RU2814961C1 - Method for making water dispersible paper - Google Patents
Method for making water dispersible paper Download PDFInfo
- Publication number
- RU2814961C1 RU2814961C1 RU2023102887A RU2023102887A RU2814961C1 RU 2814961 C1 RU2814961 C1 RU 2814961C1 RU 2023102887 A RU2023102887 A RU 2023102887A RU 2023102887 A RU2023102887 A RU 2023102887A RU 2814961 C1 RU2814961 C1 RU 2814961C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- paper
- water
- solution
- alkali metal
- oxide hydrate
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 19
- -1 alkali metal salts Chemical class 0.000 claims abstract description 23
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 17
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims abstract description 13
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 claims abstract description 13
- DJFTXJLLHZRHKO-UHFFFAOYSA-N dipotassium oxygen(2-) hydrate Chemical compound O.[O--].[K+].[K+] DJFTXJLLHZRHKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N Disodium Chemical class [Na][Na] QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- WWRCTCWJBIULBY-UHFFFAOYSA-N disodium oxygen(2-) hydrate Chemical compound O.[O-2].[Na+].[Na+] WWRCTCWJBIULBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Natural products CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N methanol Natural products OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 claims description 3
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 claims description 3
- JBJWASZNUJCEKT-UHFFFAOYSA-M sodium;hydroxide;hydrate Chemical compound O.[OH-].[Na+] JBJWASZNUJCEKT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 12
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- LTUDISCZKZHRMJ-UHFFFAOYSA-N potassium;hydrate Chemical compound O.[K] LTUDISCZKZHRMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 47
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 39
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 7
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 4
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 4
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 3
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 150000001339 alkali metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 2
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- DCVGCQPXTOSWEA-UHFFFAOYSA-N 4-[[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]-1-[2-oxo-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethyl]pyrazol-3-yl]methyl]-1-methylpiperazin-2-one Chemical compound CN1CCN(CC2=NN(CC(=O)N3CCC4=C(C3)N=NN4)C=C2C2=CN=C(NC3CC4=C(C3)C=CC=C4)N=C2)CC1=O DCVGCQPXTOSWEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VJHCJDRQFCCTHL-UHFFFAOYSA-N acetic acid 2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal Chemical compound CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O VJHCJDRQFCCTHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 229920003064 carboxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 125000002057 carboxymethyl group Chemical group [H]OC(=O)C([H])([H])[*] 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000008214 highly purified water Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Description
Группа изобретений относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к производству бумаги, которая обладает улучшенным диспергированием в воде и может использоваться в тех областях, где требуется быстрое растворение или диспергирование подложки в воде в процессе ее технического применения или после, с целью утилизации.The group of inventions relates to the pulp and paper industry, in particular to the production of paper, which has improved dispersion in water and can be used in those areas where rapid dissolution or dispersion of the substrate in water is required during its technical use or after, for the purpose of disposal.
Известен способ изготовления водораспускающейся бумаги (SU 1035113, опубл. 15.08.1983), в котором диспергируют в воде целлюлозу, вводят в полученную дисперсию натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы и обрабатывают полученную бумажную массу органическим растворителем с образованием водно-органической смеси. Причем перед формованием бумажного полотна водно-органическую смесь фильтруют, отфильтрованный продукт сушат до воздушно-сухого состояния и затем диспергируют в воде.There is a known method for producing water-dissolving paper (SU 1035113, published on August 15, 1983), in which cellulose is dispersed in water, the sodium salt of carboxymethylcellulose is added to the resulting dispersion, and the resulting paper pulp is treated with an organic solvent to form a water-organic mixture. Moreover, before forming the paper web, the water-organic mixture is filtered, the filtered product is dried to an air-dry state and then dispersed in water.
Известен способ изготовления быстро диспергируемой бумаги (JPS40-968 B1, опубл. 20.01.1965), в котором в смесь древесной целлюлозы и хлопкового линтера добавляют волокнистую целлюлозогликолевую кислоту, затем обрабатывают бумагу органическим растворителем, содержащим газообразный аммиак или аммоний.There is a known method for producing quickly dispersible paper (JPS40-968 B1, publ. 01/20/1965), in which fibrous cellulose-glycolic acid is added to a mixture of wood pulp and cotton linter, then the paper is treated with an organic solvent containing gaseous ammonia or ammonium.
