RU2673848C1

RU2673848C1 - Sheet cellulose material for restoration and conservation of documents

Info

Publication number: RU2673848C1
Application number: RU2018102546A
Authority: RU
Inventors: Людмила Арсеньевна Галкина; Дмитрий Павлович Левченко
Original assignee: Акционерное общество "Пролетарий" (АО "Пролетарий")
Priority date: 2018-01-23
Filing date: 2018-01-23
Publication date: 2018-11-30

Abstract

FIELD: pulp industry.SUBSTANCE: invention relates to pulp and paper production, in particular the technology of sheet pulp materials – paper and cardboard used for the preservation and restoration of valuable documents. Material is made of paper pulp containing cellulose fiber, subjected to grinding, and auxiliary chemicals: calcium carbonate, aluminum hydroxide, a substance for alkaline sizing. Paper pulp as cellulosic fiber contains sulphate unbleached softwood electrical insulating pulp and sulphate bleached hardwood pulp. Degree of grinding of paper pulp 25–50 °SR.EFFECT: possibility of developing a practically complete assortment of cellulosic sheet materials necessary to meet the needs of the document conservation system in archival, library and museum collections is provided.1 cl, 2 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству, в частности, к технологии листовых целлюлозных материалов - бумаги и картона, применяемых для изготовления микроклиматических контейнеров, папок, коробок, конвертов, переплетов, а также изделий другой конструкции, в которых размещаются документы архивных, библиотечных и музейных фондов с целью их консервации и реставрации.The present invention relates to pulp and paper production, in particular, to the technology of sheet cellulosic materials - paper and cardboard, used for the manufacture of microclimate containers, folders, boxes, envelopes, binders, as well as products of a different design, which contain archival, library and Museum funds for the purpose of their conservation and restoration.

Суть консервации состоит в том, что стенки изделия в процессе воздушного обмена нейтрализуют вредные вещества (преимущественно окислители), проникающие извне и образующиеся внутри в результате старения сохраняемого документа. Эту функцию выполняет щелочной резерв (буфер) - обязательный компонент материала для консервации документов.The essence of conservation is that the walls of the product during the air exchange neutralize harmful substances (mainly oxidizing agents) that penetrate from the outside and are formed inside as a result of aging of the stored document. This function is performed by alkaline reserve (buffer) - an essential component of the material for preserving documents.

Важным фактором процесса консервации документов является устойчивость к окислению и старению стенок изделия (целлюлозного материала) - в противном случае они превращаются в дополнительный источник образования окислителей. Поэтому материал для консервации документов должен быть выполнен из целлюлозных волокон и вспомогательных веществ, наиболее устойчивых к образованию свободной кислоты под действием атмосферных загрязнителей и естественному старению. Кроме того, материал должен обладать конструкционными свойствами, обеспечивающими его технологичность в процесс переработки в изделие и их прочность в процессе эксплуатации.An important factor in the process of preservation of documents is the resistance to oxidation and aging of the walls of the product (cellulosic material) - otherwise they turn into an additional source of oxidizing agents. Therefore, the material for preservation of documents should be made of cellulose fibers and excipients that are most resistant to the formation of free acid under the influence of atmospheric pollutants and natural aging. In addition, the material must have structural properties that ensure its manufacturability in the process of processing into a product and their strength during operation.

Эти свойства в значительной степени обусловлены величиной массы 1 м² материала, которая служит главным критерием выбора марки материала для изделия конкретного размера и конструкции. Общая оценка потребительского качества картона и бумаги для консервации документов осуществляется по показателям - плотность, щелочной резерв, рН водной вытяжки, разрушающее усилие при разрыве, прочность на излом при перегибах, качество поверхности.These properties are largely due to the mass of 1 m ^{2 of} material, which serves as the main criterion for choosing the grade of material for a product of a particular size and design. A general assessment of the consumer quality of cardboard and paper for preserving documents is carried out according to indicators - density, alkaline reserve, pH of the aqueous extract, breaking strength at break, breaking strength at kinks, surface quality.

