Мешочная бумага

 

Сущность изобретения: мешочная бумага содержит два слоя бумажного полотна при равном соотношении массы слоев, из которых каждый слой включает сульфатную небеленую целлюлозу из хвойной древесины , канифольный клей и глинозем. С целью снижения себестоимости бумаги п.ри сохранении механической прочности ее один слой дополнительно содержит сульфатную небеленую лиственную целлюлозу, или макулатуру из использованных бумажных мешков, или нейтрально-сульфитную полуцеллЮлозу при следующем соотношении компонентов в слое (в мас.%, сульфатная небеленая хвойная целлюлоза 54,5-9б,8, сульфатная небеленая лиственная целлюлоза, или макулатура из использованных бумажных мешков, или нейтрально-сульфитная полуцеллюлоза 1,0-4,0, канифольный клей 0,2-0,5, глинозем 2,0-5,0. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4893308/12 (22) 21.12.90 (46) 23.04.93. Бюл. Ь 15 (71) Всесоюзное научно-производственное обьединение целлюлозно-бумажной промышленности (72) А.С. Смолин и Г.Ф. Кутушева (56} ГОСТ 2228-81. Бумага мешочная.

Авторское свидетельство СССР

М 1650840, кл. D 21 Н 27/10, 1989. (54} МЕШОЧНАЯ БУМАГА (57) Сущность изобретения: мешочная бумага содержит два слоя бумажного полотна при равном соотношении массы слоев, из которых каждый слой включает сульфатную

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и может быть использовано для изготовления бумажных мешков, Цель предлагаемого изобретения — снижение себестоимости мешочной бумаги при увеличении или сохранении прочности бумажного полотна и ударной прочности бумажных мешков.

Поставленная цель достигается тем, что мешочная бумага содержит два слоя бумажного полотна при равном соотношении массы слоев, причем каждый слой включает сульфатную небеленую целлюлозу из хвойной древесины, канифольный клей и глинозем, Причем один из слоев дополнительно содержит сульфатную небеленую лиственную целлюлозу, или макулатуру из использованных бумажных мешков. или нейтрально-сульфитную полуцеллюлозу

„, Я2,,, 1810419 А1 (51)5 D 21 Н 27/10//О 21 Н 11: 04, 11: 06,11: 14, 17: 62, 17: 66 небеленую целлюлозу из хвойной древесины, канифольный клей и глинозеМ. С целью снижения себестоимости бумаги г1ри сохранении механической прочности ее один слой дополнительно содержит сульфатную небеленую лиственную целлюлозу, или макулатуру из использованных бумажных мешков, или нейтрально-сульфитную полуцеллюлозу при следующем соотношении компонентов в слое (в мас., сульфатная небеленая хвойная целлюлоза 54;5-96,8, сульфатная небеленая лиственная целлюлоза, или макулатура из использованных бумажных мешков, или нейтрально-сульфитная полуцеллюлоза 1,0-4,0, канифольный клей 0,2 — 0,5, глинозем 2,0 — 5,0.

1 табл, при следующем соотношении компонентов в слое, мас. : Сульфатная небеленая хвойная целлю- . . лоза 54,5- 96,8

Сульфатная небеленая лиственная целлюлоза, или макулатура из использованных бумажных мешков, маей или нейтрально-сульфи- О тная полуцеллюлоза l,0 - 40,0

Канифольный клей 0,2-0.5 )

Глинозем 2,0-5,0

При изготовлении бумажного мешка слой бумажного полотна из сульфатной небеленой хвойной целлюлозы обращен нару жу мешка.

Ранее нами показано, что двухслойное формование мешочной бумаги улучшает равномерность структуры листа и повышает

1810419 прочностные показатели бумажного полотна и ударную прочность бумажных мешков.

