RU2338022C2 - Production method of paper base meant for vulcanising or parchmentising - Google Patents
Production method of paper base meant for vulcanising or parchmentising Download PDFInfo
- Publication number
- RU2338022C2 RU2338022C2 RU2005131946/12A RU2005131946A RU2338022C2 RU 2338022 C2 RU2338022 C2 RU 2338022C2 RU 2005131946/12 A RU2005131946/12 A RU 2005131946/12A RU 2005131946 A RU2005131946 A RU 2005131946A RU 2338022 C2 RU2338022 C2 RU 2338022C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fiber
- paper
- cotton fiber
- irradiation
- energy
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
- D21H11/12—Pulp from non-woody plants or crops, e.g. cotton, flax, straw, bagasse
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
- D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
- D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
- D21B1/02—Pretreatment of the raw materials by chemical or physical means
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
- D21H25/04—Physical treatment, e.g. heating, irradiating
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
- D21H25/02—Chemical or biochemical treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Paper (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу изготовления бумажной основы, предназначенной для вулканизирования или пергаментирования. Таким образом, оно также относится к основе, полученной с использованием процессов вулканизирования или пергаментирования.The invention relates to a method for manufacturing a paper base for curing or parchment. Thus, it also relates to a base obtained using vulcanization or parchment processes.
Специалистам в данной области известны процессы вулканизирования и пергаментирования, поэтому в данной заявке они не описаны более подробно. Основным является то, что вулканизирование является операцией, состоящей в обработке бумажной основы путем погружения ее в раствор хлорида цинка, а пергаментирование - подобная операция, в которой хлорид цинка заменяют на серную кислоту. Настоящее изобретение не относится к реальным процессам вулканизирования и пергаментирования, но относится к способу изготовления полотен, которые можно обрабатывать, применяя операции этих двух типов.Specialists in this field are known processes of vulcanization and parchmentation, therefore, in this application they are not described in more detail. The main thing is that vulcanization is an operation consisting in processing a paper base by immersing it in a solution of zinc chloride, and parchmentation is a similar operation in which zinc chloride is replaced with sulfuric acid. The present invention does not apply to real processes of vulcanization and parchmentation, but relates to a method for the manufacture of paintings that can be processed using these two types of operations.
Возможность обработки основы с применением процессов вулканизирования или пергаментирования зависит в основном, если не исключительно, от реакционной способности целлюлозных волокон, из которых состоит полотно, по отношению к хлориду цинка или к растворам серной кислоты. Таким образом, чем более химически активно, т.е. восприимчиво к химическим компонентам, содержащимся в ионных растворах, целлюлозное волокно, тем более удовлетворительно проходят процессы вулканизирования или пергаментирования. Реакционная способность волокнистого полотна зависит от нескольких факторов, один из которых особенно существенный - это степень полимеризации (СП) целлюлозы, из которой состоит волокно, причем последняя соответствует числу повторяющихся звеньев, составляющих молекулу полимера целлюлозы. В общем, похоже на то, что чем слабее степень полимеризации, тем более реакционно-способным является волокно.The ability to process the base using vulcanization or parchmentation processes depends mainly, if not exclusively, on the reactivity of the cellulose fibers that make up the fabric with respect to zinc chloride or sulfuric acid solutions. Thus, the more chemically active, i.e. susceptible to chemical components contained in ionic solutions, cellulose fiber, the more satisfactory are the processes of vulcanization or parchment. The reactivity of the fibrous web depends on several factors, one of which is especially significant - the degree of polymerization (SP) of the cellulose that the fiber is made up of, the latter corresponding to the number of repeating units that make up the cellulose polymer molecule. In general, it seems that the weaker the degree of polymerization, the more reactive the fiber.
В последующей части заявки эффективность процессов вулканизирования или пергаментирования контролируют путем оценки степени защиты, обеспечиваемой бумагой, подвергнутой вулканизированию или пергаментированию согласно технологиям, описанным ниже в примерах.In the subsequent part of the application, the effectiveness of the vulcanization or parchmentation processes is controlled by evaluating the degree of protection provided by the paper subjected to vulcanization or parchmentation according to the techniques described in the examples below.
В настоящее время ряд полотен, предназначенных для вулканизирования, получают из текстильных отходов, поступающих, в основном, из «джинсовой индустрии», так как джинсы на 100% состоят из длинноволокнистого хлопка, штапельная длина которого составляет 20-50 мм. Практически лоскут, или тряпье, из джинсового производства поступает в виде кипы, которую затем рыхлят и уменьшают размеры отрезков лоскута, используя различные операции, например, резание и измельчение. После завершения этих этапов измельченные кусочки джинсовой ткани варят в растворе соды с концентрацией 7% в герметически закрытом реакторе под давлением и при температуре около 150°С. Затем следует этап промывки вываренного волокна водой до полного удаления варочного щелока. Выполнение всех этих необходимых операций такого прерывистого процесса может занимать около 24 часов.Currently, a number of canvases intended for vulcanization are obtained from textile waste coming mainly from the “jeans industry”, since jeans are 100% made of long-fiber cotton with a staple length of 20-50 mm. In practice, a flap, or rag, from jeans production comes in the form of a bale, which is then loosened and the size of the flap segments is reduced using various operations, for example, cutting and grinding. After completing these steps, the crushed pieces of denim are boiled in a solution of soda with a concentration of 7% in a hermetically sealed reactor under pressure and at a temperature of about 150 ° C. This is followed by the step of washing the digested fiber with water until the cooking liquor is completely removed. Performing all these necessary operations of such an intermittent process can take about 24 hours.