Известен бескислотный картон для консервации документов, выполненный массой 1 м² 400-1000 г. Бумажную массу для его формирования готовят из волокна сульфатной беленой хвойной целлюлозы с содержание α-целлюлозы 86-96%. В массу добавляют химикаты: щелочной буфер - карбонат кальция, гидроксид алюминия и вещество для щелочной проклейки в количествах соответственно 2-7, 1-4, 0, 2-1,0 масс. ч. на 100 масс. ч. целлюлозы (RU 2155835 C1 D21H 27/00, опубл. 10.09.2000). Согласно описанию, целлюлозу размалывают до степени помола 30°ШР. Картон выполняют в узком интервале значений массы 1 м², поэтому он имеет ограниченную область применения - изготовление микроклиматических контейнеров для консервации книг на полуавтоматическом станке «ВОХ-MAKER».Known acid-free cardboard for preservation of documents, made with a weight of 1 m ² 400-1000, the paper pulp for its formation is prepared from fiber sulfated bleached softwood pulp with a content of α-cellulose 86-96%. Chemicals are added to the mass: alkaline buffer - calcium carbonate, aluminum hydroxide and alkaline sizing agent in amounts of 2-7, 1-4, 0, 2-1.0 masses, respectively. hours per 100 mass. including cellulose (RU 2155835 C1 D21H 27/00, publ. 10.09.2000). According to the description, the pulp is ground to a degree of grinding of 30 ° SH. Cardboard is performed in a narrow range of mass values of 1 m ² , so it has a limited scope - the manufacture of microclimatic containers for preserving books on a VOX-MAKER semi-automatic machine.

Известное техническое решение не обеспечивает возможность получения ассортимента целлюлозных листовых материалов, обладающих технологичностью и необходимой прочностью в широком диапазоне величин массы 1 м², что безусловно является его недостатком.The known technical solution does not provide the opportunity to obtain an assortment of cellulosic sheet materials with manufacturability and the necessary strength in a wide range of mass values of 1 m ² , which is certainly its drawback.

Новым техническим результатом использования предполагаемого изобретения является возможность выработки практически полного ассортимента целлюлозных листовых материалов, необходимого для обеспечения нужд системы консервации документов в архивных, библиотечных и музейных фондах. Результат достигается за счет применения в качестве основного целлюлозного волокна небеленой сульфатной хвойной целлюлозы с добавлением беленой сульфатной лиственной и регулирования степени помола бумажной массы. Эти факторы улучшают бумагообразующие свойства бумажной массы, обеспечивают возможность формирования ассортимента листовых целлюлозных материалов, технологичных в широком интервале значений массы 1 м², и позволяют изготавливать изделия разного размера и конструкции, прочные в процессе эксплуатации. Кроме того, применение в качестве основного целлюлозного волокна электроизоляционной сульфатной небеленой хвойной целлюлозы, отличающейся высокой степенью делигнификации, химической чистотой и стабильностью, а также отсутствием легко окисляемых компонентов, позволяет свести к минимуму возможность превращения картона в дополнительный источник образования окислителей, а добавление лиственной целлюлозы интенсифицирует процесс размола и улучшает бумагообразующие свойства бумажной массы, также повышает качество поверхности, получаемого материала. Дополнительным положительным эффектом применяемых целлюлозных волокон является их низкая, по сравнению с волокном беленой облагороженной целлюлозы, способность к адсорбции атмосферной влаги.A new technical result of the use of the alleged invention is the possibility of developing an almost complete assortment of cellulosic sheet materials necessary to meet the needs of a document preservation system in archival, library and museum collections. The result is achieved through the use of unbleached sulfate softwood pulp as the main cellulose fiber with the addition of bleached sulfate hardwood pulp and regulation of the degree of grinding of paper pulp. These factors improve the paper-forming properties of paper pulp, provide the possibility of forming an assortment of sheet cellulosic materials, technological in a wide range of mass values of 1 m ² , and make it possible to produce products of different sizes and designs, durable during operation. In addition, the use of electrically insulating sulfate unbleached softwood pulp as the main cellulose fiber, characterized by a high degree of delignification, chemical purity and stability, as well as the absence of easily oxidizable components, minimizes the possibility of turning cardboard into an additional source of oxidizing agents, and the addition of hardwood pulp intensifies the grinding process and improves the paper-forming properties of the pulp, also improves the surface quality obtained a lot of material. An additional positive effect of the used cellulose fibers is their low ability to adsorb atmospheric moisture compared to bleached enriched cellulose fiber.