В связи с этим, благодаря создаваемому запасу прочности возможно увеличить долю низкокачественного сырья в композиции двухслойной бумаги взамен сульфатной небеленой хвойной целлюлозы при сохранении прочности бумаги и ударной прочности бумажных мешков. Существенным отличием предлагаемой мешочной бумаги является использование в композиции одного иэ элементарных слоев двухслойной бумаги добавки нетрадиционных для производства мешочной бумаги волокнистых материалов, в частности лиственной сульфатной небеленой целлюлозы, либо макулатуры из использованных бумажных мешков, либо нейтрально-сульфитной полуцеллюлзы, Сочетание слоев из различных волокнистых материалов для участия в создании прочности полотна в. целом позволяет оптимизировать структуру листа, компенсировать запас прочности и получить бумагу с требуемыми свойствами. Кроме того, изменение состава по волокну в одном из элементарных слоев бумаги приводит к значительному удешевлению композиции бумаги при сохранении высоких прочностных характеристик бумажного листа. Необходимо отметить, что применение макулатуры из использован ных бумажных мешков для изготовления мешочной бумаги вызывает увеличение показателя абсолютного сопротивления раздиранию бумажного полотна. Снижение способности волокон вторичного сырья набухать и образовывать межволоконные водородные связи, уменьшение внутренней поверхности приводит к образованию более рыхлой структуры бумаги, что характеризуется уменьшением объемной массы бумаги и ростом воздухопроницаемости и способствует повышению абсолютного сопротивления раздиранию.

Мешочную бумагу изготавливают следующим образом.

Для производства мешочной бумаги используют волокнистые материалы, сваренные раздельно. Размол волокнистых полуфабрикатов осуществляют раздельно на дисковых мельницах. Степень помола сульфатной небеленой хвойной целлюлозы составляет 33 — 350ШР, сульфатной небеленой лиственной целлюлозы — 32-330ШР, нейтрально-сульфитной полуцеллюлозы—

34 — 35 ШР, Макулатуру иэ использованных бумажных мешков распускают в гидроразбивателе и подвергают легкому размолу на рафинирующей мельнице до степени помола 21-220LIÇP, Канифольный клей.в количес1ве 0,2 — 0.5 вводят в массу в машинные ливок при следующем соотношении компонентов массы, мас,g:

Один слой бумажного полотна:

Сульфатная небеленая хвойная целлюлоза

Канифольный клей

94,5- 97,8

0,2-0.5

2,0-5.0

Глинозем

Второй слой бумажного полотна:

Сульфатная небеленая хвойная целлюлоза

54,5-96,8 бассейны. Затем составляют композицию бумажной массы для двухслойного формования: один слой — сульфатная небеленая хвойная целлюлоза, другой слой — сульфат5 ная небеленая хвойная целлюлоза и добавка к нему либо сульфатной небеленой лиственной целлюлозы, либо макулатуры из использованных бумажных мешков, либо нейтрально-сульфитной полуцеллюлОзы, "0 Глинозем подают в трубопровод перед смесительным насосом в количестве 2 — 5 .

Массу направляют в поток верхней и нижней сетки бумагоделательной машины. Бумажную массу обоих. потоков подают в

"5 смесительные насосы для разбавления оборотной водой до концентрации 0,15-0,20, откуда она поступает на очистную аппаратуру, Очищенная бумажная масса поступает в напорные ящики нижней и верхней сетки

20 бумагоделательной машины для изготовления двухслойной бумаги при равном соотношении массы 1 м элементарных слоев.

Бумагоделательная машина оснащена двумя плоскими сеточными столами, расположенными один над другим. Формование слоев бумажного полотна происходит раздельное. Бумажное полотно с верхнего сеточного стола на нижних транспортируют при помощи удлиненной петли верхней сет30 ки. Сухость бумажного полотна в месте соединения слоев составляет 4 — 7, после сухих отсэсывающих ящиков — 14 — 17, после гэуч-вала -20 . Затем бумажное полотно проходит прессовую, сушильную ;

35 части, холодильный цилиндр и наматывается на накате. Готовую бумагу разрезают на рулоны требуемых размеров на продольнорезательном станке. Иэ бумаги на трубочных машинах изготавливают бумажные

40 мешки таким образом, чтобы слой бумажного полотна из одной сульфатной небеленой целлюлозы был обращен наружу мешка.