Варочный процесс с использованием соды способствует как разъединению хлопковых волокон, так и уменьшению степени полимеризации целлюлозы. Практически, если средняя степень полимеризации хлопкового волокна, из которого состоит джинсовая ткань, до вываривания составляет около 2000, то, поскольку волокно предназначается для вулканизирования или пергаментирования, непосредственно после этапа вываривания степень полимеризации его составляет только 600. Считается, что значение 600 является в действительности достаточным для достижения реакционной способности и, следовательно, удовлетворительной способностью базовой бумаги к вулканизированию или пергаментированию.The baking process using soda contributes both to the separation of the cotton fibers and to a decrease in the degree of polymerization of cellulose. In practice, if the average degree of polymerization of the cotton fiber that makes up the denim is about 2000 before digestion, since the fiber is intended for vulcanization or parchmentation, immediately after the digestion step, the degree of polymerization is only 600. It is believed that the value 600 is actually sufficient to achieve reactivity and, therefore, satisfactory ability of the base paper to cure or parchment.
Пучки вываренного волокна обрабатывают в водной среде для разъединения волокон, после чего отдельные волокна подвергают рафинированию, т.е. их структуру подвергают деформации путем механического воздействия, обеспечивая оптимизацию восприимчивости волокна. Суспензию, содержащую разъединенные хлопковые волокна, полученную непосредственно после этих этапов, затем напускают на сеточный транспортер бумагоделательной машины при наличии или отсутствии волокон другой или той же природы, например, древесных волокон, для образования полотна известным способом, которое затем обезвоживают и сушат до получения готовой бумажной основы.The bundles of digested fiber are treated in an aqueous medium to separate the fibers, after which the individual fibers are refined, i.e. their structure is subjected to deformation by mechanical action, providing optimization of the susceptibility of the fiber. The suspension containing the disengaged cotton fibers obtained immediately after these steps is then injected onto the mesh conveyor of the paper machine in the presence or absence of fibers of a different or the same nature, for example wood fibers, to form a web in a known manner, which is then dehydrated and dried to obtain the finished paper base.
Как было сказано выше, необходимо, до вулканизирования или пергаментирования, распределить наиболее реакционно-способное целлюлозное волокно в бумаге, причем эту реакционную способность получают путем сильного понижения степени полимеризации целлюлозных волокон.As mentioned above, it is necessary, prior to vulcanization or parchmentation, to distribute the most reactive cellulose fiber in the paper, and this reactivity is obtained by greatly reducing the degree of polymerization of the cellulose fibers.
Этап вываривания, посредством которого получают эти результаты, обладает, однако, некоторыми недостатками. Во-первых, капитальные вложения в установку промышленного реактора являются относительно высокими. Помимо этого во время процесса вываривания потребляется большое количество химических препаратов, в данном случае, соды. И, наконец, сверх всего прочего, вываривание ведет к образованию окрашенных фильтратов концентрированной соды, рН которых составляет 13,5 и удаление которых особенно сложно, и они вызывают загрязнение окружающей среды. Выход продукции после операций вываривания и промывки лоскута составляет обычно около 85%, что означает потерю исходного сырья в размере около 15%.The digestion step by which these results are obtained, however, has some disadvantages. First, the capital investment in installing an industrial reactor is relatively high. In addition, a large amount of chemicals, in this case, soda, is consumed during the digestion process. And, finally, above all else, digestion leads to the formation of colored filtrates of concentrated soda, whose pH is 13.5 and the removal of which is especially difficult, and they cause environmental pollution. The yield after digestion and washing of the flap is usually about 85%, which means a loss of feedstock of about 15%.
Другими словами, изобретение направлено на решение проблемы путем создания чистого и экономически высокоэффективного (выход продукции выше 85%) способа изготовления бумажной основы, предназначенной для вулканизирования или пергаментирования, которая была бы по меньшей мере столь же реакционно-способной относительно хлорида цинка или растворов серной кислоты, как и основы, получаемые способами, в которых используют этап химического вываривания целлюлозного волокна, обладающего высокой степенью полимеризации.In other words, the invention aims to solve the problem by creating a clean and cost-effective (product yield above 85%) method of manufacturing a paper base intended for vulcanization or parchmentation, which would be at least as reactive with respect to zinc chloride or sulfuric acid solutions as well as the bases obtained by methods that use the stage of chemical digestion of cellulose fiber having a high degree of polymerization.
В этой связи у заявителя возникла идея заменить этап вываривания в концентрированном растворе соды этапом облучения энергией, причем этот этап облучения можно осуществлять, либо воздействуя на целлюлозное волокно в сухом состоянии непосредственно до разъединения волокна и рафинирования его в водной среде, либо воздействуя на готовую бумагу в сухом состоянии.In this connection, the applicant had the idea to replace the stage of digestion in a concentrated soda solution with the stage of energy irradiation, and this stage of irradiation can be carried out either by acting on the cellulose fiber in a dry state immediately before the fiber is separated and refined in an aqueous medium, or by acting on the finished paper dry condition.
Другими словами, в первом варианте исполнения изобретение относится к способу изготовления бумажной основы, предназначенной для вулканизирования или пергаментирования, включающему следующие этапы:In other words, in a first embodiment, the invention relates to a method for manufacturing a paper base for curing or parchment, comprising the following steps:
- облучение энергией целлюлозного волокна в сухом состоянии;- irradiation with energy of cellulose fiber in a dry state;
- разъединение и рафинирование в водной среде облученного волокна до получения гомогенной волокнистой дисперсии;- separation and refining in an aqueous medium of the irradiated fiber to obtain a homogeneous fibrous dispersion;
- формование полотна из полученной волокнистой суспензии, которое затем обезвоживают и сушат для получения готовой бумажной основы.- forming the web from the obtained fibrous suspension, which is then dehydrated and dried to obtain a finished paper base.
