RU2173368C1 - Paper dyeing process - Google Patents

Paper dyeing process

Info

Publication number
RU2173368C1
RU2173368C1 RU2001103521A RU2001103521A RU2173368C1 RU 2173368 C1 RU2173368 C1 RU 2173368C1 RU 2001103521 A RU2001103521 A RU 2001103521A RU 2001103521 A RU2001103521 A RU 2001103521A RU 2173368 C1 RU2173368 C1 RU 2173368C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
paper
quercetin
carried out
extraction
product
Prior art date
Application number
RU2001103521A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Б.А. Фадеев
М.Г. Мутовина
Т.А. Бондарева
Н.Е. Самсонов
Б.В. Орехов
В.М. Горюнов
В.А. Новожилов
М.М. Филатов
Ю.В. Литвиненко
И.Б. Ноздрин
Б.С. Афанасьев
Е.А. Сикорская
Original Assignee
АООТ "Красноярский целлюлозно-бумажный комбинат"
ОАО "Центральный научно-исследовательский институт бумаги"
Filing date
Publication date
Application filed by АООТ "Красноярский целлюлозно-бумажный комбинат", ОАО "Центральный научно-исследовательский институт бумаги" filed Critical АООТ "Красноярский целлюлозно-бумажный комбинат"
Application granted granted Critical
Publication of RU2173368C1 publication Critical patent/RU2173368C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: paper-and-pulp industry. SUBSTANCE: paper is treated with larch wood extract product containing quercetin and lingo- carbohydrate complex. Treatment is carried out either on surface or in bulk. Dyeing can be performed in presence of inorganic salt: sodium chloride, aluminum sulfate, or sodium carbonate at 60-100 C. EFFECT: imparted antibacterial properties and improved surface properties. 3 cl, 1 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к способам крашения бумаги натуральными красителями как в массе, так и с поверхности и может быть использовано в производстве окрашенных бумаг, в том числе и наполненных. The invention relates to methods for dyeing paper with natural dyes, both in bulk and on the surface, and can be used in the manufacture of colored papers, including filled ones.

Известно, что собственно красящим веществом натуральных красителей, полученных путем экстракции из измельченной коры различных пород древесины, например североамериканских дубов, является кверцетин - тетраоксифлаванол: C15H10O7 (см. БСЭ, т. 12, - М.: Советская энциклопедия, 1973, с. 10).It is known that the actual coloring material of natural dyes obtained by extraction of various wood species, such as North American oaks, from crushed bark is quercetin - tetraoxyflavanol: C 15 H 10 O 7 (see TSB, vol. 12, - M .: Soviet Encyclopedia, 1973, p. 10).

Кверцетин представляет собой лимонно-желтые иглы, плохо растворимые в воде, и может быть использован для окраски ткани (шелк, шерсть) в желтый цвет. Quercetin is a lemon-yellow needle, poorly soluble in water, and can be used to dye fabrics (silk, wool) in yellow.

Однако использование чистого кверцетина в виде натурального красителя текстильных изделий не нашло широкого применения из-за экономических факторов. However, the use of pure quercetin in the form of a natural dye for textile products has not been widely used due to economic factors.

Известно предложение использовать кверцетин в виде неочищенных растительных экстрактов в качестве протравного красителя в химической промышленности (см. SU 317653, МПК C 07 D 7/16, 19.10.71). There is a proposal to use quercetin in the form of crude plant extracts as a mordant dye in the chemical industry (see SU 317653, IPC C 07 D 7/16, 10.19.71).

Однако использование натурального красителя в виде неочищенных растительных растворов не дает чистых тонов, а также из-за слишком малых концентраций технологически такой способ мало приемлем при производстве окрашенной бумаги. However, the use of a natural dye in the form of crude vegetable solutions does not give pure tones, and also because of too low concentrations, this method is not technologically acceptable in the manufacture of colored paper.

Ближайшим аналогом настоящего изобретения является способ крашения бумаги путем обработки ее натуральным красителем - порошкообразным продуктом экстракции растительного сырья в водной среде (см. SU 1470825, МПК D 21 H 1/46, 07.04.89 - прототип). The closest analogue of the present invention is a method of dyeing paper by treating it with a natural dye - a powdery product of extraction of plant materials in an aqueous medium (see SU 1470825, IPC D 21 H 1/46, 04/07/89 prototype).

