Используют также синтетические гидрофобные волокна с модулем упругости, выходящим эа пределы, указанные в формуле изобретения: обычные капроновые волокна с модулем упругости

2300 МПа (температура размягчения о

- 180 С), сильно ориентированные капроновые волокна с модулем упру, гости 9000 MIIa (температура размягчения 170-180 С), ориентированные лавсановые волокна с модулем упругости 12000 МПа (температура размягчения 175QC).

Затем папку сушат при 105120 С до сухости 75-85 и разделяют на волокна в воздушном потоке в лабораторном диспергаторе типа молотковой мельницы. Перед подачей аэровзвеси на формующую сетку из нее сепарируют гидрофобные синтетические волокна. Поток аэровзвеси волокон с влажностью 15-20Х, прошедших через сепарационную сетку, подают на формующую сетку. Сформованный волокнистый слой уплотняют при комнатной температуре на вальцовом прессе при давлении 2,5 кгс/см2, увлажняют до влагосодержания 60Х, прессуют при давлении 7,5 кгс/см2 до влажности 20 . и подвергают термообработке при 105-120 С.

Изготовленные образцы бумаги подвергают физико-механическим испытаниям по стандартным методикам.

Показатель неоднородности просвета бумаги определяют с помощью измерителя неоднородности просвета

ИНП-1.

Результаты испытаний приведены в табл.1.

Пример 2. Бумагу получают аналогично примеру 1, но в качестве гидрофобного волокна берут только нитрон и количество его меняют в пределах от 7 до 15% от массы воздушно-сухой целлюлозы.

Результаты испытаний полученных образцов бумаги приведены в табл.2.

Пример 3. Бумагу получают

10 аналогично примеру 1, но при приготовлении водной суспензии дополнительно вводят гидрофильные, ПВС волокна промышленной марки MBP-90, длиной 5 мм и диаметром 40 мкм, расход которых составляет 7,5% от массы воздушно-сухой целлюлозы.

Результаты физико-механических испытаний полученных образцов бумаги приведены в табл.3. рг Пример 4. Бумагу изготавливают по способу-прототипу. Суспенэию волокон иэ неразмолотой (13 ШР) сульфатной беленой целлюлозы концентрацией 1-2Х смешивают с суспензией капроновых волокон, имеющих длину 5 мм, диаметр 15 мкм, модуль упругости 9000 МПа и взятых в количестве 10Х от массы воздушно-сухой целлюлозы, и отливают папку массой

600 г/м . Отливают также папку из той же целлюлозы, тех же капроновых волокон, взятых в количестве 10% от массы воздушно-сухой целлюлозы, и ПВС волокон, расход которых составляет 7,5 . от массы воздушно-су35 хои целлюлозы. Затем папку сушат при

105-120 С до сухости 75-85 и разЦ деляют на волокна в воздушном потоке в лабораторном диспергаторе типа молотковой мельницы.

Поток аэровэвеси разделенных волокон с влажностью 15-20% подают на формующую сетку. Сформованный волокнистый слой уплотняют при комнат45 ной температуре на вальцовом прессе при давлении 2,5 кгс/см, увлажняют до влажности 60,.прессуют при давлении 7,5кгс/смдо влажности2(К и

Р а подвергают термообработкепри 105-120С

Изготовленные образцы бумаги час.ой 75 г/м подвергают физико еханическим испытаниям.

Результаты испытаний приведены н табл.4.

Для удобства сравнения данных, 55 полученных по предлагаемому способу и способу прототипу, результаты физико-механических. испытаний приведены в табл.5.

1178822

Таблица 1

Опыт, У

Показа- ПлотРазрывная

Примечание тель ность, K>)мз неоднородности длина,м просвета бумаги,Ж

2300 30 волокон в процессе приготовления суспензии.

Структура волок-. нистой папки неравномерна.

Ориенти- 10 рованный

4000 12

980 2400

975 2400

Нитрон 10 ориентированный

5000 14

6000 11

Сильно 10 ориентированный

965 2450

9000 11

770 1800

Синтетические во6 (контрольный

Лавсан ориентированный

12000 11

750

Иэ данных табл.5 видно, что предлагаемый способ, по сравнению

„ o способом-прототипом, позволяет повысить механическую прочность буСинтетические гидрофобные волокна

Вид Кол-во, Модуль

7 упругости,МПа

1 (кон- Капрон 10 троМь- обычный иый) 5 (кон- Капрон троль- сильно ный ориентированный маги на 25-27Х и при содержании в композиции гидрофильных волокон на 31-347 при сохранении однородности структуры бумажного листа.

950 1650 Наблюдается хпопьеобразование синтетических

Синтетические волокна деформируются в процессе диспергирования, образуя клубки, размеры которых превышают размеры отдельного волокна локна сохраняют стержневидную форму и вместе с целлюлозосодер1750 жащими волокнами проходят с потоком воздуха, сквозь ячейки ,сепарационной сетки в -,формую щий уэей

° » Ф a ЮФИ»» ° Й»»

1178822

Синтетические гидрофобные волокна

Опыт,У

Плотность,, / э

Разрывная длина, и

Показатель неоднородности просвета,7

Кол-во. 7

"400

950

0,5

1650

980

7 5

965

2350

10 11

2450

970

10

2400

980

15

965

1900

Разрывная длина, м

Плотность, кг/м

Опыт, У гидрофобны гидрофильные

Вид Расход, Вид Кол-во, X. Х одуль

pyrocи, МПа

Капрон 10 обычный

36 760 4000

2300

7,5

13 волокно

О.риен11 тированный

16 770 5250

4000

15 770 5350

5000

Нитрон ориентированный

Сильно

6000

16 . 750 5200

iF"»

17 (конт-рольный) 15 .УЬО 36UC

9000 ориентированный.

Лавсан

-18 (контрольный) 15 730" . 3750

12000 ориентированный

Нитрон ориентированный (5000 МПа) Синтетические волокна ориентированный

Капрон сильно

Показатель неоднородности бумаги, X

Таблица 2

Расход гидрофобного синтетического волокна,7 (потери) Таблица, 3

117882?

Таблица 4

Синтетические волокна

ПлотПоказатель

Разрывная длина,м

Опыт, У ность1

/ з гидрофобные гидрофильные

Кол-во,7.

Вид Расход,Ж просвета,X

1800

770

19

730, 3600

10

20,ПВС

Таблица 5

Плотность, zr/

Разрывная длина, м

Подготовка аэровзвеси волокон из папки, содержащей синтетические волокна оказатель неоднородности просвета,Х

Способ гидрофобные гидрофильные

Вид Рас" Модуль Расход,7 упругости, ход,Ж

МПа.

4000-6000 10 11-14 965-980 2400-2450

По примеру 5, ПВС 7,5 4000-6000 10 опыты 14-16 волокна

15-16 750-770 5200-5350

770

10 11

10 15

9000

1800 опыт 20) 730

3600

Составитель А. Моносов

Техред Л.Микеш Корректор,С. Черни

Редактор М. Бандура

Заказ 5614/25

Тираж 361 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул. Проектная, 4

Предлагаемый (по примеру 1, опыты 2-4) Прототип (по примеру 4, опыт 19

Капрон ориент. (5000 МПа) Капрон ориент. (9000 МПа) ПВС 7,5 9000 волокна неоднородности