Приводим описание технологии получения мешочной бумаги в лабораторных усло45 виях.

В лабораторных условиях получают предлагаемую мешочную бумагу в виде от1810419

15

20 ную, переносят в ролл и перемешивают при 30

77.8

Сульфатная небеленая лиственная целлюлоза, либо макулатура из использованных бумажных мешков, либо нейтрэльносульфитная полуцеллюлоза 1,0-40,0

Канифольный клей 0,2 — 0,5

Глинозем 2,0-5,0

Для изготовления одного слоя бумажного полотна двухслойной мешочной бумаги используют сульфатную небеленую хвойную целлюлозу, для другого слоя бумажного полотна используют сульфатную небеленую хвойную целлюлозу и добавку волокнистых материалов: сульфатной небеленой лиственной целлюлозы, макулатуры иэ использованных бумажных мешков, нейтрально-сульфитной полуцеллюлозы, Волокнистую массу для опытных образцов двухслойной мешочной бумаги готовят следующим образом. Размол используемых волокнистых материалов осуществляют раздельно. Волокнистые полуфабрикаты после предварительного замачивания в воде в течение двух часов измельчают вручподнятом барабане в течение 30 — 35 мин.

Дальнейший размол осуществляют в раппе с металлической гарнитурой при средней присадке барабана до требуемой степени помола; сульфатная небеленая хвойная целлюлоза да степени помола ЗЗ вЂ” 35 ШР, сульфатная небеленая лиственная целлюлоза до

32 — 33 ШР, нейтрально-сульфитная полуцеллюлоза до 34-35 ШР. Макулатуру иэ испольэоваHHMx бумажных мешков подвергают в раппе расчесывающему воздействию без присадки барабана, Степень помола макулатуры составляет 21 — 22 ШР. Затем составляют нужную композицию бумажной массы для одного из слоев бумажного полотна двухслойной. бумаги. Отливки двухслойной бумаги изготавливают на листоотливном аппарате, Масса бумаги составляет 78 г/м . Опытные образцы бумаги

2 испытывают по стандартным методам оценки, В таблице представлены результаты испы тания прочностных свойств мешочной

- бумаги.

Ниже приведены конкретные примеры изготовления мешочной бумаги.

Пример 1, Изготавливают образцы мешочной бумаги, у которой один слой бумажного полотна содержит сульфатную небеленую хвойную целлюлозу, а другой слой бумажногО полотна содержит сульфатную небеленую хвойную целлюлозу и добавку макулатуры из использованных мешков в количестве 1% от массы 1 м слоя. Соотношение компонентов бумажной массы при изготовлении отливок следующее, мэс.%:

5 Один слой бумажного полотна:

Супьфатная небеленая хвойная целлюлоза 97,8

Канифальный клей 0,2

Глинозем. 2,0

Второй слой бумажного полотна:

Сульфатная небеленая хвойная целлюлоза 96,8

Макулатура из использованных мешков 1,0

Канифольный клей 0,2

Глинозем 2,0

Результаты испытания образцов приведены в таблице (строка 2).

Приведенные в таблице данные показы5 вают, что предлагаемая бумага характеризуется более высокими прочностными свойствами по сравнению с прототипом.

Разрушающее усилие предлагаемой бумаги достигает 123,8 Н против 116,9 Н у прототипа, т,е. на 5,9% выше, относительное удлинение при растяжении достигает 3.6% против 3,4% у прототипа, т.е. на 5,9 выше, абсолютное сопротивление раздиранию достигает 1039 мН против 980 мН у прототипа, т.е. íà 6% выше. Ударная прочность моделей бумажных мешков составляет 6 ударов против 5 ударов у прототипа, т,е. на 20% больше.

