Сычев М.И. (!еорганические клеи.
Л.: Химия, 1986, с. 27, 93.
Авторское свидетельство СССР (." 1320308, кл. D 21 D 3/00, 1986. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕ(.(КЛ БУМАГИ (57) 1(эобретение относится к технологии изготовления различных видов наполненных бумаг с использованием предварительно химически обработанных наполнителей и позволяет повысить
Изобретение относится к способам получения бумаги с использованием предварительно химически обработанных наполнителей и может быть использовано в производстве различных видов наполненных бумаг.
Целью изобретения является повышение удержания наполнителя и зольности бумаги при сохранении ее механической прочности.
Согласно предлагаемому способу . суспензию минерального наполнителя каолина, талька, двуокиси титана или их смесей обрабатывают модифицирующим агентом - водорастворимым алюмосили2 удержание наполнителя и зольность бумаги при сохранении ее механической прочности. Суспенэию минерального наполнителя - каолина, талька, двуокиси титана или их смесей обрабатывают модифицирующим агентом - водорастворимым алюмосиликатом натрия, содержащим, мас.1: Оксид алюминия (А1 0з)
2,5-11,6, диоксид кремния (S10, 35,4-67,5 и оксид натрия остальное, до значений р((суспенэии в пределах
10,0-11.5. Алюмосиликат натрия берут в количестве 1-10"(, от массы абсолютно сухого наполнителя, а обработку про водят при концентрации алюмосиликата натрия в суспенэии 0,1-1,0: в пересчете на суммарное количество Б).О. и А1 0 . Обработанную суспензию наполнителя вводят в размолотую волокнистую массу, после чего проводят отлив бумажного полотна. 1 з.п. ф-лы, табл. катом натрия, содержащим, мас. : оксид алюминия (AlL03) 2,5-11,6, диоксид кремния (Si0<) 35,4-67,5 и оксид натрия (NazO) остальное. Обработку суспензии минерального наполнителя осуществляют ло значений ее рН в пределах
10,0-11,5. Алюмосиликат натрия берут в в количестве 1-104 от массы абсолютно сухого наполнителя, а обработку проводят при концентрации алюмосиликата натрия в суспензии 0,1-1,0Ж в пересчете на суммарное количество Si0> и À1 0, Обработанную суспензию наполнителя вводят в размолотую волокнистую массу, после чего проводят отлив бумажного полотна.
15273
Используемый алюмосиликат натрия берут в виде раствора, в составе которого имеются мономерные молекулы кремневой кислоты и комплексные ионы
А1(ОН) тетраэдрической формы. При введении такого раствора в суспенэию наполнителя мономеры кремневой кислоты и ионы А1(ОН) адсорбируются на частицах наполнителя и становятся центрами дальнейшей полимериэации.
В результате частицы наполнителя покрываются полимерными цепочками алюмосиликата, состоящими из черегующихся фрагментов кремневой кислоты и ионов А1(ОН), содержащих в своем составе большое количество гидроксигрупп-. При рН суспензии 10,0-11,5 такие частицы имеют отрицательный заряд, поэтому суспензия устойчива. В 20 дальнейшем, при добавлении суспензии обработанного наполнителя в бумажную массу, содержащую в своем составе сульфат алюминия, отрицательный поверхностный заряд частиц наполнителя 25 снижается, и они флокулируют. За счет этого возрастает удержание наполнителя. А за счет установления водородных связей между гидроксигруппами фрагментов кремневой кислоты и целлю- gp лозных волокон и координационных связей между ионами Аl(ОИ) и целлюло1 зой возрастает механическая прочность бумаги.
Обработку ведут следующим образом.
