Способ изготовления картона по мокрому методу

 

Изобретение относится к способу изготовления картона по мокрому методу и представляет улучшенный способ за счет добавления связующего к волокнам перед обезвоживанием и прессованием, а именно перед приготовлением массы. Сущность изобретения: способ изготовления картона по мокрому методу включает получение волокна из волокнистого сырья, приготовление волокнистой массы, подкисление и добавление водорастворимых органических и неорганических связующих перед обезвоживанием и прессованием, при этом связующее добавляют перед обезвоживанием до приготовления волокнистой массы. Подкисление проводят одновременно с приготовлением массы, или перед приготовлением массы, или перед добавлением связующего. Подкисление производят алюминиевыми квасцами или кислотой. Связующее добавляют в линии отвода волокна из дефибратора или перед дефибратором. Связующее добавляют в количестве от примерно 0,5 до 40,0% от массы абсолютно сухого волокна. 7 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к способу изготовления картона по мокрому методу и представляет улучшенный способ за счет добавления связующего к волокнам перед обезвоживанием и прессованием, а именно перед приготовлением массы.

Известен способ изготовления картона по мокрому методу, включающий получение волокна из волокнистого сырья, приготовление волокнистой массы, подкисление и добавление водорастворимых отверждающих органических и неорганических связующих перед обезвоживанием и прессованием (Крылатов Ю.А. и др. Проклейка бумаги, М. Лесная промышленность, 1987, с. 51-55, 59, 134-137). Этот способ принимаем в качестве ближайшего аналога. Этот способ имеет недостаток, заключающийся в том, что связующее при осаждении наносится не только на волокна, но также на оставшийся материал в массе. Помимо используемых волокон масса содержит фрагменты волокон, т.е. то, что относится к мелкой фракции, а также растворенный углеводородный материал. Так как в этом способе вода является частично редиклируемой при использовании в получении массы (оборотная вода со стадии обезвоживания), содержание этих побочных продуктов будет сравнительно высоким. Часть связующего осаждается на этих компонентах и будет бесполезной для волокнистой матрицы, что требует увеличения количества добавляемого связующего. Однако в ряде случаев это не дает желаемого результата. Дозировка смолы также ограничивается тем, что обезвоживание массы становится более трудным, если количество смолы превышает определенный уровень (примерно 6-8%). В результате содержание мелкой фракции и растворенных веществ в оборотной воде увеличивается еще в большей степени.

Решаемой задачей является более эффективное использование при изготовлении картона адгезива на волокнистой матрице и достижение дозировки заданного количества смолы на волокнах без отрицательного влияния на последующее обезвоживание.

Достигается это тем, что в способе изготовления картона по мокрому методу, включающем получение волокна из волокнистого сырья, приготовление волокнистой массы, подкисление и добавление водорастворимых отверждающихся органических и неорганических связующих перед обезвоживанием и прессованием, связующее добавляют перед обезвоживанием и прессованием до приготовления волокнистой массы. Подкисление можно производить одновременно с приготовление массы, перед приготовлением массы или перед добавлением связующего. Подкисление производят алюминиевыми квасцами или кислотой. Волокна получают в дефибраторе волокнистого сырья, а связующее добавляют в линии отвода волокна из дефибратора или перед дефибратором в количестве примерно от 0,5 до 40,0% от массы абсолютно сухого волокна.

В способе по изобретению для изготовления картона по мокрому методу используется традиционное оборудование. Древесное сырье подводится при подогреве парома и дефибратору дли измельчения. Полученная волокнистая пульпа транспортируется через линию прокачки к резервуару, где получается масса. Свежая вода и/или оборотная вода добавляется к резервуарам с получением массы, имеющей содержание около 5-15% Эта масса подводится к картоноделательной по мокрому методу машине, где обезвоживается, прессуется и сушится/спрессовывается с сушкой (горячей пресс).

В способе связующее может быть добавлено к волокнам в любое время перед участком, где добавляется значительное количество воды для получения массы. Связующее соответственно добавляется в линии прокачки от дефибратора. Здесь волокна имеют содержание сухого остатка приблизительно 40-60% по массе. Это составляет предпочтительный вариант осуществления изобретения. Связующее может быть также добавлено к волокнам перед дефибратором.

В способе используются такие связующие, которые являются преобладающими в технике. Ими являются отверждающие органические и неорганические связующие, такие как фенольные смолы, аминосмолы, силикаты или их смеси. Обычно используются водорастворимые связующие. Когда используются водорастворимые смолы, они осаждаются и скрепляются с волокнами, что осуществляется при подкислении, например, с помощью алюминиевых квасцов или кислоты. Предпочтительно, подкисление проводится вместе с получением массы или до него, и в этом случае, кроме того, перед добавлением проводится вместе с приготовлением массы, осаждающий реагент может добавляться в первый резервуар разбавления, где концентрация массы составляет примерно 1-15% по массе, обычно 5-15% по массе. Если подкисление имеет место на поздней стадии процесса, например, в емкости машины, имеется риск того, что часть водорастворимого связующего, нанесенного на волокнистую матрицу, растворяется и взамен осаждается на другом материале в массе, что приводит к ухудшению характеристики.