Известен способ изготовления водорастворимой бумаги со схемой вышивания (RU 2671752, опубл. 06.11.2018), в котором изготавливают смесь из древесной целлюлозы и соли щелочного металла карбоксиметилцеллюлозы, при этом средняя длина целлюлозных волокон в бумаге составляет 0,1-10 мм, для получения смеси используют древесную целлюлозу со степенью помола 17-45°ШР, из полученной однородной суспензии формуют на сетке бумажное полотно, обезвоживают и сушат.There is a known method for producing water-soluble paper with an embroidery pattern (RU 2671752, publ. 06.11.2018), in which a mixture of wood cellulose and the alkali metal salt carboxymethylcellulose is made, while the average length of cellulose fibers in the paper is 0.1-10 mm, to obtain the mixtures use wood cellulose with a degree of grinding of 17-45°ShR, from the resulting homogeneous suspension a paper web is formed on a grid, dehydrated and dried.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ производства бумаги (GB 1321334 A, опубл. 27.06.1973) из бумажной массы, включающей не менее 20 мас. % карбоксиметил- или карбоксиэтилцеллюлозы или их солей, при этом указанные целлюлозные материалы находятся в волокнистой форме и имеют степень этерификации от 0.1 до 1.0. Способ включает добавление соединения щелочного металла на полотно из указанной массы, пока оно находится на носителе в процессе производства бумаги, а затем сушку полотна, при этом соединение щелочного металла берется в таком количестве, что рН бумаги после сушки составляет от 8 до 10.The closest to the claimed technical solution is a method for producing paper (GB 1321334 A, published on June 27, 1973) from paper pulp containing at least 20 wt. % carboxymethyl or carboxyethyl cellulose or their salts, wherein these cellulose materials are in fibrous form and have a degree of esterification from 0.1 to 1.0. The method includes adding an alkali metal compound to a web of said mass while it is on a carrier during the papermaking process, and then drying the web, wherein the alkali metal compound is taken in such an amount that the pH of the paper after drying is from 8 to 10.
Недостатком указанного технического решения GB 1321334 является низкая стабильность щелочных растворов (далее - растворов), особенно, если они содержат в своем составе спирты или другие органические растворители. Мы установили, что такие растворы, непосредственно после изготовления, а также в процессе обработки бумаги на бумагоделательной машине (далее - БДМ) способны терять свою стабильность (выпадение осадка, расслоение и т.д.) Причиной, вероятно, является взаимодействие щелочных солей с ионами щелочноземельных или других металлов, попадающими в раствор на стадии его изготовления или при обработке бумаги на БДМ. Эта проблема затрудняет применение растворов, а для ее частичного устранения и минимизации приходится использовать для изготовления растворов воду высокой очистки (деионизированная, дистиллированная и т.д.), что отражается на себестоимости готовой продукции.The disadvantage of the specified technical solution GB 1321334 is the low stability of alkaline solutions (hereinafter referred to as solutions), especially if they contain alcohols or other organic solvents. We have established that such solutions, immediately after production, as well as during the processing of paper on a paper-making machine (hereinafter - PM) are capable of losing their stability (precipitation, separation, etc.) The reason is probably the interaction of alkali salts with ions alkaline earth or other metals that enter the solution at the stage of its manufacture or during paper processing on the paper machine. This problem complicates the use of solutions, and to partially eliminate and minimize it, it is necessary to use highly purified water (deionized, distilled, etc.) to make solutions, which affects the cost of the finished product.
Задачей предложенной группы изобретений является устранение недостатков известных технических решений.The objective of the proposed group of inventions is to eliminate the shortcomings of known technical solutions.
Техническим результатом заявленной группы изобретений является повышение стабильности щелочных растворов, используемых для обработки бумажного полотна на БДМ, и изготовление бумаги с хорошим диспергированием в воде.The technical result of the claimed group of inventions is to increase the stability of alkaline solutions used for processing paper webs on paper machines, and to produce paper with good dispersion in water.
Это достигается предложенным способом, в котором изготавливают бумагу из бумажной массы, включающей волокнистую карбоксиметилцеллюлозу в водонерастворимой форме, на полученное бумажное полотно наносят раствор солей щелочных металлов и/или гидрата окиси калия и/или гидрата окиси натрия, причем, в соответствии с изобретением, вышеуказанный раствор содержит динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты в количестве 5-30 мас. % от содержащихся в растворе солей щелочного металла и/или гидрата окиси калия и/или гидрата окиси натрия.This is achieved by the proposed method, in which paper is made from paper pulp, including fibrous carboxymethylcellulose in a water-insoluble form, a solution of alkali metal salts and/or potassium oxide hydrate and/or sodium oxide hydrate is applied to the resulting paper web, and, in accordance with the invention, the above the solution contains disodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid in an amount of 5-30 wt. % of the alkali metal salts and/or potassium oxide hydrate and/or sodium hydroxide contained in the solution.