В качестве натурального красителя в известном способе используют продукт, полученный экстракцией из тутовника на шелковице и содержащий в качестве красящего вещества - кверцетин. Обработку бумаги натуральным красителем осуществляют следующим образом: красящее вещество в виде аморфного порошка в количестве 0,25-1,00 мас.% растворяют в дистиллированной воде, раствор фильтруют и проводят обработку бумаги путем ее окунания в полученный раствор. Цвет бумаги в зависимости от концентрации красящего вещества в растворе и композиции бумаги варьируется от оранжево-желтого, оранжевого до ярко желтого цвета. As a natural dye in the known method, a product obtained by extraction from mulberry on mulberry and containing quercetin as a coloring matter is used. The processing of paper with a natural dye is carried out as follows: a coloring substance in the form of an amorphous powder in an amount of 0.25-1.00 wt.% Is dissolved in distilled water, the solution is filtered and the paper is processed by dipping it in the resulting solution. The color of the paper, depending on the concentration of the coloring matter in the solution and the composition of the paper, varies from orange-yellow, orange to bright yellow.

Обработанная (окрашенная) таким образом бумага обладает повышенной стабильностью физико-механических свойств бумаги во времени. Processed (dyed) in this way paper has increased stability of the physical and mechanical properties of paper over time.

Однако известный способ крашения бумаги не позволяет одновременно с прокрашиванием получить чистые цветовые тона. However, the known method of dyeing paper does not allow simultaneous staining to obtain pure color tones.

Новым техническим результатом от использования настоящего изобретения является придание бумаге антибактериальных свойств при равномерном окрашивании и улучшении поверхностных свойств за счет одноразового окрашивания бумаги продуктом обработки древесины лиственницы. A new technical result from the use of the present invention is to give the paper antibacterial properties while uniformly staining and improving surface properties due to a one-time staining of the paper with a larch wood processing product.

Кроме того, окрашивание бумаги продуктом обработки древесины лиственницы (кверцетином-сырцом) является процессом экономически и технологически выгодным. In addition, dyeing paper with a larch wood processing product (raw quercetin) is an economically and technologically advantageous process.

Этот результат достигается тем, что в способе крашения бумаги путем обработки ее натуральным красителем - порошкообразным продуктом экстракции растительного сырья в водной среде - в качестве порошкообразного продукта экстракции растительного сырья используют продукт экстракции древесины лиственницы, содержащий 65-75 мас. % кверцетина и 25-35 мас.% лигноуглеводного комплекса, и обработку проводят при расходе указанного продукта 0,05-0,80% от массы абсолютно сухого волокна. This result is achieved by the fact that in the method of dyeing paper by treating it with a natural dye - a powdery product of extraction of plant materials in an aqueous medium - a product of extraction of larch wood containing 65-75 wt.% Is used as a powdery product of extraction of plant materials. % quercetin and 25-35 wt.% ligno-carbohydrate complex, and processing is carried out at a flow rate of the specified product of 0.05-0.80% by weight of absolutely dry fiber.

Обработку бумаги натуральным красителем проводят в массе или с поверхности. Processing of paper with natural dye is carried out in bulk or from the surface.

Обработку осуществляют в присутствии неорганической соли, выбранной из группы, содержащей хлорид натрия, сульфат алюминия или карбонат натрия, в количестве 1,5-2,5% от массы абсолютно сухого волокна при температуре 60-100oC.The processing is carried out in the presence of an inorganic salt selected from the group consisting of sodium chloride, aluminum sulfate or sodium carbonate, in an amount of 1.5-2.5% by weight of absolutely dry fiber at a temperature of 60-100 o C.

В качестве древесины лиственницы используют лиственницу сибирскую или даурскую, данный краситель можно использовать в качестве протравного красителя, а также в качестве прямого красителя. При использовании кверцетина-сырца в качестве протравного красителя обработку бумаги осуществляют одной из указанных солей. As larch wood, Siberian or Daurian larch is used, this dye can be used as a mordant dye, as well as a direct dye. When using raw quercetin as a mordant, the paper is treated with one of these salts.