Выражение «гомогенная волокнистая суспензия» означает суспензию, в которой целлюлозное волокно диспергировано в водном растворе до сухости около 1-10 мас.%. Суспензию называют гомогенной, поскольку волокна были правильно разъединены благодаря гидратации и механическим перемешивающим воздействиям, таким образом исключающим образование комплексов волокон.The expression "homogeneous fiber suspension" means a suspension in which the cellulosic fiber is dispersed in an aqueous solution to a dryness of about 1-10 wt.%. The suspension is called homogeneous, since the fibers were correctly separated due to hydration and mechanical mixing effects, thus eliminating the formation of fiber complexes.
Другими словами, способ заключается, прежде всего, в понижении степени полимеризации целлюлозного волокна путем его облучения энергией в сухом состоянии, а после достижения такой степени полимеризации, при которой реакционная способность волокна является достаточной, в разъединении волокна в водной среде и рафинировании его; в напуске волокнистой суспензии на сеточный транспортер бумагоделательной машины для формования полотна, которое затем обезвоживают и сушат.In other words, the method consists, first of all, in lowering the degree of polymerization of the cellulose fiber by irradiating it with energy in a dry state, and after reaching a degree of polymerization at which the reactivity of the fiber is sufficient, the fiber is separated in an aqueous medium and refined; in the inlet of the fibrous suspension onto the mesh conveyor of a paper machine for forming the web, which is then dehydrated and dried.
В другом варианте исполнения изобретения целлюлозное волокно не подвергают облучению энергией до формования полотна, а после его формования подвергают прямому облучению готовую бумажную основу, предназначенную для вулканизирования или пергаментирования.In another embodiment of the invention, the cellulosic fiber is not irradiated with energy before the web is molded, and after it is molded, the finished paper substrate for vulcanization or parchment is directly irradiated.
В этом случае способ включает следующие этапы:In this case, the method includes the following steps:
- разъединение и рафинирование в водной среде целлюлозного волокна, содержащегося в смеси волокон, до получения гомогенной волокнистой суспензии;- separation and refining in an aqueous medium of the cellulose fiber contained in the mixture of fibers to obtain a homogeneous fibrous suspension;
- формование полотна из упомянутой суспензии, которое затем обезвоживают и сушат до получения готовой бумажной основы;- forming the web from said suspension, which is then dehydrated and dried to obtain a finished paper base;
- и, наконец, облучение энергией бумажной основы.- and, finally, irradiation with energy of the paper base.
В остальной части описания и в формуле изобретения выражение «целлюлозное волокно» означает волокно, сформированное путем обработки целлюлозы, например хлопковое волокно или любые другие волокна однолетних растений (льна, манильской пеньки), древесное волокно, причем эти волокна другого происхождения отличаются друг от друга структурными характеристиками, например формой, поперечным сечением, толщиной стенок и средней степенью полимеризации (СП) целлюлозы, из которой они состоят.In the rest of the description and in the claims, the expression "cellulose fiber" means a fiber formed by processing cellulose, for example cotton fiber or any other fibers of annual plants (flax, manila hemp), wood fiber, and these fibers of different origin differ from each other in structural characteristics, for example, the shape, cross-section, wall thickness and the average degree of polymerization (SP) of the cellulose from which they consist.
В варианте исполнения, согласно которому облучение энергией производят до получения листа, в волокнистую суспензию, содержащую целлюлозное волокно, подвергаемое облучению энергией, можно добавлять целлюлозное волокно того же происхождения, подвергнутое или не подвергнутое облучению энергией, и/или целлюлозное волокно другого происхождения, подвергнутое или не подвергнутое облучению энергией, и/или синтетическое, и/или минеральное нецеллюлозное волокно.In an embodiment according to which the energy is irradiated to produce a sheet, a cellulosic fiber of the same origin, whether or not irradiated with energy, and / or a cellulose fiber of another origin, subjected to or not exposed to energy, and / or synthetic, and / or mineral non-cellulose fiber.
Практически целлюлозным волокном, подвергаемым облучению энергией, предпочтительно является волокно однолетних растений, и особенно хлопковое волокно, и оно составляет по меньшей мере 20 мас.%, а предпочтительно - по меньшей мере 50 мас.% волокнистой суспензии.The substantially cellulosic fiber irradiated with energy is preferably annual plant fiber, and especially cotton fiber, and it comprises at least 20 wt.%, And preferably at least 50 wt.%, Of the fibrous suspension.
В варианте исполнения, согласно которому облучению подвергают непосредственно бумажную основу, все целлюлозные волокна, содержащиеся в бумаге, облучают электронными лучами, независимо от их происхождения. Понятно, что смесь волокон может дополнительно содержать целлюлозное волокно, синтетические и/или минеральные нецеллюлозные волокна. Практически целлюлозные волокна составляют по меньшей мере 20 мас.%, предпочтительно - по меньшей мере 50 мас.%, а наиболее предпочтительно - 100 мас.% волокнистой композиции. В предпочтительном варианте исполнения целлюлозное волокно состоит исключительно из хлопкового волокна.In the embodiment according to which the paper base is irradiated directly, all the cellulosic fibers contained in the paper are irradiated with electron beams, regardless of their origin. It is understood that the fiber blend may further comprise cellulosic fiber, synthetic and / or mineral non-cellulosic fibers. In practice, cellulosic fibers comprise at least 20 wt.%, Preferably at least 50 wt.%, And most preferably 100 wt.% Of the fibrous composition. In a preferred embodiment, the cellulosic fiber consists solely of cotton fiber.