Согласно изобретению листовой материал - бумага или картон для консервации и реставрации документов - выполнен из бумажной массы, состоящей из целлюлозного волокна, подвергнутого размолу, и вспомогательных химикатов в количествах по масс. % к абсолютно сухому веществу (а.с.в.) бумажной массы: карбонат кальция 3,2-7,0 гидроксид алюминия 1,6-4,0, вещество для щелочной проклейки 0,1-0,2, а в качестве целлюлозного волокна содержит сульфатную хвойную небеленую электроизоляционную целлюлозу и сульфатную беленую лиственную целлюлозу в количествах соответственно 65-85 и 10-27 масс. % к а.с.в. бумажной массы, при этом целлюлозное волокно подвергнуто размолу до степени помола 25-50°ШР. Листовой материал в виде бумаги массой 100-300 г/м², предназначенной для изготовления конвертов, папок и прокладок для хранения фотоматериалов, миниатюрных произведений графики, или в виде картона массой 301-2000 г/м², предназначенного для изготовления архивных коробок, переплетов, контейнеров и папок большого формата для хранения географических карт, произведений графики и других крупногабаритных документов на бумажной или тканевой основе.According to the invention, the sheet material — paper or paperboard for preserving and restoring documents — is made of paper pulp consisting of milled pulp fiber and auxiliary chemicals in amounts by mass. % to absolutely dry matter (a.s.w.) of paper pulp: calcium carbonate 3.2-7.0 aluminum hydroxide 1.6-4.0, alkaline sizing agent 0.1-0.2, and as cellulose fiber contains sulphate coniferous unbleached electrical insulating cellulose and sulphate bleached hardwood pulp in amounts of 65-85 and 10-27 masses, respectively. % to a.s. paper pulp, while the cellulose fiber is subjected to grinding to a degree of grinding 25-50 ° SH. Sheet material in the form of paper weighing 100-300 g / m ² intended for the manufacture of envelopes, folders and gaskets for storing photographs, miniature graphic works, or in the form of cardboard weighing 301-2000 g / m ² intended for the manufacture of archive boxes, binders , large-format containers and folders for storing geographic maps, graphic works and other large-sized documents on paper or fabric basis.

Изобретение на практике может быть реализовано следующим образом.The invention in practice can be implemented as follows.

Целлюлоза сульфатная небеленая хвойная электроизоляционная и целлюлоза сульфатная лиственная совместно или раздельно диспергируются в гидродинамическом аппарате, например, в гидроразбивателе. Дальнейший их размол целесообразно производить в две ступени, используя последовательно установленные конические и дисковые мельницы, до степени помола от 25 до 50°ШР, в зависимости от конкретного назначения вырабатываемого материала. Смешивать раздельно размолотые целлюлозы в заданном соотношении и вводить в полученную массу необходимые химикаты - карбонат кальция, гидроксид алюминия и вещество для щелочной проклейки, можно в композиционном бассейне или с помощью смесительных насосов. Из полученной массы формируется бумажное полотно с заданными параметрами, соответствующими конкретному назначение материала. Процессы формирования, прессования и сушки осуществляются соответственно на бумаго- или картоноделательной машине. Готовый листовой целлюлозный материал на специальном оборудовании разрезается на листы потребительского формата.Unbleached softwood sulfate pulp and electrical insulating pulp and sulfate hardwood pulp are jointly or separately dispersed in a hydrodynamic apparatus, for example, in a pulper. It is advisable to perform their further grinding in two stages, using sequentially installed conical and disk mills, to a grinding degree of 25 to 50 ° SR, depending on the specific purpose of the material being produced. Mix separately milled cellulose in a predetermined ratio and introduce the necessary chemicals into the resulting mass - calcium carbonate, aluminum hydroxide and an alkaline sizing agent, in the composite pool or with the help of mixing pumps. From the resulting mass, a paper web is formed with predetermined parameters corresponding to the specific purpose of the material. The processes of forming, pressing and drying are carried out respectively on a paper or cardboard machine. The finished sheet cellulosic material on special equipment is cut into consumer-format sheets.