Авторы при выборе натурального красителя для способа крашения бумаги руководствовались не только требованиями к цвету окрашенной бумаги, но и учитывали влияние красителя на свойства бумаги. Установлено, что при использовании кверцетина-сырца лиственницы в качестве красителя для бумаги (например, тетрадной, писчей, обложечной) или картона конечная продукция приобретает повышенные антибактериальные свойства. Придание таких свойств продукции будет весьма актуальным для санитарно-гигиенических видов бумаги. When choosing a natural dye for the paper dyeing method, the authors were guided not only by the color requirements of the dyed paper, but also took into account the effect of the dye on the paper properties. It has been established that when using raw larch quercetin as a dye for paper (for example, copybook, writing, paperback) or cardboard, the final product acquires enhanced antibacterial properties. Giving such product properties will be very relevant for sanitary-hygienic types of paper.

Используемый в предлагаемом способе продукт экстракции древесины лиственницы (кверцетин-сырец), содержащий 65-75 мас.% кверцетина и 25-35 мас.% лигноуглеводного комплекса, получают путем предварительной экстракции древесины лиственницы при температуре 25-100oC и последующего окисления бисульфитом щелочного или щелочно-земельного металла при температуре 125-145oC.Used in the proposed method, the product of the extraction of larch wood (raw quercetin), containing 65-75 wt.% Quercetin and 25-35 wt.% Lignohydrocarbon complex, is obtained by preliminary extraction of larch wood at a temperature of 25-100 o C and subsequent oxidation with alkaline bisulfite or alkaline earth metal at a temperature of 125-145 o C.

Высокое содержание кверцетина (65-75 мас.% от массы кверцетина-сырца) лиственницы, являющегося с точки зрения колористических свойств наиболее пригодным для крашения бумаги натуральным красителем, обеспечивает равномерное окрашивание бумаги при высокой чистоте тона. The high content of quercetin (65-75 wt.% By weight of raw quercetin) of larch, which is the most suitable natural dye for paper dyeing from the point of view of its color properties, ensures uniform coloring of the paper with high purity of tone.

Также улучшаются поверхностные свойства бумаги (например, выщипывание волокна с поверхности бумаги), благодаря химическому составу кверцетина-сырца лиственницы, который содержит 25-35 мас.% компонентов лигноуглеводного комплекса древесины лиственницы (арабогалактан и др.). The surface properties of the paper are also improved (for example, plucking fiber from the surface of the paper) due to the chemical composition of raw larch quercetin, which contains 25-35 wt.% Components of the ligno-carbohydrate complex of larch wood (arabogalactan, etc.).

Предложенный способ крашения бумаги осуществляют следующим образом согласно нижеприведенным примерам. The proposed method of dyeing paper is as follows according to the examples below.

Пример 1. Способ окрашивания писчей бумаги в массе натуральным красителем - продуктом экстракции древесины лиственницы, содержащим 65% кверцетина и 35% веществ лигноуглеводного комплекса древесины лиственницы, - осуществляют следующим образом: в предварительно подготовленную волокнистую массу вводят 4%-ный раствор кверцетина-сырца при его расходе 0,05% от веса волокна при температуре массы 60oC, а фиксацию и закрепление красителя на волокне проводят хлоридом натрия с расходом 1,5% от веса волокна. Затем в массу вводят проклеивающие и наполняющие вещества, при этом в качестве проклеивающего вещества используют клей "аквапел" из расчета 2% от веса волокна, а в качестве наполнителя используют каолин в количестве 10% от веса волокна. Проводят отлив прокрашенной бумажной массы с последующей сушкой бумаги.Example 1. A method of dyeing writing paper in bulk with a natural dye - a larch wood extraction product containing 65% quercetin and 35% ligno-carbohydrate complex compounds of larch wood - is carried out as follows: a 4% raw quercetin solution is introduced into a pre-prepared pulp with its consumption is 0.05% of the weight of the fiber at a mass temperature of 60 o C, and the fixation and fixing of the dye on the fiber is carried out with sodium chloride with a consumption of 1.5% by weight of the fiber. Then sizing and filling substances are introduced into the mass, while “aquapel” glue is used as the sizing substance at the rate of 2% of the fiber weight, and kaolin in the amount of 10% of the fiber weight is used as the filler. Spray the dyed paper pulp followed by drying the paper.

Окрашенную бумагу (светло-зеленого цвета) испытывают. Colored paper (light green) is tested.

Результаты испытания представлены в таблице. The test results are presented in the table.