Если бумажная основа содержит хлопковое волокно в качестве целлюлозного волокна, то поступление хлопкового волокна может производиться из двух существенных источников.If the paper base contains cotton fiber as cellulosic fiber, then cotton fiber may come from two significant sources.
Прежде всего, хлопковое волокно может быть первичным хлопковым волокном, предпочтительно - длинноволокнистым, штапельная длина которого составляет 20-50 мм. Практически это хлопковое волокно изготовитель бумаги получает в сухом состоянии либо в форме листов, либо в форме спрессованной бумажной массы, содержащей, таким образом, 100% хлопкового волокна.First of all, the cotton fiber can be primary cotton fiber, preferably long-fiber, with a staple length of 20-50 mm. In practice, the cotton manufacturer receives the cotton fiber in a dry state, either in the form of sheets or in the form of a compressed pulp, thus containing 100% cotton fiber.
В этом случае облучение энергией осуществляют путем облучения электронным лучом или рентгеновским излучением.In this case, irradiation with energy is carried out by irradiation with an electron beam or x-ray radiation.
Если облучение производят до формования листа и с использованием рентгеновского излучения, то проникновение излучения является достаточным для непосредственной обработки хлопковой массы в кипе размером 1 м3.If irradiation is carried out before sheet formation and using x-ray radiation, then the penetration of radiation is sufficient for direct processing of the cotton mass in a bale of 1 m 3 .
Если облучение производят до формования листа и посредством электронного луча, то сначала производят дефибрирование листа или спрессованной бумажной массы в сухом состоянии (до этапа облучения), и эти операции выполняют таким образом, чтобы материал, пропускаемый под лучом, имел малую поверхностную плотность потока (<0,6) и небольшую толщину потока (порядка одного сантиметра), чтобы хлопковое волокно можно было обработать равномерно и эффективно.If irradiation is carried out before sheet formation and by means of an electron beam, then the sheet or compressed paper pulp is defibrated in the dry state (before the irradiation stage), and these operations are performed so that the material passed under the beam has a low surface flux density (< 0.6) and a small thickness of the stream (of the order of one centimeter) so that the cotton fiber can be processed evenly and efficiently.
Как было сказано выше, бумажные основы, предназначенные для вулканизирования или пергаментирования, могут быть также благоприятно получены из хлопкового волокна, поступающего в виде отходов текстильного производства. В предпочтительном варианте исполнения хлопковое волокно, вводимое в состав волокнистой суспензии, поступает из «джинсовой индустрии». В этом случае сырьем являются лоскуты джинсового производства, спрессованные в кипы.As mentioned above, paper substrates intended for vulcanization or parchmentation can also be advantageously obtained from cotton fiber coming in the form of textile waste. In a preferred embodiment, the cotton fiber introduced into the fiber suspension comes from the jeans industry. In this case, the raw materials are denim flaps pressed into bales.
Практически кипу сначала рыхлят, джинсовый лоскут режут, возможно, сортируют для удаления инородных объектов, например, металлических элементов, и затем измельчают.In practice, the pile is first loosened, the jeans flap is cut, possibly sorted to remove foreign objects, for example, metal elements, and then crushed.
Если бумажную основу изготавливают в непрерывном режиме, то целлюлозное волокно, полученное после измельчения, разъединяют и рафинируют в водной среде.If the paper base is produced in a continuous mode, then the cellulosic fiber obtained after grinding is separated and refined in an aqueous medium.
Если бумажную основу изготавливают в прерывистом режиме, то волокно, полученное в результате измельчения, вновь хранят в форме кип, которые затем рыхлят, целлюлозное волокно разъединяют и окончательно рафинируют в водной среде.If the paper base is produced in an intermittent mode, then the fiber obtained by grinding, again stored in the form of bales, which are then loosened, the cellulose fiber is separated and finally refined in an aqueous medium.
В первом варианте исполнения, если облучение представляет собой облучение электронными лучами, и его осуществляют до формования бумажного листа, то облучение можно производить либо непосредственно после этапа резания и до этапа измельчения, либо непосредственно после этапа измельчения.In the first embodiment, if the irradiation is irradiation with electron beams, and it is carried out before forming a paper sheet, then irradiation can be performed either immediately after the cutting step and before the grinding step, or immediately after the grinding step.
Во втором варианте исполнения излучение представляет собой рентгеновское излучение, которым воздействуют непосредственно на кипу, содержащую резаный и измельченный лоскут джинсового материала.In the second embodiment, the radiation is x-ray radiation, which is applied directly to the bale containing a cut and chopped flap of jeans material.
Как было сказано выше, реакционная способность целлюлозного волокна зависит от его степени полимеризации (СП).As mentioned above, the reactivity of cellulose fiber depends on its degree of polymerization (SP).
Заявителем установлено, что для получения хлопкового волокна, обработанного облучением энергией, которое стало бы столь же реакционно-способным, как и волокно, обработанное путем вываривания, необходимо снизить степень полимеризации ниже уровня того же параметра вываренного волокна.The applicant has found that in order to obtain cotton fiber treated with energy irradiation, which would become as reactive as fiber processed by digestion, it is necessary to lower the degree of polymerization below the level of the same parameter of the digested fiber.
