Способ подготовки каолина для изготовления бумаги

 

Изобретение относится к производству наполненных бумаг различного назначения и позволяет повысить удержание наполнителя в бумаге при сохранении ее качественных показателей. Суспензию каолина обрабатывают серной кислотой при нагревании, после чего массу нейтрализуют щелочным агентом - суспензией мерсеризованной целлюлозы при расходе последней 1-25% от массы каолина. В качестве щелочного агента может быть использована суспензия мерсеризованной целлюлозы, модифицированной поли-/N,N-диметил/-3,5-метиленпиперидиний хлоридом. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (II) (sI)s 0 21 Н 21/10

ГССУДАPСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР!.

1. 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4621733/31-12 (22) 19.12.88 (46) 15.11.90. Бюл. N 42 (71) Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности (72) А.А. Комиссаренков и f1.Ë, Парамонова (53) 676.1.023.6(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 825759, кл. 0 21 Н 3/66, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N 834296, кл. 0 21 Н 3/66, 1979. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ КАОЛИНА ДЛЯ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГИ

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и может быть исПользовано при производстве наполненных бумаг различного назначения.

Целью изобретения является повышение возможности удержания наполнителя в бумаге при сохранении ее качественных показателей.

Согласно предлагаемому способу суспенэию каолина обрабатывают серной кислотой при нагревании с последующей нейтрализацией щелочным агентом, в качестве которого испол ьзуют суспензию мерсериэованной целлюлозы, при расходе укаэанной целлюлозы 1-25 $ от массы каолина, В качестве щелочного агента может быть использована мерсеризованная целлюлоза, модифицированная поли-(N,N-диметил)-3,5-метиленпиперидиний хлоридом.

Нейтрализация избытка кислоты суспензией мерсериэованной целлюлозы приводит к осаждению ионов алюминия на (57) Изобретение относится к производству наполненных бумаг различного назначения и позволяет повысить удержание наполнителя в бумаге при сохранении ее качественных показателей. Суспензию каолина обрабатывают серной кислотой при нагревании, после чего массу нейтрализуют щелочным агентом — суспензией мерсеризованной целлюлозы при расходе последней 1 — 25 от массы каолина. В качестве щелочного агента может быть использована суспензия мерсеризованной целлюлозы, модифицированной поли-(N,Nдиметил)-3.5-метиленпиперидиний хлоридом. 1 э.п, ф-лы, 2 табл. поверхнос1и каолина, а также на развитой поверхности мерсеризованной целлюлозы, которая в данном случае может выполнять функцию по удержанию наполнителя через

"клеевые" мостики гидроксида алюминия.

Физико-механические свойства бумаги обеспечиваются относительно чистой суспензией каолина, содержащей минимальное количество ионов кальция за счет соосаждения с гидроксидом алюминия, а также наличием в системе мерсеризованнсй целлюлозы остатков гемицеллюлоз, обеспечивающих сниженйе отрицательного действия наполнителя в бумажной массе.

Суспензию мерсеризованной целлюлозы вводят в эквивалентном количестве по отношению к кислоте. которой обрабатывают суспенэию каолина, Нижний предел количества добавки мерсеризованной целл олоэы обусловлен содержанием кислоты в суспенэии каолина, обеспечивающим начало растворения каолина и появления ионов алюминия в дисперсионной среде.

1606564

Увеличение расхода мерсеризованной целлюлозы более 25% приводит к ухудшению качества бумаги.

П р и и е р 1. Суспензию каолина (40 мл) концентрацией 150 г/л обрабатывают при нагревании (100 С) в течение 30 мин с

0,012 М серной кислотой..Параллельно подготавливают 25%-ную суспензию мерсеризованной целлюлозы в 5 M растворе гидроксида натрия.

После кислотной обработки каолина суспензию наполнителя нейтрализуют введением эквивалентного количества (по щелочи) мерсеризованной целлюлозы, для этого обрабатывают 2,4 мл 2,5%-ной суспенэией мерсеризованной целлюлозы в 5 M растворе гидроксида натрия, что составляет

1% целлюлозы от массы каолина. Значение рН нейтрализованной суспензии каолина, содержащей 1% волокнистого материала, составляет 7.

После перемешивания смеси подготовленный наполнитель вводят в композицию бумажной массы, состоящей из 30% сульфатной беленой хвойной целлюлозы (27 ШР) и 70% сульфатной беленой лиственной целлюлозы (30 ШР), в количестве

40% от абсолютно сухого волокна.

Образцы бумаги получают обычным методом на листоотливном аппарате ЛОА-2, Данные характеристики бумаги приведены в табл,1.

Пример 2. К 40 мл суспензии кэолина вводят 0,024 М серной кислоты и нагревают в течение 30 мин. Кислую суспензию каолина нейтрализуют 4,8 мл 2,5%-ной мерсеризованной целлюлозы в 5 M растворе гидроксида натрия, что составляет 2% целлюлозы от массы каолина, Образцы бумаги получают аналогично примеру 1.