Предлагаемая бумага обеспечивает достижение цели изобретения.

Пример 2. Изготавливают образцы мешочной бумаги, у которой один слой бумажного полотна содержит сульфатную небеленую хвойную целлюлозу, э другой слой бумажного полотна содержит сульфэтную небеленую хвойную целлюлозу и добавку макулатуры из использованных мешков в количестве 20% от массы 1 м слоя. Соотног шение компонентов бумажной массы при изготовлении отливок следующее, мэс,%:

Один слой бумажного полотна:

Сульфатная небеленая хвойная целлюлоза Q6,0

Канифольный клей 0,3

Глинозем 3,7

Второй слой бумажнога полотна

Сульфатнэя небеленая хвойная целлюлоза

1810419

0,5

5,0

40,0

Макулатура из использованных бумажных мешков 20,0

Канифольный клей 0,2

Глинозем 2,0 5

Прочностные показатели полученных образцов мешочной бумаги представлены в таблице (строка 3), Как следует из данных таблицы, образцы предлагаемой мешочной бумаги имеют более высокую прочность по 10 сравнению с прототипом. Разрушающее усилие составляет 121,3 Н против 116,9 Н у прототипа, т.е, на 3,8 больше, относительное удлинение при растяжении составляет

3,5 против 3,47; у прототипа, т.е. на 2,97; 15 больше, абсолютное coDpoòèâëåíèå раздиранию увеличивается до 1088 мН против 980 мН у прототипа, т.е. на 11,0 . Ударная прочность моделей бумажных мешков составляетдо бударов против 5ударову про- 20 тотипа; т.е. на 20 .

Предлагаемая бумага обеспечивает достижение цели изобретения — снижение себестоимости бумаги при сохранении механической прочности. 25

Пример 3. Изготавливают образцы мешочной бумаги, у которой один слой бумажного полотна содержит сульфатную небеленую хвойную целлюлозу, а другой слой бумажного полотна содержит сульфатную 30 небеленую хвойную целлюлозу и добавку макулатуры из использованных мешков в количестве 40% от массы 1 м слоя. Соотношение компонентов бумажной массы при изготовлении отливок следующее, мас, : 35

Один слой бумажного полотна:

Сульфатная. небеленая хвойная целлюлоза 94,5 40

Канифольный клей

Глинозем

Второй слой бумажного полотна; 45

Сульфатная небеленая хвойная целлюлоза 54,5

Макулатура из использованных бумажйых мешков

Канифольный клей 0,5

Глинозем 5,0

Результаты испытания образцов приве- 55

Дены в таблице 1 (строка 4).

Из данных таблицы следует, что разрушающее усилие предлагаемой бумаги достигает 118,8 H против 116,9 Н у прототипа, относительное удлинение при растяжении

0,2

2,0 находится на уровне прототипа и составляет 3,4%, абсолютное сопротивлениЕ раздиранию возрастает до 1127 м Н против 980 м Н у прототипа, т.е, на 15,0, Ударная прочность моделей бумажных мешков сохраняется на уровне прототипа и составляет 5 ударов, Предлагаемая бумага обеспечивает достижение цели изобретения.

Пример 4. Изготавливают образцы мешочной бумаги, у которой один слой бумажного полотна содержит сульфатную небеленую хвойную целлюлозу, а Другой слой бумажного полотна содержит сульфатную небеленую хвойную целлюлозу и добавку сульфатной небеленой лиственной целлюлозы в количестве 40% от массы 1 м слоя.

Соотношение компонентов бумажной массы при изготовлении отливок следующее (в мас )

Один слой бумажного полотна:

Сульфатная небеленая хвойная цел л юлоэа 97,8

Канифольный клей

Глинозем

Второй слой бумажного полотна:

Сульфатная небеленая хвойная целлюлоза 54,5

Сульфатная небеленая лиственная целлюлоза 40,0

Канифольный клей 0,5

Глинозем 5,0

Результаты испытаний образца представлены в таблице строка 5.

