SU1268649A1

SU1268649A1 - Способ изготовлени бумаги

Info

Publication number: SU1268649A1
Application number: SU853916870A
Authority: SU
Inventors: Владимир Евсеевич Гурьянов; Людмила Ивановна Семкина
Original assignee: Центральный научно-исследовательский институт бумаги
Priority date: 1985-06-26
Filing date: 1985-06-26
Publication date: 1986-11-07
Also published as: DD273558A3; CS407186A1; BG46681A1

Abstract

Изобретение относитс к технологии изготовлени бумаги преимущественно рисовально-чертёжной, печатной и писчей и позвол ет улучшить качество ее за счет повьшени механической и поверхностной прочности. В бумажную массу ввод т гидроксилсодержапщй полимер, предварительно обработанный водорастворимой солью циркони , а затем полиакриламидом. Обработку полимера солью циркони ведут при соотношении (в пересчете на двуокись циркони ) от 20:1 до 1000:1. Расход полиакрштамида составл ет 0,01-10,0% от массы абсолютно сухого полимера. Затем формуют бумажное полотно и сушат его. В качестве гидроксилсодержащего полимера используют крахмал или натриевую соль карб-: оксиметилцеллюлозы, а в качестве водорастворимой соли циркони сульфатоцирконат аммони или натри или оксихлорид циркони . 2 з.п. ф-лы, (Л 1 табл.

Description

Изобретение относится к способам изготовления бумаги и может быть использовано при изготовлении рисовально-чертежной, печатной и писчей бумаги.

Цель изобретения - улучшение качества бумаги за счет повышения механической и поверхностной прочности.

Согласно способу изготовления бумаги путем обработки водорастворимого гидроксилсодержащего полимера водорастворимой солью циркония, введения обработанного полимера в бумажную массу, формирования бумажного полотна и сушку, обработку гидроксилсодержащего полимера солью циркония осуществляют при их соотношении в пересчете на двуокись циркония от 20:1 до 1000:1, а перед введением в бумажную массу полученную смесь обрабатывают полиакриламидом в количестве 0,01-10,0% от массы абсолютно сухого гидроксилсодержащего полимера.

В качестве гидроксилсодержащего полимера используют крахмал или натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы.

В качестве водорастворимой соли циркония используют сульфатоцирконат аммония или натрия, или оксихлорид циркония. Однако может быть использовано в качестве водорастворимой соли циркония продукт взаимодействия данных солей с органической кислотой или ее солями при молярном соотношении от 1:2 до 1:0,2.

Продукт взаимодействия водорастворимой соли циркония с органической кислотой получают путем растворения сопи циркония в воде, последовательного введения органической кислоты или раствора ее соли при их молярном соотношении от 1:2 до 1:0,2,

В качестве органической кислоты используют винную или уксусную кислоты, а также соли указанных кислот,

Бумажная масса может содержать любой волокнистый полуфабрикат: сульфатную и сульфитную хвойную и лист- 5® венную целлюлозу, древесную массу или их смесь, проклеивающие вещества, коагулянт, наполнитель, краситель.

Известно, что соли циркония в 55 растворах образуют комплексные соединения с амидными группами полиакриламида, переводя его в нерстворимое состояние. Поэтому водные растворы полиакриламида в присутствии солей циркония получить невозможно.

Несколько медленнее соединения 5 циркония реагируют с гидроксильными группами целлюлозы и гидроксилсодержащих полимеров. Тем не менее при хранении растворов гидроксилсодержащих полимеров, обработанных солями 10 циркония, происходит постепенная сшивка полимера за счет сохранивших свою реакционноспособность активных групп циркония.

Установлено, что блокировкой ак15 тивных групп соединений циркония за счет реакции с гидроксилсодержащим полимером можно снизить их активность до такой степени, что добавка в раствор полиакриламида не вызывает мгно20 венную сшивку и выпадение в осадок полиакрйламида.