В частности, раствор дополнительно содержит не более 40 об. % метилового, этилового или изопропилового спирта.In particular, the solution additionally contains no more than 40 vol. % methyl, ethyl or isopropyl alcohol.
Преимущественно, концентрация солей щелочных металлов и/или гидрата окиси калия и/или гидрата окиси натрия в растворе составляет 6-25 мас. %.Advantageously, the concentration of alkali metal salts and/or potassium oxide hydrate and/or sodium oxide hydrate in the solution is 6-25 wt. %.
Преимущественно, в растворе используют в качестве солей щелочных металлов углекислый калий, уксуснокислый натрий, однозамещенный фосфорнокислый натрий или их смеси.Preferably, potassium carbonate, sodium acetate, monosubstituted sodium phosphate or mixtures thereof are used in the solution as alkali metal salts.
Также технический результат достигается за счет изготовления вододиспергируемой бумаги заявленным способом.Also, the technical result is achieved through the production of water-dispersible paper according to the claimed method.
Под вододиспергируемой бумагой в заявленном способе подразумевается бумага, которая при попадании в воду легко распускается при перемешивании на отдельные волокна. Это свойство позволяет применить указанную бумагу в тех процессах, где требуется быстрое растворение или диспергирование подложки при погружении в воду. Например, вододиспергируемую бумагу применяют как основу для нанесения схемы для вышивания, как основу для изображений на мыле, для упаковки химикатов, для печати конфиденциальных документов и т.д.In the claimed method, water-dispersible paper means paper that, when placed in water, easily dissolves into individual fibers when stirred. This property allows the specified paper to be used in processes that require rapid dissolution or dispersion of the substrate when immersed in water. For example, water-dispersible paper is used as a base for embroidery patterns, as a base for images on soap, for packaging chemicals, for printing confidential documents, etc.
Заявляемый способ осуществляют следующим образом.The inventive method is carried out as follows.
Изготавливают бумажную массу, применяя древесную целлюлозу (сульфатная, сульфитная и т.д.), хлопковую целлюлозу, лен, химико-термомеханическую массу, вискозное волокно и т.д. Указанные волокнистые полуфабрикаты дезинтегрируют, размалывают до степени помола 15-40°ШР или, что более предпочтительно - до степени помола 15-25°ШР. Затем, к суспензии добавляют и перемешивают волокнистую карбоксиметилцеллюлозу в водонерастворимой форме. При необходимости в полученную бумажную массу вводят наполнители (двуокись титана, каолин и т.д.), красители (прямые, кислотные и т.д.) и другие добавки.Paper pulp is produced using wood pulp (sulfate, sulfite, etc.), cotton pulp, flax, chemical-thermomechanical pulp, viscose fiber, etc. These fibrous semi-finished products are disintegrated, ground to a grinding degree of 15-40°SR or, more preferably, to a grinding degree of 15-25°SR. Then, fibrous carboxymethylcellulose in water-insoluble form is added to the suspension and mixed. If necessary, fillers (titanium dioxide, kaolin, etc.), dyes (direct, acid, etc.) and other additives are added to the resulting paper pulp.
В качестве волокнистой карбоксиметилцеллюлозы в водонерастворимой форме в изобретении применяют карбоксиметилцеллюлозу в кислой форме (Н-КМЦ), получаемую, например, обработкой натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ) водным раствором ортофосфорной кислоты, как это описано в документе RU 2178420. В частном случае, в изобретении применяют водонерастворимые соли карбоксиметилцеллюлозы (Al, Ba, Zn, Sn и Mg), как это подробно описано в документе GB 1321334.As fibrous carboxymethylcellulose in a water-insoluble form, the invention uses carboxymethylcellulose in acid form (H-CMC), obtained, for example, by treating the sodium salt of carboxymethylcellulose (Na-CMC) with an aqueous solution of orthophosphoric acid, as described in document RU 2178420. In a particular case, The invention uses water-insoluble carboxymethylcellulose salts (Al, Ba, Zn, Sn and Mg), as described in detail in GB 1321334.