Показатели качества полученного материала определяются стандартными методами.Quality indicators of the obtained material are determined by standard methods.

В таблице 1 приведен состав бумажной массы и степень помола целлюлозы, а в таблице 2 - показатели качества ассортимента листового целлюлозного материалов для консервации документов, предлагаемого в изобретении, а именно: бумаги массой 200 г/м², предназначенной для изготовления конвертов, папок, прокладок для хранения фотоматериалов, рисунков и миниатюрных произведений графики (Пример b), картона массой 650 г/м², предназначенного преимущественно для изготовления микроклиматических контейнеров, папок и коробок среднего размера (Пример с), а также картона массой 2000 г/м², предназначенного для изготовления архивных коробов, переплетов, папок, включая крупногабаритные для хранения географических карт и произведений графики (Пример d). Характеристики предлагаемого листового целлюлозного материала для консервации документов приведены в сравнении с аналогом - бескислотным картоном по патенту RU 2155835 (Пример а).Table 1 shows the composition of the pulp and the degree of grinding pulp, and table 2 - quality indicators of the assortment of sheet pulp materials for preserving the documents proposed in the invention, namely: paper weighing 200 g / m ² intended for the manufacture of envelopes, folders, gaskets for storing photographs, drawings and miniature works of graphics (Example b), cardboard weighing 650 g / m ² , intended primarily for the manufacture of microclimate containers, folders and medium-sized boxes (Example c), and as well as cardboard weighing 2000 g / m ² , intended for the manufacture of archive boxes, binders, folders, including large-sized ones for storing geographical maps and graphic works (Example d). The characteristics of the proposed sheet cellulosic material for preserving documents are given in comparison with the analogue - acid-free cardboard according to patent RU 2155835 (Example a).

Как видно из таблиц 1 и 2, листовые целлюлозные материалы, приведенные в примерах «b, с, d», по показателям общей оценки потребительского качества превосходят аналог (Пример «а»).As can be seen from tables 1 and 2, the sheet cellulosic materials shown in examples "b, c, d" in terms of overall assessment of consumer quality surpass the analogue (Example "a").

Следовательно, предлагаемые технические решения позволяют выполнять листовые целлюлозные материалы - бумагу и картон для реставрации и консервации документов, обеспечивающие возможность изготовления полного ассортимента изделий - от миниатюрных футляров и конвертов до архивных коробов и крупногабаритных папок, которые востребованы в музеях, архивах и библиотеках.Consequently, the proposed technical solutions make it possible to perform sheet cellulosic materials - paper and cardboard for restoration and preservation of documents, providing the ability to manufacture a full range of products - from miniature cases and envelopes to archive boxes and large folders that are in demand in museums, archives and libraries.

Дополнительным преимуществом изобретения является снижение себестоимости заявленного материала за счет замены в его составе облагороженной хвойной целлюлозы на смесь небеленой хвойной целлюлозы и беленой лиственной целлюлозы.An additional advantage of the invention is to reduce the cost of the claimed material due to the replacement in its composition of ennobled softwood pulp with a mixture of unbleached softwood pulp and bleached hardwood pulp.

Таким образом, прогнозируемый технический результат в изобретении достигнут в полном объеме.Thus, the predicted technical result in the invention is achieved in full.

* Значение показателя для образца массой 1000 г/м² * The value of the indicator for a sample weighing 1000 g / m ²

Claims

1. Sheet cellulosic material — paper or paperboard for preserving and restoring documents — is made of paper pulp containing milled pulp fiber and auxiliary chemicals: calcium carbonate, aluminum hydroxide, alkaline sizing agent, characterized in that the paper pulp has cellulose fiber contains sulfate unbleached coniferous electrical insulating cellulose and sulfate bleached hardwood pulp in amounts of respectively 65-85 and 10-27 mass. % to a.s. paper pulp, while the cellulose fiber is subjected to grinding to a degree of grinding 25-50 ° SH.

2. The material under item 1 is characterized in that it is made in the form of paper weighing 100-300 g / m ² and in the form of cardboard weighing 301-2000 g / m ²