В свою очередь полиакриламид повышает устойчивость растворов и дисперсий гидроксилсодержащих полимеров 25 и существенно изменяет свойства полученных составов.

Учитывая, что как гидроксилсодержащие полимеры, так и полиакриламид образуют с солями циркония 30 комплексные соединения, т.е. вступают в химическое взаимодействие, нельзя говорить об аддитивности свойств смеси полимеров, так как об'разуется единое смешанное комплекс35 ное соединение, обладающее новыми свойствами, которые позволяют значительно повысить механическую прочность бумаги и поверхности.

Обработка гидроксилсодержащего полимера водорастворимой солью циркония при их соотношении в пересчете на двуокись циркония менее 20:1 при-, водит к коагуляции смеси, а при использовании соотношения более 1000:1 свойства бумаги улучшаются незначительно .

Обработка смеси гидроксилсодержащего полимера и водорастворимой соли циркония полиакриламидом в^количестве менее 0,01% от массы абсолютно сухого гидроксилсодержащего полимера несущественно сказывается на улучшении качества бумаги, а в количестве более 10% не. вызывает дальнейшего увеличения прочности бумаги и приводит к ее незначительному удорожанию за счет нерационального перерасхода полиакриламида.

Пример 1. Способ изготовления рисовальной бумаги путем обработ-: ки крахмала сульфатоцирконатом аммония при соотношении в пересчете на двуокись циркония 200:1 при 95°С. 5

Затем полученную смесь обрабатывают полиакриламидом в количестве 5,0% от массы крахмала, вводят в бумажную массу, формуют и сушат.

Бумажная масса состоит из следую- 10 щих компонентов, мас.ч.: целлюлоза сульфатная хвойная 100; канифольный клей 2,0; алюминий сернокислый 3,0; крахмал, обработанный сульфатоцирконатом аммония и полиакриламидом, 15 2,0. Полученную бумагу испытывают.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 2. Способ изготовления писчей бумаги путем обработки 20 натриевой соли карбоксиметилцеллюпозы оксихлоридом циркония при их соотношении 1000:1 при 70°С. Полученную смесь обрабатывают полиакриламидом в количестве 0,01%, вводят 25 бумажную массу, формуют и сушат.

Бумажная-масса состоит из следующих компонентов, мас.ч.: целлюлоза сульфатная лиственная и хвойная (70 и 30% соответственно) 100; канифоль- зо ный клей 2,5; алюминий сернокислый 3,5; крахмал, обработанный оксихлоридом циркония и полиакриламидом, 2,0; каолин 15. Полученную бумагу испытывают.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 3. Способ изготовления рисовальной бумаги путем обработки крахмала продуктом взаимодействия сульфатоцирконата натрия и винной кислоты (при молярном соотношении 1:1) при их соотношении в пересчете на двуокись циркония 20:1 при 25°C. Затем полученную смесь обрабатывают полиакриламидом в количестве 10% от крахмала вводят в бумажную массу, состоящую из компонентов по примеру 1, формуют и сушат. Полученную бумагу испытывают. . 50

Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 4 (контрольный), Способ изготовления рисовальной бумаги по примеру 1 с той разницей, 55 что обработку крахмала сульфатоцирконатом аммония осуществляют при их соотношении в пересчете на двуокись циркония 1100:1, а полученную смесь обрабатывают полиакриламидом в количестве 0,005% от массы крахмала. Полученную бумагу испытывают.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 5 (контрольный). Способ изготовления писчей бумаги по .примеру 2 с той разницей, что обработку натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы оксихлоридом натрия осуще- . ствляют при их соотношении в пересчете на двуокись циркония 18:1,

При этом происходит коагуляция раствора, что приводит к резкому ухудшению структуры бумажного листа и его просвета. Полученную бумагу испытывают .

Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 6 (контрольный). Способ изготовления рисовальной бумаги по примеру 1 с той разницей, что смесь ..рахщала и сульфатоцирконата аммония обрабатывают полиакриламидом в количестве 11% от массы крахмала. Полученную бумагу испытывают.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 7 (контрольный). Способ изготовления рисовальной бумаги путем обработки крахмала полиакриламидом в количестве I0% от массы крахмала при 70 С. Затем обработанный крахмал вводят в бумажную массу, приготовленную по примеру 1, формуют и сушат. Полученную бумагу испытывают.

Результаты испытаний приведены в . таблице.

Пример 8 (известный). Способ изготовления рисовальной бумаги путем обработки крахмала оксихлоридом циркония при их соотношении 20:1 при 95°С, Затем обработанный крахмал вводят в бумажную массу, приготовленную по примеру 1, формуют и сушат. Полученную бумагу испытывают.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из данных таблицы, предлагаемый способ изготовления бумаги улучшает прочность бумаги, так сопротивление излому увеличивается в 2,0-2,5 раза, разрывная длина на 1520%, сопротивление продавливанию до 15%, прочность поверхности до 2 раз по сравнению с известным.способом.

Claims

Изобретение относитс к .способам изготовлени бумаги и может быть использовано при изготовлении рисоваль но-чертежной, печатной и писчей бумаги . Цель изобретени улучшение качества бумаги за счет повышени механической и поверхностной прочности . Согласно способу изготовлени бумаги путем обработки водорастворимого гидроксилсодержащего полимера водорастворимой солью циркони , введени обработанного полимера в бумажную массу, формировани бумажного полотна и сушку, обработку гидроксил содержащего полимера солью циркони осуществл ют при их соотношении в пересчете на двуокись циркони от 20:1 до 1000:1, а перед введением в бумажную массу полученную смесь об рабатывают полиакриламидом в количестве 0,01-10,0% от массы абсолютно сухого гидроксилсодержащего полимера . В качестве гидроксилсодержащего полимера используют крахмал или нат риевую соль карбоксиметилцеллюлозы. В качестве водорастворимой соли циркони используют сульфатоциркона аммони или натри , или оксихлорид циркони . Однако может быть использовано в качестве водорастворимой соли циркони продукт взаимодействи данных солей с органической кис лотой или ее сол ми при мол рном со отношении от 1:2 до 1:0,2. Продукт взаимодействи водорастворимой соли циркони с органическо кислотой получают путем растворени соли циркони в воде, последователь ного введени органической кислоты или раствора ее соли при их мол рно соотношении от 1:2 до 1:0j2. В качестве органической кислоты используют винную или уксусную кислоты , а также соли указанных кислот Бумажна масса может содержать л бой волокнистый полуфабрикат: сульфатную и сульфитную хвойную и лиственную целлюлозу, древесную массу или их смесь, проклеивающие вещества , коагул нт, наполнитель, краситель . Известно, что соли циркони в растворах образуют комплексные соед нени с амидными группами полиакрил амида, перевод его в нерстворимое состо ние. Поэтому водные растворы полиакриламида в присутствии солей циркони получить невозможно. Несколько медленнее соединени циркони реагируют с гидроксильными группами целлюлозы и гидроксилсодержащих полимеров. Тем не менее при хранении растворов гидроксилсодержащих полимеров, обработанных сол ми циркони , происходит постепенна сшивка полимера за счет сохранивших свою реакционноспособность активных групп циркони . Установлено, что блокировкой активных групп соединений циркони за счет реакции с гидроксилсодержащим полимером можно снизить их активность до такой степени, что добавка в раствор полиакриламида не вызывает мгновенную сшивку и выпадение в осадок полиакриламида. В свою очередь гюлиакриламид повьш1ает устойчивость растворов и дисперсий гидроксилсодержащих полимеров и существенно измен ет свойства полученных составов. Учитыва , что как гидроксилсодержащие полимеры, так и полиакриламид образуют с сол ми циркони комплексные соединени , т.