Содержание волокнистой карбоксиметилцеллюлозы в водонерастворимой форме в бумаге должно составлять 30-70 мас. %. При содержании карбоксиметилцеллюлозы менее 30 мас. % не удается получить бумагу с хорошим диспергированием в воде. В обратном случае, при содержании карбоксиметилцеллюлозы в бумаге более 70 мас. %, возникают сложности с отливом бумаги и обработкой бумажного полотна раствором в клеильном прессе, пропиточной ванне и т.д. Степень этерификации карбоксиметилцеллюлозы составляет 0,1-1,0 или, что более предпочтительно - 0,4-0,6.The content of fibrous carboxymethylcellulose in water-insoluble form in paper should be 30-70 wt. %. When the carboxymethylcellulose content is less than 30 wt. % it is not possible to obtain paper with good dispersion in water. Otherwise, when the carboxymethylcellulose content in the paper is more than 70 wt. %, difficulties arise with casting paper and processing the paper web with a solution in a sizing press, impregnation bath, etc. The degree of esterification of carboxymethylcellulose is 0.1-1.0 or, more preferably, 0.4-0.6.
Из приготовленной бумажной массы известным способом формуют бумажное полотно на круглосеточной или плоскосеточной БДМ. Сформованное бумажное полотно после предварительной сушки обрабатывают в клеильном прессе или в пропиточной ванне заявленным в изобретении раствором с целью перевода карбоксиметилцеллюлозы из водонерастворимой формы в водорастворимую, затем высушивают, каландрируют и сматывают на накат. В частном случае раствор наносят на предварительно изготовленную бумагу-основу на отдельно стоящей установке, например, методом полива, с помощью воздушного шабера и т.д.From the prepared paper pulp, a paper web is formed in a known manner on a round mesh or flat mesh paper machine. The formed paper web, after preliminary drying, is treated in a sizing press or in an impregnation bath with the solution stated in the invention in order to convert carboxymethylcellulose from a water-insoluble form to a water-soluble one, then dried, calendered and reeled. In a particular case, the solution is applied to pre-made base paper in a separate installation, for example, by watering, using an air scraper, etc.
В изобретении применяют метиловый, этиловый и изопропиловый спирт. Раствор содержит не более 40 об. %. спирта. Введение в раствор спирта позволяет снизить обрывность бумажного полотна и повысить эффективность его проводки через пропиточную ванну, клеильный пресс и т.д. При содержании более 40 об %. спирта не удается ввести в раствор необходимое количество щелочи и, как следствие не удается получить бумагу с хорошим диспергированием.The invention uses methyl, ethyl and isopropyl alcohol. The solution contains no more than 40 vol. %. alcohol The introduction of alcohol into the solution makes it possible to reduce the breakage of the paper web and increase the efficiency of its passage through an impregnation bath, sizing press, etc. With a content of more than 40 vol%. alcohol, it is not possible to introduce the required amount of alkali into the solution and, as a result, it is not possible to obtain paper with good dispersion.
В растворе используют в качестве солей щелочных металлов соли с растворимостью при 20°С более 100 г (считая на 100 г воды): углекислый калий (111,7), гидрат окиси калия (111,9), гидрат окиси натрия (109,2), уксуснокислый натрий (123,5), однозамещенный фосфорнокислый натрий (112) или их смеси. Применение этих солей позволяет повысить концентрацию щелочи в растворе при сохранении его хорошей стабильности. В способе изобретения предпочтительно использовать углекислый калий, гидрат окиси калия или их смеси.In the solution, salts with a solubility at 20°C of more than 100 g (calculated per 100 g of water) are used as alkali metal salts: potassium carbonate (111.7), potassium oxide hydrate (111.9), sodium oxide hydrate (109.2 ), sodium acetate (123.5), monosubstituted sodium phosphate (112) or mixtures thereof. The use of these salts makes it possible to increase the concentration of alkali in the solution while maintaining its good stability. In the method of the invention it is preferable to use potassium carbonate, potassium oxide hydrate or mixtures thereof.
Концентрация солей щелочных металлов в растворе составляет 6-25 мас. %. Если концентрация солей щелочных металлов в растворе меньше 6 мас %, не удается ввести в бумагу необходимое количество щелочи. В обратном случае, при концентрации солей щелочных металлов больше 25 мас. %, наблюдается пожелтение и ухудшение физико-механических характеристик бумаги.The concentration of alkali metal salts in the solution is 6-25 wt. %. If the concentration of alkali metal salts in the solution is less than 6 wt%, it is not possible to introduce the required amount of alkali into the paper. Otherwise, when the concentration of alkali metal salts is more than 25 wt. %, yellowing and deterioration of the physical and mechanical characteristics of the paper are observed.
Динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты является комплексообразователем и образует устойчивые растворимые соединения с катионами многих металлов. В способе изобретения в качестве динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты целесообразно применять химикаты с товарным названием «Трилон Б» и «Трилон БД». При совпадении формулы активного вещества можно использовать и другие химикаты.The disodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid is a complexing agent and forms stable soluble compounds with cations of many metals. In the method of the invention, it is advisable to use chemicals with the trade names “Trilon B” and “Trilon BD” as the disodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid. If the formula of the active substance matches, other chemicals can be used.
Добавка в раствор динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты в количестве 5-30 мас. % от соли щелочного металла позволяет повысить стабильность раствора и, в том числе, в процессе использования раствора для обработки бумаги на БДМ. При добавке менее 5 мас. % от соли щелочного металла динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты не удается достичь необходимого результата с точки зрения повышения стабильности раствора. Добавка более 30 мас. % от соли щелочного металла динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (далее - Na2ЭДТА) является избыточной и экономически не обоснованной.Addition of 5-30 wt. to the solution of disodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid. % of the alkali metal salt allows you to increase the stability of the solution, including when using the solution for processing paper on a paper machine. When adding less than 5 wt. % of the alkali metal salt of the disodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid does not achieve the desired result in terms of increasing the stability of the solution. Additive more than 30 wt. % of the alkali metal salt of disodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid (hereinafter referred to as Na 2 EDTA) is excessive and not economically justified.
Далее заявленный способ подробно объясняется на следующих примерах.The claimed method is further explained in detail using the following examples.
Примеры осуществления изобретения.Examples of implementation of the invention.
По известной технологии изготовили бумажную массу, содержащую 60% хвойной беленой сульфатной целлюлозы и 40% Н-КМЦ. Из этой бумажной массы на круглосеточной бумагоделательной машине сформовали бумажное полотно, которое после предварительной сушки обработали в пропиточной ванне растворами разного состава с добавкой и без добавки Na2ЭДТА (Примеры 1-20).Using known technology, paper pulp was produced containing 60% bleached softwood kraft pulp and 40% N-CMC. From this paper pulp, a paper web was formed on a round mesh papermaking machine, which, after pre-drying, was treated in an impregnation bath with solutions of different compositions with and without the addition of Na 2 EDTA (Examples 1-20).
Стабильность растворов оценивали визуально по внешнему виду после работы на БДМ через 4 часа с момента изготовления: отличная - раствор полностью прозрачный, осадок отсутствует; хорошая - раствор почти прозрачный, имеется небольшой осадок; плохая- раствор мутный с большим количеством осадка. Результаты оценки стабильности растворов в зависимости от добавки Na2ЭДТА даны в таблице 1.The stability of the solutions was assessed visually by their appearance after working on a paper machine 4 hours after production: excellent - the solution is completely transparent, there is no sediment; good - the solution is almost transparent, there is a slight sediment; bad - the solution is cloudy with a lot of sediment. The results of assessing the stability of solutions depending on the addition of Na 2 EDTA are given in Table 1.
Анализ полученных результатов показал, что добавка Na2ЭДТА позволяет улучшить стабильность растворов в процессе обработки бумажного полотна на БДМ. Причем, эффективное количество добавляемого Na2ЭДТА зависит от содержания щелочи и наличия в растворе изопропилового спирта (ИПС).Analysis of the results obtained showed that the addition of Na 2 EDTA makes it possible to improve the stability of solutions during the processing of paper webs on a paper machine. Moreover, the effective amount of added Na 2 EDTA depends on the alkali content and the presence of isopropyl alcohol (IPA) in the solution.
Все растворы, изготовленные в соответствии с заявляемым способом (Примеры 3-5, 7-10, 12-14 и 17-19), продемонстрировали улучшение стабильности, по сравнению с растворами, изготовленными в соответствии с прототипом (Примеры 1, 6, 11 и 16). Кроме того, образцы бумаги, изготовленные в соответствии с заявляемым способом (Примеры 3-5, 7-10, 12-14 и 17-19), испытали на диспергирование в воде, и они показали хороший результат.All solutions made in accordance with the claimed method (Examples 3-5, 7-10, 12-14 and 17-19) demonstrated improved stability compared to solutions made in accordance with the prototype (Examples 1, 6, 11 and 16). In addition, paper samples produced in accordance with the claimed method (Examples 3-5, 7-10, 12-14 and 17-19) were tested for dispersion in water, and they showed good results.