Пример 2. Способ окрашивания обложечной бумаги с поверхности натуральным красителем - продуктом экстракции древесины лиственницы, содержащим 75% кверцетина и 25% веществ лигноуглеводного комплекса, - осуществляют следующим образом: предварительно готовят 4%-ный раствор кверцетина-сырца путем растворения порошкообразного продукта экстракции древесины лиственницы при 80-90oC, затем погружают образец обложечной бумаги массой 75 г/м2 в раствор красителя на 15-20 минут. Температура процесса 100oC. Расход красителя 0,4% от веса абсолютно сухого волокна.Example 2. A method of coloring cover paper from the surface with a natural dye — a larch wood extraction product containing 75% quercetin and 25% ligno carbohydrate complex substances — is carried out as follows: a 4% raw quercetin solution is prepared beforehand by dissolving the powdery larch wood extraction product at 80-90 o C, then immerse a sample of cover paper weighing 75 g / m 2 in a dye solution for 15-20 minutes. The temperature of the process is 100 o C. Dye consumption of 0.4% by weight of absolutely dry fiber.

Окрашенную (желто-зеленого цвета) и высушенную бумагу испытывают. Dyed (yellow-green) and dried paper is tested.

Результаты испытания представлены в таблице. The test results are presented in the table.

Пример 3. Способ окрашивания тетрадной бумаги в массе натуральным красителем - продуктом экстракции древесины лиственницы, содержащим 75% кверцетина и 25% веществ лигноуглеводного комплекса древесины лиственницы, - проводят аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что: крашение массы проводят при t = 100oC; расход кверцетина-сырца - 0,8% от веса волокна; фиксацию и закрепление проводят карбонатом натрия; расход карбоната натрия - 2,0% от веса волокна.Example 3. The method of dyeing notebook paper in bulk with a natural dye - a larch wood extraction product containing 75% quercetin and 25% of the ligno-carbohydrate complex of larch wood - is carried out analogously to example 1 with the only difference that: dyeing of the mass is carried out at t = 100 o C; raw quercetin consumption - 0.8% by weight of fiber; fixation and fixing is carried out with sodium carbonate; sodium carbonate consumption - 2.0% by weight of fiber.

Окрашенную (коричневого цвета) и высушенную бумагу испытывают. Dyed (brown) and dried paper is tested.

Результаты испытания представлены в таблице. The test results are presented in the table.

Пример 4. Способ окрашивания тетрадной бумаги массой 75 г/м2 с поверхности натуральным красителем - продуктом экстракции древесины лиственницы, содержащим 65% кверцетина и 35% веществ лигноуглеводного комплекса древесины лиственницы, - проводят аналогично примеру 2 с той лишь разницей, что: используют в качестве протравного вещества сульфат алюминия с расходом 2,0% от веса волокна; окрашенную бумагу (темно-желтого цвета) испытывают.Example 4. The method of coloring notebook paper weighing 75 g / m 2 from the surface with a natural dye - a product of larch wood extraction containing 65% quercetin and 35% of the ligno-carbohydrate complex of larch wood - is carried out analogously to example 2 with the only difference that: use in as a mordant, aluminum sulfate with a consumption of 2.0% by weight of fiber; dyed paper (dark yellow) is tested.

Результаты испытания представлены в таблице. The test results are presented in the table.

Анализ таблицы показывает, что крашение бумаги предлагаемым способом с использованием порошкообразного продукта экстракции древесины лиственницы обеспечивает уменьшение роста бактерий на поверхности бумаги по сравнению с аналогичной неокрашенной бумагой на 15-55%. Наилучший результат по данному показателю получен при осуществлении крашения бумаги по примеру 3 - 55% и примеру 4 - 45%. Чистота тона окрашенной бумаги (оценивается визуально) высокая, как при осуществлении крашения бумаги в массе (пример 1, 3), так и при крашении бумаги с поверхности. Наиболее высокий показатель сопротивления выщипыванию волокна с поверхности бумаги получен при крашении по примеру 4. Analysis of the table shows that the dyeing of the paper by the proposed method using the powdery product of the extraction of larch wood provides a 15-55% reduction in the growth of bacteria on the surface of the paper compared to similar unpainted paper. The best result for this indicator was obtained when dyeing paper according to example 3 - 55% and example 4 - 45%. The purity of the tone of the colored paper (visually assessed) is high, both when dyeing paper in bulk (Example 1, 3), and when dyeing paper from the surface. The highest resistance to plucking fiber from the surface of the paper was obtained during dyeing according to example 4.