Кроме того, как об этом уже было сказано, известно, что степень реакционной способности хлопкового волокна не обязательно должна быть на одном и том же уровне, независимо от того, предназначено ли оно для вулканизирования или для пергаментирования.In addition, as has already been said, it is known that the degree of reactivity of cotton fiber does not have to be at the same level, whether it is intended for vulcanization or parchment.
Кроме того, заявителем замечено, что для достижения одинакового уровня реакционной способности степень полимеризации целлюлозного волокна, поглотившего заданную дозу облучения до формования листа, была выше степени полимеризации того же самого волокна, поглотившего ту же дозу облучения в готовой бумаге.In addition, the applicant noted that in order to achieve the same level of reactivity, the degree of polymerization of the cellulose fiber, which absorbed the given radiation dose before sheet formation, was higher than the degree of polymerization of the same fiber, which absorbed the same radiation dose in the finished paper.
Случай, при котором хлопковое волокно подвергают облучению энергией (облучению электронным лучом или рентгеновским излучением) до формования листа.A case in which a cotton fiber is irradiated with energy (electron beam or x-ray radiation) before sheet formation.
Если степень полимеризации вываренного волокна, предназначенного для вулканизирования, составляет порядка 600, то для достижения реакционной способности, по меньшей мере равной реакционной способности того же волокна, подвергнутого облучению энергией, необходимо снизить степень полимеризации до значения в пределах 350-500, предпочтительно - 450. Для достижения таких значений степени полимеризации доза облучения, поглощенного хлопковым волокном, должна составлять в пределах 10-30 кГр.If the degree of polymerization of the digested fiber intended for vulcanization is about 600, then in order to achieve a reactivity of at least equal to the reactivity of the same fiber subjected to energy irradiation, it is necessary to reduce the degree of polymerization to between 350-500, preferably 450. To achieve such values of the degree of polymerization, the dose of radiation absorbed by the cotton fiber should be in the range of 10-30 kGy.
Степень полимеризации целлюлозного волокна, обработанного вывариванием и предназначенного для пергаментирования, составляет около 1000. Для достижения реакционной способности по отношению к концентрированной серной кислоте, по меньшей мере равной реакционной способности того же самого волокна, подвергнутого облучению энергией, необходимо снизить эту степень полимеризации до значения 700, чтобы доза облучения, поглощенного волокном, составляла в пределах 5-20 кГр.The degree of polymerization of the digested processed cellulose fiber for parchmentation is about 1000. To achieve a reactivity with concentrated sulfuric acid of at least equal to the reactivity of the same fiber irradiated with energy, it is necessary to lower this degree of polymerization to 700 so that the dose of radiation absorbed by the fiber is in the range of 5-20 kGy.
Обычно доза облучения, поглощенного целлюлозным волокном, необходимая для получения оптимальной реакционной способности основы по отношению к вулканизированию и пергаментированию, зависит от условий обработки и, в частности, от типа используемого оборудования.Typically, the dose of radiation absorbed by the cellulose fiber, necessary to obtain the optimum reactivity of the substrate with respect to vulcanization and parchmentation, depends on the processing conditions and, in particular, on the type of equipment used.
Случай, при котором хлопковое волокно подвергают облучению после формования листаThe case in which cotton fiber is irradiated after sheet formation
Если бумажный лист, изготовленный только из хлопкового волокна, предназначен для вулканизирования, то степень полимеризации волокна, из которого состоит полученный бумажный лист, составляет менее 700, предпочтительно - в пределах 200-300, более предпочтительно - 250. Заявителем замечено, что для достижения такого значения доза облучения, поглощенного хлопковым волокном, должна составлять в пределах 10-50 кГр. Однако эти значения могут быть применимы только в случае вулканизирования.If a paper sheet made only of cotton fiber is intended for vulcanization, the degree of polymerization of the fiber of which the resulting paper sheet is less than 700, preferably in the range of 200-300, more preferably 250. The applicant noted that to achieve this the dose of radiation absorbed by the cotton fiber should be in the range of 10-50 kGy. However, these values may be applicable only in the case of vulcanization.
В случае пергаментирования, если бумагу изготавливают только из хлопкового волокна, то степень полимеризации волокна, из которого состоит полученный бумажный лист, составляет в пределах 400-600, а предпочтительно - 500. Заявителем замечено, что для достижения такого значения доза облучения, поглощенного хлопковым волокном, должна составлять в пределах 5-30 кГр.In the case of parchment, if the paper is made only of cotton fiber, the degree of polymerization of the fiber of which the resulting paper sheet is comprised is in the range of 400-600, and preferably 500. The applicant noted that in order to achieve such a value, the radiation dose absorbed by the cotton fiber should be in the range of 5-30 kGy.
Способ изготовления бумажной основы согласно изобретению, в зависимости от того, производят ли облучение энергией до или после формования листа, можно осуществлять непрерывно или прерывисто.A method of manufacturing a paper base according to the invention, depending on whether the irradiation is performed with energy before or after forming the sheet, can be carried out continuously or intermittently.
Изобретение и его преимущества, получаемые при его использовании, станут более понятными при ознакомлении со следующими примерами осуществления изобретения.The invention and its advantages obtained by its use, will become more clear when reading the following examples of implementation of the invention.
Пример 1Example 1
В этом примере способ выполняют прерывисто, и он состоит из разрезания текстильных отходов, удаления посторонних предметов и измельчения лоскута до формирования кипы. Эту последовательность этапов выполняют непрерывно с использованием соответствующих резальных, сортировочных и измельчающих машин, известных специалистам в данной области.In this example, the method is performed intermittently, and it consists of cutting textile waste, removing foreign objects and grinding the flap to form a bale. This sequence of steps is carried out continuously using appropriate cutting, sorting and grinding machines known to those skilled in the art.