С использованием настоящего изобретения можно также "управлять" проницаемость смолы в волокно. В результате свойства картона могут изменяться в различных направлениях, например, прочность на расследование и предел прочности при разрыве в зависимости от набухания и водопоглощения. Если используется плохо растворимая или концентрированная смола, проницаемость снижается, и смола концентрируется на поверхности волокон. Это увеличивает возможность получения активных клеевых связок (проклеек) между волокнами, что обуславливает более высокую прочность. В противном случае, т.е. когда используются разбавленные и низковязкие смолы, проницаемость увеличивается, обуславливается более низкое набухание и, прежде всего, более низкое водопоглощение. Проницаемость может также быть снижена добавлением алюминиевых квасцов (кислоты) перед дефибратором или перед участком, где добавляется связующее. Таким образом, связующее будет осаждаться непосредственно на поверхность подкисленного волокна, и проницаемость снижается до минимума.

Способ согласно изобретение делает возможным добавление очень больших количеств связующего без того, чтобы обезвоживание на картоноделательной по мокрому методу машине стало более трудным. Известный способ ограничивает дозировку связующего примерно 6-8% требуя при этом использования некоторых флокулирующих химических веществ. Если дозировка превышает этот уровень, обезвоживание на проволочной сетке задерживается до такой степени, что существует риск раздавливания листа в прессовочной секции. В способе согласно изобретению отсутствуют проблемы дозирования при концентрациях от примерно 0,5% по массе до примерно 40%а по массе (по отношению к сухой смоле на сухой волокнистой матрице), предпочтительно, до примерно 15-20% по массе. Обычно связующее используется в количестве примерно 0,5-10% по массе, предпочтительно, 1-5% по массе.

Изготовление картона по мокрому методу не оказывает влияния на другие условия процесса. Связующее может добавляться через пустую соединительную трубу на линии прокачки после дефибратора. Количество связующего регулируется дозирующим насосом. Связующее может осаждаться, например, в первом резервуаре разбавления при концентрации массы примерно 10% с помощью алюминиевых квасцов. Затем калиброванная масса проходит через мельницу, резервуар разбавления, емкость машины и картоноделательную машину обычным образом. Таким образом, способ согласно изобретению чрезвычайно легко вводится в существующие процессы.

Пример 1. Изготовление изоляционного картона.

Фенольная смола, имеющая концентрацию 40% по массе, наносится дозированием так называемой линией прокачки непосредственно после дефибратора через помещенную внутрь трубу, центрированную в линии прокачки. Таким образом, фенольная смола наносится на концентрированное горячее волокно, имеющее температуру около 150^oC (сухой остаток около 50% по массе). Смола дозируется подходящим дозирующим наносом, осаждается и скрепляется с волокном при высокой концентрации массы (8-10%) непосредственно после циклона в первом резервуаре разбавления.

Осаждение происходит при добавлении раствора алюминиевых квасцов к разбавляющей воде.

Волокно (масса) затем проходит в процессе через мельницы, машинные емкости и картоноделательную машину обычным образом.

Толщина картона составляет 13 мм.

Пример 2. Изоляционный картон 16 мм.

Процесс согласно примера 1 повторяется, за исключением того, что используется фенольная смола с концентрацией 43% по массе, т.е. имеющая большую вязкость, чем смола, использующаяся в примере 1.

Из таблиц видно, как могут регулироваться свойства с увеличением прочности при снижении проникновения смолы, хотя с меньшим влиянием на набухание и водопоглощение.

Формула изобретения

1. Способ изготовления картона по мокрому методу, включающий получение волокна из волокнистого сырья, приготовление волокнистой массы, подкисление и добавление водорастворимых отверждающихся органических и неорганических связующих перед обезвоживанием и прессованием, отличающийся тем, что связующее добавляют перед обезвоживанием и прессованием до приготовления волокнистой массы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подкисление производят одновременно с приготовлением массы.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подкисление производят перед приготовлением массы.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что подкисление производят перед добавлением связующего.

5. Способ по пп.1 4, отличающийся тем, что подкисление производят алюминиевыми квасцами или кислотой.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что волокна получают в дефибраторе волокнистого сырья, а связующее добавляют в линии отвода волокна из дефибратора.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что волокна получают в дефибраторе волокнистого сырья, а связующее добавляют перед дефибратором.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что связующее добавляют в количестве примерно 0,5 40,0% от массы абсолютно сухого волокна.

РИСУНКИ

Рисунок 1