Claims (3)

1. Способ крашения бумаги путем обработки ее натуральным красителем - порошкообразным продуктом экстракции растительного сырья в водной среде, отличающийся тем, что в качестве порошкообразного продукта экстракции растительного сырья используют продукт экстракции древесины лиственницы, содержащий 65 - 75 маc.% кверцетина и 25 - 35 маc.% лигноуглеводного комплекса, и обработку проводят при расходе указанного продукта 0,05 - 0,80% от массы абсолютно сухого волокна. 1. The method of dyeing paper by treating it with a natural dye - a powdery product of extraction of plant materials in an aqueous medium, characterized in that a powdery product of extraction of plant materials using a larch wood extraction product containing 65 to 75 wt.% Quercetin and 25 to 35 wt. .% ligno-carbohydrate complex, and processing is carried out at a flow rate of the specified product of 0.05 - 0.80% by weight of absolutely dry fiber. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку бумаги натуральным красителем проводят в массе или с поверхности. 2. The method according to p. 1, characterized in that the processing of paper with a natural dye is carried out in bulk or from the surface. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку осуществляют в присутствии неорганической соли, выбранной из группы, содержащей хлорид натрия, сульфат алюминия или карбонат натрия, в количестве 1,5 - 2,5% от массы абсолютно сухого волокна при температуре 60 - 100°С. 3. The method according to claim 1, characterized in that the treatment is carried out in the presence of an inorganic salt selected from the group consisting of sodium chloride, aluminum sulfate or sodium carbonate, in an amount of 1.5 - 2.5% by weight of absolutely dry fiber at a temperature 60 - 100 ° C.
RU2001103521A 2001-02-08 Paper dyeing process RU2173368C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2173368C1 true RU2173368C1 (en) 2001-09-10

Family

ID=

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2471911C1 (en) * 2011-09-06 2013-01-10 Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации Method of obtaining colored paper
RU2522612C2 (en) * 2012-10-05 2014-07-20 Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации Method of processing paper from surface
RU2585193C2 (en) * 2014-07-24 2016-05-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" Method of producing natural colouring agent from larch bark

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2471911C1 (en) * 2011-09-06 2013-01-10 Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации Method of obtaining colored paper
RU2522612C2 (en) * 2012-10-05 2014-07-20 Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации Method of processing paper from surface
RU2585193C2 (en) * 2014-07-24 2016-05-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" Method of producing natural colouring agent from larch bark

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU520057A3 (en) Method of bleaching paper
CN106283722B (en) A method of with natural dye to chitin fiber textile dyeing
Kolar et al. Effect of various deacidification solutions on the stability of cellulose pulps
CN107326724A (en) A kind of natural fruit is infected with the production method of coloured paper towel
Brückle The role of alum in historical papermaking
Saleh et al. Dyeing of cationized cotton fabrics with natural dye extracted from acacia
RU2173368C1 (en) Paper dyeing process
Krisnawati et al. Textile natural dye powder of Terminalia catappa leaves
Mongkholrattanasit et al. Screen printing on silk fabric using natural indigo
McBride A pigment particle & fiber atlas for paper conservators
RU2173740C1 (en) Textile fiber and fabric dyeing method
Tinkler “Fumed” oak and natural brown oak
WN et al. A MICROSCOPIC EXAMINATION TO MONITOR THE HISTORICAL PAPER DYEING TECHNIQUES.
Motaghi The comparison between a natural reducing agent and sodium dithionite in vat, indigo and sulphur dyeing on cotton fabric
RU2471911C1 (en) Method of obtaining colored paper
Rabitsch et al. Purple dyeing of parchment
JPS5934339B2 (en) How to color the surface of cheese
Kamis et al. Weeds as an environmentally friendly alternative dyes
Inaba et al. Permanence of washi (Japanese paper)
Gencer et al. Investigation of dyestuff obtained from Elderberry (Sambucus Nigra L.) Seeds in the coloring Process of Paper
Lisdiana et al. Utilization of Indigofera Leaves as Natural Dyes for Silk Fabrics
JPS609537B2 (en) Liquid dye concentrates for paper dyeing
BR8300642A (en) TISSUE TREATMENT PROCESS
RU2162868C2 (en) Composition for dyeing paschal eggs and method of application thereof
Schmandke et al. The effect of aluminium ions on chemical and functional properties of spun protein fibers