Этап упаковки в кипы облегчает хранение подготовленного к использованию сырьевого материала до выполнения последующего этапа диспергирования волокна в водной среде.The bale packaging step facilitates the storage of raw material prepared for use until the subsequent step of dispersing the fiber in an aqueous medium.
Когда изготовитель бумаги вновь берет кипу джинсовых отходов, он разбивает ее в сухом состоянии так, чтобы кипа была разрыхлена. Лоскут джинсового материала затем разделяют, дефибрируют, а затем рафинируют в водной среде; полученную волокнистую суспензию затем подают в бумагоделательную машину, на которой после обезвоживания и сушки получают готовую бумагу.When the papermaker re-takes the bale of jeans waste, he breaks it in a dry state so that the bale is loosened. The flap of jeans material is then separated, defibrated, and then refined in an aqueous medium; the resulting fibrous suspension is then fed to a paper machine, on which, after dehydration and drying, the finished paper is obtained.
В известных способах полученные измельченные кусочки джинсовой ткани после рыхления кипы в сухом состоянии подвергают этапу вываривания в варочном котле при температуре около 150°С в растворах соды концентрацией до 7%; затем полученную массу промывают и подвергают дефибрированию и, наконец, рафинируют в водной среде.In the known methods, the obtained crushed pieces of denim after loosening the bales in a dry state are subjected to the stage of digestion in a digester at a temperature of about 150 ° C in soda solutions with a concentration of up to 7%; then the resulting mass is washed and defibrated and finally refined in an aqueous medium.
В примерном варианте исполнения способа согласно настоящему изобретению эти этапы вываривания и промывки заменяют этапом облучения электронными лучами.In an exemplary embodiment of the method according to the present invention, these stages of digestion and washing are replaced by the step of irradiation with electron beams.
Этот этап облучения может быть выполнен путем обработки хлопкового волокна до изготовления бумаги, и его можно выполнять либо непосредственно после этапа хранения, либо непосредственно после этапа измельчения, либо прямо на готовом листе.This irradiation step can be performed by treating the cotton fiber before making paper, and it can be performed either immediately after the storage step, or immediately after the grinding step, or directly on the finished sheet.
Пример 2Example 2
В этом примере бумагу, которую предполагают вулканизировать, изготавливают полностью из 100% хлопкового волокна, обработанного либо путем вываривания, либо путем облучения до формования листа.In this example, the paper to be vulcanized is made entirely from 100% cotton fiber, processed either by digestion or by irradiation before forming the sheet.
А) СпособA) Method
Для двух образцов были определены степень полимеризации вываренного хлопкового волокна и волокна, подвергнутого облучению электронным лучом, до операции трансформации бумаги путем вулканизирования, а также реакционная способность готового листа после вулканизирования. Степень полимеризации хлопкового волокна определяли путем вычислений с учетом измеренных показателей вязкости раствора на основе куприэтилендиамина (CED), в котором растворяли целлюлозное волокно.For two samples, the degree of polymerization of the boiled cotton fiber and the fiber subjected to electron beam irradiation was determined before the paper was transformed by vulcanization, as well as the reactivity of the finished sheet after vulcanization. The degree of polymerization of the cotton fiber was determined by calculating the measured viscosity of a solution based on cupriethylenediamine (CED) in which cellulose fiber was dissolved.
Испытания, по результатам которых определяли степень полимеризации, выполняли следующим образом:Tests, the results of which determined the degree of polymerization, were performed as follows:
- помещали волокно в полиэтиленовую емкость, содержавшую 10 мл деионизированной воды, при перемешивании;- put the fiber in a polyethylene container containing 10 ml of deionized water, with stirring;
- затем добавляли 10 мл куприэтилендиамина;- then 10 ml of cupriethylenediamine was added;
- удаляли воздух из емкости, сжимая ее стенки;- air was removed from the tank, compressing its walls;
- закрывали емкость пробкой;- closed the container with a stopper;
- перемешивали раствор в течение 40 минут до тех пор, пока волокна не растворялись полностью;- mixed the solution for 40 minutes until the fibers were completely dissolved;
- фильтровали раствор с использованием механического фильтра;- filtered the solution using a mechanical filter;
- измеряли вязкость нижней части фильтрата, используя капиллярный вискозиметр CANON-FENSKE 200.- measured the viscosity of the lower part of the filtrate using a capillary viscometer CANON-FENSKE 200.
Реакционную способность бумаги (DL) оценивали после вулканизирования путем измерения уровня защиты с использованием окрашенного растворителя. Испытания производили следующим образом:The reactivity of paper (DL) was evaluated after vulcanization by measuring the level of protection using a colored solvent. The tests were performed as follows:
- готовили образец бумаги для испытаний размером 10×10 см;- prepared a sample of paper for testing size 10 × 10 cm;
- укладывали одной стороной образец испытываемой бумаги на копировальную бумагу;- laid on one side a sample of test paper on carbon paper;
- наносили окрашенный раствор терпентина на всю поверхность бумаги, подвергаемой испытанию; время контакта составляло 3 минуты.- applied a colored solution of terpentine on the entire surface of the paper to be tested; contact time was 3 minutes.