Таким образом, заявляемый способ позволяет, по сравнению с прототипом, повысить стабильность щелочных растворов, используемых для обработки бумажного полотна на БДМ, и способствует изготовлению бумаги с хорошим диспергированием в воде.Thus, the inventive method allows, in comparison with the prototype, to increase the stability of alkaline solutions used for processing paper webs on paper machines, and contributes to the production of paper with good dispersion in water.
(прототип)Example 1
(prototype)
(сравнительный)Example 2
(comparative)
(прототип)Example 6
(prototype)
(прототип)Example 11
(prototype)
(сравнительный)Example 15
(comparative)
(прототип)Example 16
(prototype)
(сравнительный)Example 20
(comparative)
Claims (4)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2814961C1 true RU2814961C1 (en) | 2024-03-07 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU324330A1 (en) * | Центральный научно исследовательский институт бумаги | WATERABLE PAPER | ||
| GB1321334A (en) * | 1969-08-29 | 1973-06-27 | Mishima Paper Mfg Co Ltd | Production of paper |
| SU1035113A1 (en) * | 1982-03-31 | 1983-08-15 | Центральный научно-исследовательский институт бумаги | Method for making water-deliquescent paper |
| US20200095470A1 (en) * | 2017-05-30 | 2020-03-26 | Nippon Paper Papylia Co., Ltd. | Water-dispersible sheet |
| US11078625B2 (en) * | 2017-03-30 | 2021-08-03 | Nippon Paper Papylia Co., Ltd. | Water-dispersible paper |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU324330A1 (en) * | Центральный научно исследовательский институт бумаги | WATERABLE PAPER | ||
| GB1321334A (en) * | 1969-08-29 | 1973-06-27 | Mishima Paper Mfg Co Ltd | Production of paper |
| SU1035113A1 (en) * | 1982-03-31 | 1983-08-15 | Центральный научно-исследовательский институт бумаги | Method for making water-deliquescent paper |
| US11078625B2 (en) * | 2017-03-30 | 2021-08-03 | Nippon Paper Papylia Co., Ltd. | Water-dispersible paper |
| US20200095470A1 (en) * | 2017-05-30 | 2020-03-26 | Nippon Paper Papylia Co., Ltd. | Water-dispersible sheet |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3582461A (en) | Pitch control in pulp and papermaking processes | |
| US10562984B2 (en) | Crude oil recovery additive | |
| RU2345189C2 (en) | Paper filler | |
| RU2552447C2 (en) | Disulphonic fluorescent bleaching agents | |
| CN100414042C (en) | Method of dewatering pulp | |
| EP2840100B1 (en) | Novel polymeric hydrosuluble complexes and ther use | |
| DE3234784A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING STORAGE-STABLE BRIGHTENER FORMULATIONS | |
| RU2814961C1 (en) | Method for making water dispersible paper | |
| DD144934A5 (en) | STORAGE-STABLE, CONCENTRATED WEIGHT-SOLID SOLUTIONS OF SULPHOLE-SUPPORTED OPTICAL BRIGHTS | |
| US2510595A (en) | Method of bleaching groundwood | |
| US11078625B2 (en) | Water-dispersible paper | |
| KR100915419B1 (en) | Method of treating cellulose fibres | |
| CN1043914C (en) | Method for reducing thermal and light-induced brightness reversion in lign in-containing pulps | |
| CN1965128A (en) | Filler for paper making process | |
| RU2318942C1 (en) | Composition for paper manufacturing | |
| JP3870687B2 (en) | Waste paper recycling additive and recycled paper manufacturing method | |
| US2564430A (en) | Slime control | |
| RU2333304C1 (en) | Glue for cellulose materials processing | |
| JP2713520B2 (en) | Dewatering accelerator for pulp slurry | |
| JP2008063691A (en) | Papermaking method | |
| US5145558A (en) | Composition for alkaline peroxide bleaching of wood pulp using a quaternary amine as additive | |
| JP2002541347A (en) | Retention agent containing PEO | |
| RU2502840C1 (en) | Binder for making paper and cardboard | |
| EP0997523B1 (en) | Aqueous solutions of phosphonic acids | |
| JP2810669B2 (en) | Method for preventing discoloration of paper and paper with discoloration prevented |