К суспензии наполнителя, концентрацией 70-180 г/л добавляют алюмосиликат натрия в количестве 1-103 к массе абсолютно сухого наполнителя. При тщательном перемешивании добавляют 40 соляную кислоту до достижения величины рН суспензии 10,0-11,5, Через 510 мин обработанную суспензию наполнителя подают в волокнистую массу и производят отлив бумаги, Различные виды наполнителей обладают различной восприимчивостью к модификации, поэтому рН суспензии обра- ботанного наполнителя варьируется в пределах 10,0-11,5. Значения рН сус- 50 пензии в диапазоне 11,3-11,5 обеспе-чиваются беэ добавления соляной кислоты, что упрощает и удешевляет технологию. р и м е р 1. Сульфитную беленую целлюлозу марки A-1 размалывают в лабораторном ролле при концентрации
1,5 до степени помола 30 ЫР. В суспензию минерального наполнителя
51 4 каолина вводят алюмосиликат натрия, содержащий, мас.Ф: А1 0з 6,1; Si0>
52,2; Na 0 41,7, в количестве бь от массы абсолютно сухого наполнителя.
Концентрация алюмосиликата натрия в суспензии 0,6ь. При перемешивании вводят соляную кислоту до рН 10,5.
Через 10 мин суспенэию наполнителя смешивают с размолотой волокнистой массой и при рН 4,5-5,5 производят отлив бумажного полотна.
Пример 2. Аналогично примеру 1, но соотношение Si0
/11,6/53,0.
При повышении количества А1 Оз в алюмосиликате натрия более 11,63, его раствор становится неустойчивым и происходит гелеобраэование.
Пример 3. Аналогично примеру 1, но соотношение SiO
/2,5/30,0.
Пример 4. Аналогично примеру 1, но соотношение SiO /Al
/2,0/30,0.
Пример 5. Аналогично примеру
1, но дозировка алюмосиликата составляет 1 от массы абсолютно сухого наполнителя, а концентрация алюмосиликата в суспенэии 0,1:;.
Пример 6. Аналогично примеру 1, но дозировка алюмосиликата составляет 0,04 от массы абсолютно сухо" го наполнителя, а концентрация алюмосиликата в суспензии 0,1ь .
Пример 7. Аналогично примеру 1, но дозировка влюмосиликата составляет 104 от массы абсолютно сухого наполнителя, а концентрация алюмосиликата в суспензии 14 ° Соляная кислота не добавляется.
Пример 8 ° Аналогично примеру 1, но дозировка алюмосиликата составляет 154 от массы абсолютно сухого наполнителя. Соляная кислота не добавляется.
При повышении дозировки алюмосиликата более 104 не наблюдается заметного улучшения эффективности.
Пример 9. Аналогично примеру 1, но концентрация алюмосиликата в суспензии составляет 0,08 .
Пример 10. Аналогично примеру 1, но концентрация алюмосиликата в суспенэии 1,3i. Соляная кислота не добавляется.
27351 формула
5
Повь шение концентрации алюмосиликата вызывает сильное повышение вязкости суспензии и затрудняет получение бумаги с равномерным просветом.
Пример 11. Аналогично примеру 1, но соляная кислота добавляется до значения рН суспензии 10,0, Уменьшение рН суспензии (ниже 10) вызывает сильное повышение ее вязкости и затрудняет получение бумаги с равномерным просветом.
Пример 12. Аналогично примеру 1, но соляная кислота не добавляется.
Пример 13. Аналогично примеру 1, но в качестве наполнителя используют тальк.
Пример 14. Аналогично примеру 1, но в качестве наполнителя используют тальк, а концентрация алюмо" силиката в суспензии составляет 0,14.
Пример 15. Аналогично примеру 1, но в качестве наполнителя используют Т О
Пример 16, Аналогично примеру 1, но в качестве наполнителя используют 1 10<, а дозировка алюмосиликата составляет 14 к массе абсолютно сухого наполнителя.
Пример 17 (известный). Сульфитную беленую целлюлозу марки А-1 размалывают в лабораторном ролле при концентрации 1,5"ь до степени помола
30 ШР. В суспензию каолина вводят силикат натрия в количестве 104 (в пересчете на оксид кремния) от массы абсолютно сухого наполнителя, Концентрация силиката натрия в суспенэии
1,2ь. При перемешивании вводят соляную кислоту до рН 9,5. Через 1 u суспензию обработанного наполнителя смешивают с волокнистой массой и при рН
4,5-5,5 производят отлив.