Пример 3, К 40 мл суспензии каолина добавляют 0,06 M серной кислоты и нагревают в течение 30 мин, далее нейтрализуют щелочным раствором мерсеризованной целлюлозы до нейтральной Среды, Для,этого вводят 12 мл суспензии мерсеризованной целлюлозы в 5 М растворе NaOH, что составляет 5% целлюлозы от массы каолина. Образцы получают аналогично примеру 1.

fl р и м е р 4. 40 мл суспензии каолина .концентрацией 150 г/л обрабатывают

0,12 M серной кислотой при нагревании в течение 30 мин. Суспензию каолина нейтрализуют 24 мл 2,5%-ной мерсеризованной целлюлозы в 5 М растворе ИаОН, что со ставляет 10% целлюлозы по отношению к каолину..

Полученную смесь вводят в бумажную массу и получают бумагу аналогично примеру1.

Пример 5. 40 мл суспензии каолина

5 концентрацией 150 г/л обрабатывают 0,3 М серной кислотой при нагревании в течение

30 мин. Суспензию каолина нейтрализуют

60 мл 2,5%-ной мерсеризованной целлюлозы в 5 М растворе NaOH, что составляет 25% целлюлозы от массы каолина.

Полученную смесь вводят в бумажную массу и получают бумагу аналогично примеру "

Сравнительные данные физико-механических характеристик бумаги, полученной из бумажной массы по предлагаемому способу, выше, чем в известном способе, при этом зольность бумаги достигает 22%.

Контрольный пример, иллюстрирующий содержание в суспензии кэолина 50% мерсеризованной целлюлозы от массы каолина, указывает на получение бумаги с более низкими показателями, Пример 6, Суспензию каолина (40 мл) концентрацией 150 г/л обрабатывают при нагревании в течение 30 мин серной кислотой (0,024 м). Кислую суспензию каолина нейтрализуют 4,8 М 2,5%-ной мерсеризованной целлюлозы, содержащей 0,2% поли(N,N-диметил)-3,5-метиленпиперидиний хлорида по отношению к массе мерсеризованной целлюлозы. Полизлектролит вводят в виде раствора концентрацией 0,25 мгlмл в мерсеризованную целлюлозу и перемешивают 15 мин.

Полученную смесь вносят в бумажную массу и получают бумагу аналогично примеру 1.

Пример 7. Аналогично примеру 6 нейтрализуют кислую суспензию каолина волокнистой суспензией модифицированной мерсеризованной целлюлозы, содержащей 2,0% полизлектролита по отношению к мерсеризованной целлюлозе, Полученную смесь вносят в бумажную массу и получают бумагу аналогично примеру 1.

Пример 8, Аналогично примеру 6 нейтрализуют кислую суспензию каолина волокнистой суспензией модифицированной мерсеризован ной целлюлозы, содержацей 5% полизлектролитэ по отношению к мерсеризованной целлюлозе. Полученную смесь вносят в бумажную массу и получают бумагу аналогично примеру 1, Данные физико-механических характеристик бумаг, полученных по примерам 6-8, приведены в табл,2, Зольность бумаги, полученной с использованием в качестве щелочного реагента для нейтрализации кислот суспенэии каоли1606564 на суспензии мерсеризованной целлюлозы, модифицированной полиэлектролитом, выше на 6 — 107 при сохранении качественных показателей бумаги в сравнении с примером 2, У величение зольности бумаги указывает на повышение удержания наполнителя в ней.

Формула изобретения

1. („пособ подготовки каолина для изготовления бумаги, включающий обработку суспензии каолина серной кислотой при нагревании и последующую нейтрализацию

Таблица 1

Способ подготовки кволина

Содержание мерсеризованной целлюлозы,% от массы каолина

Разрывная длина, м

Зольность, Соп отивление

Белизна, раздиранию, сН продавливанию, кПа излому, число

ДВОЙных перегибов

21

22

22

22

1

5

2809

2822

2911

3576

1950

22

22

23

22

22

84

81

81

117

99

93

22

17

2742

Таблица 2

Зольность, Белизна, Соп отивление

Содержание, мерсеризованной целлюлозы, от массы каолина

Разрывнаяя длина,м

Пример, М раздираwe, сН продавливанию, кПа излому, число двойных перегибов

27

81

88

91

18

81

84

0,2

2828

2974

5

Предлагаемый по примерам:

2

4

Контрольный

Известный

Содержание полиэлектролита, -,ь от массы мерсериэованной целл юлозы, щелочным агентом, отличающийся тем, что, с целью повышения воэможности удержания наполнителя в бумаге при сохранении ее качественных показателей, в каче5 стве щелочного агента используют суспенэию мерсеризованной целлюлозы в растворе гидроксида натрия и нейтрализацию проводят при расходе мерсеризованной целлюлозы 1 — 25 от массы каолина.

10 2.Способпоп.1,отличающийся тем, что используют суспензию мерсеризованной целлюлозы, модифицированной поли-(N,N-диметил)-3,5-метиленпи перидиний хлоридом.