Оценки приведены в таблице 1:Estimates are given in table 1:
Обычно чем больше значение DL бумаги, преобразованной вулканизированием, тем выше реакционная способность базовой бумаги. Реакционная способность бумаги затем определяли по уровню защитной способности полученной готовой продукции.Typically, the higher the DL value of the cured conversion paper, the higher the reactivity of the base paper. The reactivity of the paper was then determined by the level of protective ability of the resulting finished product.
В) Результаты измеренийC) Measurement results
1) Показатели СП и DL, касающиеся волокна, облученного различными дозами поглощенной энергии до формования листа, приведены в следующей таблице 2.1) The SP and DL indicators for fiber irradiated with various doses of absorbed energy before sheet formation are shown in the following table 2.
Из результатов видно, что для достижения степени реакционной способности бумаги, обработанной облучением того же уровня, как и у бумаги, полученной из вываренного волокна (DL=3), необходимо снизить степень полимеризации обработанного волокна до значения около 390.It can be seen from the results that in order to achieve the degree of reactivity of paper treated with irradiation of the same level as paper obtained from the digested fiber (DL = 3), it is necessary to reduce the degree of polymerization of the treated fiber to a value of about 390.
2) Значения степени полимеризации и DL бумаги, хлопковое волокно которой было выварено или обработано электронным лучом, приведены в следующей таблице 3, но следует помнить, что степень полимеризации оценивали по волокну до трансформации бумаги путем вулканизирования.2) The values of the degree of polymerization and DL of paper whose cotton fiber was boiled or processed by an electron beam are shown in the following table 3, but it should be remembered that the degree of polymerization was estimated from the fiber before the paper was transformed by vulcanization.
Примеры 2 и 3 таблицы показывают разницу, имеющую место при облучении сырьевого материала до изготовления бумаги, в сравнении с облучением готовой бумаги. Для достижения того же уровня преобразования бумаги после вулканизирования, т.е., можно сказать, для достижения того же уровня реакционной способности бумаги, намного более значительную дозу облучения необходимо было сообщить готовой бумаге, чем сырьевому материалу.Examples 2 and 3 of the table show the difference that occurs when the raw material is irradiated before the paper is made, compared with the irradiation of the finished paper. To achieve the same level of paper conversion after vulcanization, i.e., it can be said to achieve the same level of paper reactivity, a much larger radiation dose had to be reported to the finished paper than to the raw material.
Пример 3Example 3
В этом примере бумагу, которую предполагали пергаментировать, изготавливали полностью из 100% хлопкового волокна, обработанного путем облучения до формования листа.In this example, the paper that was supposed to be parchment was made entirely from 100% cotton fiber, treated by irradiation before forming the sheet.
А) СпособA) Method
Образцы характеризовались степенью полимеризации хлопкового волокна, подвергнутого облучению электронным лучом до операции преобразования бумаги путем пергаментирования, а также реакционной способностью листа в отношении к пергаментированию.The samples were characterized by the degree of polymerization of the cotton fiber subjected to electron beam irradiation before the parchment paper conversion operation, as well as the reactivity of the sheet with respect to parchment.
Степень полимеризации (СП) хлопкового волокна определяли путем вычислений с учетом измеренных показателей вязкости раствора на основе куприэтилендиамина (CED), в котором растворяли целлюлозное волокно.The degree of polymerization (CP) of the cotton fiber was determined by calculating the measured viscosity of a solution based on cupriethylenediamine (CED) in which cellulose fiber was dissolved.
Реакционную способность бумаги (DL) оценивали после пергаментирования путем измерения защитного уровня с использованием окрашенного растворителя.The reactivity of paper (DL) was evaluated after parchmentation by measuring the protective level using a colored solvent.
В) Результаты измерений.C) Measurement results.
Как видно, при облучении хлопкового волокна электронами до изготовления бумаги доза в 10 кГр достаточна для понижения степени полимеризации целлюлозы ниже 700, что делает ее способной к хорошему уровню пергаментирования.As can be seen, when irradiating cotton fiber with electrons prior to paper manufacture, a dose of 10 kGy is sufficient to lower the degree of polymerization of cellulose below 700, which makes it capable of a good level of parchment.