Приведенные в таблице данные показывают, что разрушающее усилие предлагаемой бумаги составляет 117,4 Н против

116,9 Н у прототипа, относительное удлинение и ри растяжении составляет 3,47;, т.е, на уровне прототипа, абсолютное сопротивление раздиранию предлагаемой бумаги находится на уровне прототипа и составляет 990 мН у предлагаемой бумаги против 980 мН у прототипа, Ударная пряность моделей бумажных мешков сохраняется на уровне п рототипа и достигает 5 ударов.

Предлагаемая бумага обеспечивает достижение цели изобретения.

Пример 5, Изготавливают образцы мешочной бумаги, у которой один слой бумажного полотна содержит сульфатную небеленую хвойную целлюлозу, а другой слой бумажного полотна содержит сульфатную небеленую хвойную целлюлозу и добавку

1810419

77,8 нейтрально-сульфитной полуцеллюлозы в количестве 20% от массы 1 м слоя, Соотношение компонентов бумажной массы при изготовлении отливок следующее, мас.%:

Один слой бумаж- 5 ного полотна:

Сульфатная небеленая хвойная целлюлоза 97,8

Канифольный клей 0,2

Глинозем 2,0

Второй слой бумажного полотна:

Сульфатная небе- 15 леная хвойная целлюлоза

Нейтрально-сул ьфитная полуцеллюлоэа 20,0

Канифольный 20 клей 0,2

Глинозем 2,0

Прочностные показатели полученных .образцов мешочной бумаги представлены в таблице (строка 6). 25

Как следует из данных таблицы, разрушающее усилие предлагаемой мешочной бумаги достигает 117,1 Н против 116,9 Н у прототипа, относительное удлинение при растяжении достигает 3,4%, находится на 30 уровне прототипа, Значение показателя абсолютного сопротивления раздиранию предлагаемой бумаги сохраняется на уровне прототипа (1000 мН у предлагаемой бумаги против 980 мН у прототипа), Ударная 35 прочность моделей бумажных мешков находится на уровне прототипа и составляет 5 ударов.

Предлагаемая бумага обеспечивает доСтижение цели иэобретения,-. 40.

Пример 6. Изготавливают образцы мешочной бумаги, у которой один слой бумажного полотна содержит сульфатную небеленую хвойную целлюлозу, а другой слой бумажного полотна содержит сульфатную 4S небеленую хвойную целлюлозу и добавку макулатуры из использованных бумажных мешков в количестве 50% от массы 1 мг слоя. Соотношение компонентов бумажной массы при изготовлении отливок следую- 50 щее, мас.",:

Один слой бумажного полотна:

Сульфатная небеленая хвойная 55 целлюлоза 97,8

Канифольный клей 0,2

Глинозем 2,0

Второй слой бумаж50,0

0,2

2,0

0,2

2,0 ного полотна:

Сульфатная небеленая хвойная целлюлоза 47,8

Макулатура иэ использованных бумажных мешков

Канифольный клей 0,2

Глинозем 2,0

Результаты испытаний образцов представлены в табл.1 строка 7.

П риведенн ые в таблице данные показывают, что предлагаемая мешочная получается с низкими прочностными свойствами по сравнению с прототипом, Разрушающее усилие предлагаемой бумаги уменьшается до

114,7 Н у против t16,9 Н у прототипа, т.е. на

7,4%, относительное удлинение при растяжении уменьшается до 3,3% против 3,4% у прототипа, т.е. на 8,0%, абсолютное сопротивление раэдиранию достигает 1140 мН против 980 мН у прототипа, т.е, возрастает на 16,3%, Ударная прочность моделей бумажных мешков уменьшается до 4 ударов против 5 ударов у прототипа.