Пример 18 (известный). Аналогично примеру 17, но концентрация силиката натрия в суспензии 1,04, а соляную кислоту добавляют до рН 9,0, Пример 19 (известный). Аналогично примеру 17, но соляную кислоту добавляют до рН 8,6.
Расход наполнителя в примерах 1-14, 18, 19 составляет 40ь, в примерах, 15,16 254, в примере 17 301 к массе абсолютно сухих волокон.
Условия обработки суспензии минерального наполнителя и показатели качества полученной бумаги представлены в таблице.
Как видно из таблицы, предлагаемый способ получения бумаги с исполь" зованием модифицированного водорастворимым алюмосиликатом натрия напол10 нителя обеспечивает в сравнении с известным способом повышение. зольности бумаги при сохранении показателей ее механической прочности, Это дает возможность улучшить свойства бумаги и
15 экономить растительное волокно. Кроме того, предлагаемый способ обеспечйвает повышение удержания минерального наполнителя, что дает воэможность экономить не только волокно, но и
20 сам наполнитель и снизить нагрузку на очистное оборудование.
Результаты контрольных примеров показывают что выход эа предельные значения параметров обработки суспен25 зии наполнителя не приводит к улучшению показателей качества бумаги или нецелесообразен. изобретения
1 ° Способ получения бумаги, включающий обработку суспензии минерального наполнителя модифицирующим агентом, введение обработанной суспенэии наполнителя в волокнистую массу и отлив бумажного полотна, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения удержания наполнителя и зольности бумаги при сохранении ее
40 механической прочности, в качестве модифицирующего агента используют водорастворимый алюмосиликат натрия, содержащий, мас.ь: 2,5-11,6 A1 0э, 35,4-67,5 SiO<, остальное Na
45 обработку суспензии минерального наполнителя осуществляют до значений ее рН 10,0-11,5.
2. Способ по и.1, о т л и ч а юшийся тем, что алюмосиликат натрия берут в количестве 1-1О"ь от массы абсолютно сухого наполнителя и обработку проводят при концентрации алюмосиликата натрия в суспензии 0 1о
У
1,0ь в пересчете на суммарное количе55 ство 5 0 и Л1 0д.
1527351
1 .I
1
1
О о Ф
Z о к
Y X стъ X
L
Ф IZ ««
lA
И и
Х !
Y о с
I 1
C>I
X !О с
Э Ф
СЧ а
Q аО О а
Ю сО
L дР
Я
Z
Ф
S с
tg с о а
Э 1
X 1
Z 1
Э 1 с 1
Ф 1
I» 1
О I
С 1
О 1
С > 1
Ig
С:
Y л
Е о с
С
>4
Л
1
Л !
С1
Ф K
tg Ig
CL Z
tg
S с сС
Ю
Ю
-Ф
I с
О
Щ
1 Э
a s
Q) с(и)
° ъ %
1 o4i
QI
I»
S >>;
Z C
Ю
01
Л а
Г - СЧ ъО - м сЧ а ° a a Ь в
1 OQOOO
1 СЧ сЧ сЧ сЧ cV сч
1 .>е >тф
I- Ф
С U X о ол
СО Z IO
И а
М
Ф ъО
0 S л s
U !т!
