Способ изготовления бумаги

 

Сущность изобретения: в способе изготовления бумаги, включающем разделение целлюлозной массы на волокна в газовом потоке, формование из полученной аэровзвеси волокнистого слоя, пропитку полученного слоя химическим реагентом, прессование и сушку бумажного полотна, в качестве химического реагента для пропитки волокнистого слоя используют 1,5 - 6,5 %-ный водный раствор амида аллофановой кислоты. 1 табл.

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано для получения санитарно-гигиенических и печатных бумаг, полученных аэродинамическим способом формования. Известен способ изготовления бумаги, заключающийся в разделении целлюлозной массы в газовом потоке, подаче аэровзвеси в формующую камеру, осаждении волокна на сетке путем создания под ней разрежения, обработке полученного слоя водой, сушке сформованного материала. Известен способ изготовления бумаги, согласно которому из воздушно-волокнистой массы формуют волокнистый слой, который увлажняют, уплотняют и сушат. Недостатком данных способов является низкая механическая прочность бумаги. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления бумаги путем разделения целлюлозной массы на волокна в газовом потоке, формования из полученной аэровзвеси волокнистого слоя, пропитки полученного слоя химическим реагентом, прессования и сушки бумажного полотна. В известном способе сформованный из аэровзвеси слой подвергают пропитке водой до влажности 80% затем прессуют при Р 7 МПа и сушат при 85^оС. Недостатком данного способа является низкий показатель механической прочности бумаги вследствие слабого связеобразования между волокнами. Целью изобретения является повышение прочности бумаги. Сущность изобретения заключается в том, что в способе изготовления бумаги, включающем разделение целлюлозной массы на волокна в газовом потоке, формование из полученной аэровзвеси волокнистого слоя, пропитку полученного слоя химическим реагентом, прессование и сушку бумажного полотна, в качестве химического реагента для пропитки волокнистого слоя используют 1,5-6,5%-ный водный раствор амида аллофановой кислоты (биурет). Предлагаемый способ обеспечивает увеличение прочности бумаги по сравнению с известным в результате следующих причин: 1,5-6,5%-ный водный раствор биурета способствует в большей степени, чем вода разупорядоченности аморфной фазы целлюлозного волокна и особенно его поверхностных слоев. Биурет-H₂N-CO-NH-CO-NH₂ (амид аллофановой кислоты), имея больший молярный объем, чем Н₂О, оказывает более сильное "разрыхляющее" действие на структуру целлюлозы, способствуя образованию на поверхности волокна гелеобразного слоя, участвующего при прессовании и сушке бумажного полотна в образовании прочных межволоконных связей. Способ осуществляют следующим образом. Целлюлозную массу разделяют на волокна в газовом потоке в лабораторном диспергаторе типа молотковой мельницы. Поток аэровзвеси подают на формующую сетку для образования волокнистого слоя, а затем пропитывают полученный слой 1,5-6,5% -ным водным раствором биурета. Бумажное полотно прессуют при Р 7,5 кгс/см² и сушат при 85-90^оС. Изготовленные образцы бумаги испытывают на прочность, на разрыв и удлинение по стандартной методике. П р и м е р 1. Целлюлозную массу, состоящую из 6 г сульфатной целлюлозы влажностью 35% разделяют на волокна в газовом потоке в лабораторном диспергаторе типа молотковой мельницы. Из полученной аэровзвеси формуют волокнистый слой, пропитывают его 1,5%-ным водным раствором биурета. Бумажное полотно прессуют и сушат. Разрывную длину и относительное удлинение опытных образцов бумаги определяют по стандартным методикам. Результаты механических испытаний приведены в таблице. П р и м е р 2. Способ осуществляют в условиях, аналогичных примеру 1, но пропитку волокнистого слоя осуществляют 3%-ным водным раствором биурета. П р и м е р 3. Способ осуществляют в условиях, аналогичных примеру 1, но пропитку волокнистого слоя осуществляют 4%-ным водным раствором биурета. П р и м е р 4. Способ осуществляют в условиях, аналогичных примеру 1, но пропитку волокнистого слоя осуществляют 5%-ным водным раствором биурета. П р и м е р 5. Способ осуществляют в условиях, аналогичных примеру 1, но пропитку волокнистого слоя осуществляют 6,5%-ным водным раствором биурета. П р и м е р 6 (контрольный). Способ осуществляют в условиях, аналогичных примеру 1, но для пропитки волокнистого слоя используют 1%-ный водный раствор биурета. П р и м е р 7 (контрольный). Способ осуществляют в условиях, аналогичных примеру 1, но для пропитки волокнистого слоя используют 7,5%-ный водный раствор биурета. П р и м е р 8 (по прототипу). Способ осуществляют в условиях примера 1, но для пропитки волокнистого слоя используют воду. П р и м е р 9 (контрольный). Воздушно сухие волокна сульфатной целлюлозы обрабатывают 6,5%-ным водным раствором биурета, обработанную целлюлозу подсушивают до влажности 35% разделяют на волокна в газовом потоке в лабораторном диспергаторе типа молотковой мельницы, из полученной аэровзвеси формуют волокнистый слой, волокнистый слой пропитывают водой. Бумажное волокно прессуют и сушат. Результаты механических испытаний приведены в таблице. Анализ данной таблицы показывает, что бумага, полученная известным способом, имеет более низкие показатели механической прочности (пример 8), в то время как пропитка волокнистого слоя 1,5-6,5%-ным водным раствором биурета повышает прочность бумаги (пример 1-5). Однако большое влияние на показатели прочности оказывает концентрация раствора биурета. При концентрации раствора ниже указанной в формуле эффекта от пропитки не наблюдается из-за малого содержания молекул биурета в растворе и в связи с этим незаметного увеличения диаметра волокна и разрыхления структуры поверхностных слоев волокна (пример 6). При концентрации раствора выше указанной в формуле механические свойства бумаги остаются теми же, что и в примере 5, поэтому дальнейшее увеличение концентрации биурета нецелесообразно (пример 7). Использование водного раствора биурета концентрацией, указанной в формуле, на стадии подготовки целлюлозной массы перед разделением на волокна приводит к снижению прочности бумаги, по-видимому, вследствие механодеструкции целлюлозного волокна при разделении фибриллированной целлюлозной массы на волокна в газовом потоке (пример 9). Повышение прочности бумаги, полученной данным способом, по сравнению с известным позволяет снизить себестоимость бумаги в среднем на 20-25%

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГИ, включающий разделение целлюлозной массы на волокна в газовом потоке, формование из полученной аэровзвеси волокнистого слоя, пропитку полученного слоя химическим реагентом, прессование и сушку бумажного полотна, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности бумаги, в качестве химического реагента для пропитки волокнистого слоя используют 1,5 - 6,5%-ный водный раствор амида аллофановой кислоты.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002        

---