Предлагаемая мешочная бумага не обладает всем необходимым комплексом прочностных свойств.

Пример 7. Изготавливают образцы мешочной бумаги, у которой один слой бумажного полотна содержит сульфатную небеленую хвойную целлюлозу, а другой слой бумажного полотна содержит сульфатную небеленую хвойную целлюлозу и добавку макулатуры из использованных мешков в кЬличестве 0,5% от массы 1 м слоя. Соотног шение компонентов бумажной массы при изготовлении отливок следующее, мас.%:

Один слой бумажного полотна:

Сульфатная небеленая хвойная целлюлоза 97,8

Канифольный клей

Глинозем

Второй слой бумажного полотна:

Сульфатная небеленая хвойная целлюлоза: 97.3

Макулатура из использованных бумажных мешков

Канифольный клей

Глинозем

1810419

1,0 — 40,0

0,2-0,5

2.0-5,0.

Результаты июпытания оЬразцов предлагаемой и известгюй мешочной Ьумаги

Число уларов моделей мешков

Абсолютное сопрптивленне раздирэнию мН

Относительное удлинение при растяweнии

Разрушакщее усилие;"

1(омгюзиционный состав слоев Ьумашного гюпотна, Бумага

Слои первый второй

Добав ка сугьфатная небеленая хвойная целлюлоза сульфатная небеленая хвойная целлюлоза

Бумага невоенная нзвест ая (прототип) З,г 9ЕО

I16,9

97,8

97, Е. макулатура из использованных мешков

1 О 123 S

20, О 121,3

40,0. 118,8

Предлагая ая гшкгоинея Нуиага:

3,6 1039

З.5 1оЕЕ

3,4 1127

)6,8

77,8

54,5

)7,Е

96,0

94 5

Пример I

Прньер ."

Ориг ар сульфатная небеленая лиственная целлюлоза

40,0

3,4 9 90 5

117,4

54,5

97,8 гlрнмяо Г нейтральносульфитная попуцеппюгюза

20,0 117,1

1000

77,8

97,Е

Понг ер 5 накупатура нэ использованных мешков

1140

lI 4, 7

3,3

3,6

47„8

97, 3

50,0

97 8

7,Е

П,wie, 6

Пг "ия" 7

1031

О 5 123,8

Результаты испытания образцов приведены в таблице (строка 8).

Как следует из данных таблицы, разрушающее усилие предлагаемой бумаги составляет123,8 Н против116,9 Н у прототипа, т.е. на

5,9 выше, относительное удлинение при растяжении составляет 3,6 против 3,4ф, у прототипа, т.е. на 5 9 выше, абсолютное сопротивление раздиранию составляет 1039 мН против 980 мН у прототипа, т.е. на 6,0";ь выше, ударная прочность моделей бумажных мешков достигает 6 ударов против 5 ударов у прототипа, т.е. на 207, больше.

Однако предлагаемая бумага не обеспечивает достижение цели изобретения — снижение себестоимости мешочной бумаги, использование в композиции бумаги макулатуры из использованных мешков в количестве

0,5ь является слишком незначительным.

Формула изобретения

Мешочная бумага, содержащая два слоя бумажного полотна при равном соотношении массы слоев, каждый слой включает сульфатную небеленую целлюлозу из хвойной древесины, канифольный клей и глинозем, отличающаяся тем, что, с целью снижения себестоимости бумаги при сохранении механической прочности ее, 5 один слой дополнительно содержит сульфатную небеленую лиственную целлюлозу, или макулатуру из использованных бумажных мешков, или нейтрально-сульфитную полуцеллюлозу, при следующем соотноше10 нии компонентов в слое, мас. :

Сульфатная небеленая хвойная целлюлоза 54 5-96,8

Сульфатная небеленая лиственная целлюлоза, или макулатура из использованных бумажных мешков, 20 или нейтральносульфитная полуцеллюлоза

Канифольный клей

Глинозем