Х Э
a c
1 с о
Ig
Х с
Э
IX
«
1
IZ
QI cc
=У S
О «>
Y а
S о
Я с сс
S ам
IФ
fQ
IЩ
S с
К
CL +P
fQ
cf, о о
>с
О Я
tQ а IQ
X с
О
fQ
1tg
Y оФ
О О Э
Ig Т> 0
X Ф Y
Э S
X ТФ> С
O S
Э >tU
3 а О о< *
Х Q
1- о> С
OO fQ о .>
О И Й
О
Л ФООЛЛ
«М
° ИО О .4 ММ-Ф 0
«И О а ° Ф В а ° ъ0 - СЧ С>1 >0 Ч) сч«Ф No сЧ сч а в a a в °
СЧ ъО ЛСО СЧ СЧ
LA М ъО % И N а
1Э
tg
С о
L о
X
ЛЛЛ
° В В
-1 -4
В ° В О 0 сО
СЧ СЧ СЧ
° а ° сЧ сЧ сЧ Г\ lA И
Л Л
° В
° =2
° В О О сЧ сЧ
° В сЧ
И И о
Х
IЯ л
CL
О.
IО
Я с с
ЛЛЛ1 Л
a a a ° а
-.е - Ф 0 О О 0 О
СЧ СЧ СЧ СЧ
В В а ФТ °
СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ
ИИИИИ
tc
CL
IfQ
Z с о
Ы о 1 с с I
1 О Э I ! C I- 1
1 tg S 1
1 1
I 1
Т = Т
S с
О 1 I 1
tg
Y 1 1 1
М
° 0
I C> 1
tg йЗ
С1
Э
X
CL
Ф с
X о
L о
II 1 1 I I 1 I
1 1 1 1 1 1 1 г 1
>S Э >S
Я От Ф 2!
? - Ст)
1- X IU 0
Э
Ф с>)
>S Э
2I CO Ф ст!
I- X
С1
>I)
S
СЧО МСЧ ИИМ -.1 СЧ ИСЧО е- О О О О О О О О О О О О О О О СЧ
СЧ CV СЧ СЧ СЧ СЧ CV СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ C>I СЧ е» >» е» г!
1 ОО О т» сч сч м сч LA сч О с>0 ao o o сч е в в а в е в а в а в а а в в a a
1 Ф Q СЧ С>>1 Ф» е» е» е» > е Ф» ° Q Q °
I ao ao ao co a0 a0 со a0 ao co со СО с0 сО со со со
lA И IA Q N Q Q Q Q Q Q LA O O N O N
0> Л Л f« тО И 0т 01 СО CO СО 0т >0 тО И lA >0
СЧ От 0т CO Л 0 - - О 6> О> СЧ О CO 0т Л СО
М С>! СЧ СЧ CV СЧ М М М C>I СЧ М М CV C>I C>I СЧ
Ю
О О ИО Q О О Q О О О О О О О О
0 > О >0 f«. ъО >0 -е 0 > И СЧ О О тО И О N
0>> СО СО СО iО LA 01 0Ъ 1« 00 СО О И f«Л СО
МММММММММММQ МММММ
f» И LA СЧ !Л -Ф И f» 0 М О М О И О 0) О в в а а a a a в a a а а в a a в а
СЧО -ООИ COО Ф-О -ОСЧОсЧ
И И LA И И И И И И LA И LA Г Г -Ф
Лт — ИИМ> — -4 СЧ ИСЧСО е ° ° а ° В В ° В ° а
O O Q Q O O O O Q O C>I
СЧ СЧ СЧ СЧ CV СЧ СЧ СЧ ° т» т»
LA И lA И И ЕГ\ И LA И И О И N LA И И ъО
° ° а В ° ° ° В Ф а ° а В ° В В °
Q Q O O O Q >- >- O > — Q > — O O Q O (h сО
UDl0>0>0 - - »2 O МЮ ОЧО т- 0 0 а Ф в ° В В а ° a в а в ° В в
ОООО О О> — ОО ООООЮО!
ОО
° О И
iОiОiОi0 - О - -ъОiОъОiОiОчЭ>ai - I
1 Ф Ф т- СЧ М-Ф И О СО 0>О СЧ М-4 И О
Э
У
Э
З
3
CX
Э
CL с к
K
К сС о
В ! с к
9 ю
s а
21
Z
Э с
IU
Э
3 л
О о а
IЗ
С, о
Э
Z !
О
С1
1