Claims (27)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0303229 | 2003-03-17 | ||
FR0303229A FR2852612B1 (en) | 2003-03-17 | 2003-03-17 | PROCESS FOR PRODUCING A PAPER CARRIER FOR VULCANIZATION OR SULFURIZATION |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005131946A RU2005131946A (en) | 2006-03-20 |
RU2338022C2 true RU2338022C2 (en) | 2008-11-10 |
Family
ID=32922217
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005131946/12A RU2338022C2 (en) | 2003-03-17 | 2004-03-15 | Production method of paper base meant for vulcanising or parchmentising |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20060169427A1 (en) |
EP (1) | EP1611280A1 (en) |
JP (1) | JP2006520857A (en) |
FR (1) | FR2852612B1 (en) |
RU (1) | RU2338022C2 (en) |
WO (1) | WO2004083519A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2550190C2 (en) * | 2009-10-14 | 2015-05-10 | Ксилеко, Инк. | Marking paper products |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7867358B2 (en) * | 2008-04-30 | 2011-01-11 | Xyleco, Inc. | Paper products and methods and systems for manufacturing such products |
US8212087B2 (en) * | 2008-04-30 | 2012-07-03 | Xyleco, Inc. | Processing biomass |
US20110111456A1 (en) | 2009-04-03 | 2011-05-12 | Xyleco, Inc. | Processing biomass |
CN102782117A (en) * | 2010-01-20 | 2012-11-14 | 希乐克公司 | Methods and systems for saccharifying and fermenting biomass feedstock |
US9358576B2 (en) | 2010-11-05 | 2016-06-07 | International Paper Company | Packaging material having moisture barrier and methods for preparing same |
US9365980B2 (en) | 2010-11-05 | 2016-06-14 | International Paper Company | Packaging material having moisture barrier and methods for preparing same |
CN106471186A (en) | 2014-07-08 | 2017-03-01 | 希乐克公司 | Marking plastic-based products |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1929145A (en) * | 1932-10-12 | 1933-10-03 | Du Pont | Manufacture of pulp from colored rags |
US2067501A (en) * | 1934-07-07 | 1937-01-12 | Paterson Parchment Paper Compa | Parchment paper and method of making same |
DE4113524A1 (en) * | 1991-04-25 | 1992-10-29 | Abb Patent Gmbh | METHOD FOR TREATING SURFACES |
ATE237715T1 (en) * | 1996-09-06 | 2003-05-15 | Kimberly Clark Co | NON-WOVEN SUBSTRATE AND METHOD BASED THEREOF FOR PRODUCING VOLUMINOUS TISSUE PANELS |
ATE222969T1 (en) * | 1997-01-31 | 2002-09-15 | Joachim Seltman | METHOD FOR OBTAINING WOOD FIBERS |
JP2002105894A (en) * | 2000-09-27 | 2002-04-10 | Toyo Fiber Kk | Vulcanized fiber and method for producing the same |
US7267744B2 (en) * | 2001-03-15 | 2007-09-11 | Sappi Limited | Pulp treatment and process |
US6808600B2 (en) * | 2002-11-08 | 2004-10-26 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Method for enhancing the softness of paper-based products |
-
2003
- 2003-03-17 FR FR0303229A patent/FR2852612B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-03-15 US US10/548,205 patent/US20060169427A1/en not_active Abandoned
- 2004-03-15 WO PCT/FI2004/000147 patent/WO2004083519A1/en active Search and Examination
- 2004-03-15 JP JP2006505620A patent/JP2006520857A/en active Pending
- 2004-03-15 EP EP04720634A patent/EP1611280A1/en not_active Withdrawn
- 2004-03-15 RU RU2005131946/12A patent/RU2338022C2/en not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-03-06 US US12/043,725 patent/US20080149290A1/en not_active Abandoned
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2550190C2 (en) * | 2009-10-14 | 2015-05-10 | Ксилеко, Инк. | Marking paper products |
RU2674723C2 (en) * | 2009-10-14 | 2018-12-12 | Ксилеко, Инк. | Marking of paper products |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2852612A1 (en) | 2004-09-24 |
FR2852612B1 (en) | 2008-08-15 |
US20080149290A1 (en) | 2008-06-26 |
US20060169427A1 (en) | 2006-08-03 |
EP1611280A1 (en) | 2006-01-04 |
JP2006520857A (en) | 2006-09-14 |
RU2005131946A (en) | 2006-03-20 |
WO2004083519A1 (en) | 2004-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11891725B2 (en) | Recycling of cellulosic textiles | |
US4952277A (en) | Process for producing kraft pulp for paper using nonionic surface active agents to improve pulp yield | |
US20080149290A1 (en) | Manufacturing process of a paper substrate intended to be vulcanised or parchmentised | |
US4116758A (en) | Method of producing high yield chemimechanical pulps | |
US2508043A (en) | Process for making battery separators | |
DE2353771A1 (en) | PROCESS FOR DEINKING WASTE PAPER | |
AT505476A1 (en) | Production of cellulose products e.g. artificial fiber from cellulosic raw materials containing bamboo cellulose comprises performing amine oxide method, where the bamboo cellulose contains specified concentration range of iron | |
KR20180083251A (en) | Cellulose production method | |
FI68680C (en) | FOERFARANDE FOER HARTSHALTSMINSKNING VID FRAMSTAELLNING AV CELLULOSAMASSOR UR LIGNOCELLULOSAMATERIAL | |
DE3043518C2 (en) | Process for the recovery of waste water precipitation or residues | |
US2230119A (en) | Process of producing wood cellulose | |
RU2813172C1 (en) | Fibrous semi-finished product from sunflower husks and a method of its production (options) | |
AU626407B2 (en) | Process for producing kraft pulp for paper | |
CA1162358A (en) | Process and apparatus for the deresination and brightness improvement of cellulose pulp | |
RU2822575C2 (en) | Cross-linked cellulose masses, cellulose ether-based products obtained therefrom and corresponding methods of producing cellulose masses and cellulose ether-based products | |
CA3156627C (en) | Methods for producing pulp and paper products from plants having bast and hurd fibers | |
Magara et al. | Preparation of Raw Materials for Cellulose-nanofiber Blending Water-based Paints—Application of Soda-anthraquinone Cooking and Peracetic Acid Bleaching— | |
US2992155A (en) | Process for manufacturing rayon pulp of high purity from bagasse | |
US20170314196A1 (en) | A cellulose production method | |
CN118019889A (en) | Method for producing chemi-thermo-mechanical fibre pulp from non-woody plant material, and an automated line for producing said pulp by said method | |
US20220298725A1 (en) | Cellulose material plasticization and viscosity controlled cellulosic material | |
Anapanurak et al. | ST2A-2-Paper Mulberry Pulp Properties by Various Alkaline Processes | |
CA1051618A (en) | Method of producing high yield chemimechanical pulps | |
RU2042002C1 (en) | Method of cellulose production | |
WO2023132814A1 (en) | Method of obtaining chemical-thermomechanical fibrous mass from plant raw materials and systems for its realization |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150316 |