е. вступают в химическое взаимодействие, нельз говорить об аддитивности свойств смеси полимеров, так как образуетс единое смешанное комплексное соединение, обладающее новыми свойствами, которые позвол ют значительно повысить механическую прочность бумаги и поверхности. Обработка идроксштсодержащего полимера водорастворимой солью циркони при их соотношении в пересчете на двуокись циркони менее 20:1 при-, водит к коагул ции смеси, а при использовании соотношени более 1000:1 свойства бумаги улучшаютс незначит .ельно. Обработка смеси гидроксилсодержащего полимера и водорастворимой соли цирконк полиакриламидом в1соличестве менее 0,01% от массы абсолютно сухого гидроксилсодержащего полимера несущественно сказываетс на улучшении качества бумаги, а в количестве более 10% не вызывает дальнейшего увеличени прочности бумаги и приводит к ее незначительному удорожанию за счет нерационального перерасхода полиакриламида. 3 Пример 1, Способ изготовле ни рисовальной бумаги путем обрабо ки крахмала сульфатоцирконатом аммо ни при соотношении в пересчете на двуокись циркони 200:1 при 95 С. Затем полученную смесь обрабатывают полиакриламидом в количестве 5,0% от массы крахмалл, ввод т в бумажну массу, формуют и сушат. Бумажна масса состоит из следую щих компонентов, мае,ч.: целлюлоза сульфатна хвойна lOOj канифольный клей 2,0; алюминий сернокислый 3,0; крахмал, обработанный сульфатоцирко натом аммони и полиакриламидом, 2,0, Полученную бумагу испытывают. Результаты испытаний приведены в таблице. П р и ме р 2. Способ изготовлени писчей бумаги путем обработки натриевой соли карбоксиметилцеллюпозы оксихлоридом циркони при их соотношении 1000:1 при 70°С. Получе ную смесь обрабатывают полиакриламидом в количестве 0,01%, ввод т бумажную массу, формуют и сушат. Бумажна -масса состоит из следую щих компонентов, мае,ч.: целлюлоза сульфатна лиственна и хвойна (70 и 30% соответственно) 100; канифольный клей 2,5; алюминий сернокислый 3,5; крахмал, обработанный оксихлори дом циркони и полиакриламидом, 2,0 каолин 15, Полученную бумагу испытывают . Результаты испытаний приведены в таблице, Пример 3, Способ изготовлени рисовальной бумаги путем обработ ки крахмала продуктом взаимодействи сульфатоцирконата натри и винной кислоты (при мол рном соотношении 1:1) при их соотношении в пересчете на двуокись циркони 20:1 при . Затем полученную смесь обрабатывают полиакриламидом в количестве 10% от крахмала ввод т в бумажную массу, состо щую из компонентов по примеру 1, формуют и сушат. Полученную ; бумагу испытывают. Результаты испытаний приведены в таблице. Пример 4 (контрольный), Способ изготовлени рисовальной бумаги по примеру 1 с той разницей, что обработку крахмала сульфатоцирконатом аммони осуществл ют при их соотношении в пересчете на двуокись 494 циркони 1100:1, а полученную смесь обрабатывают полиакриламидом в количестве 0,005% от массы крахмала. Полученную бумагу испытывают, Результаты испытаний приведены в таблице, Пример 5 (контрольный), Сцособ изготовлени писчей бумаги по .примеру 2 с той разницей, что обработку натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы оксихлоридом натри осуще- . ствл ют при их соотношении в пересчете на двуокись циркони 18:1, При этом происходит коагул ци раствора, что приводит к резкому ухудшению структуры бумажного листа и его просвета. Полученную бумагу испытывают , Результаты испытаний приведены в таблице. Пример 6 (контрольный). Способ изготовлени рисовальной бумаги по примеру 1 с той разницей, что смесь . и сульфатоцирконата аммони обрабатывают полиакриламидом в количестве 11% от массы крахмала. Полученную бумагу испытывают. Результаты испытаний приведены в таблице. Пример 7 (контрольный). Способ изготовлени рисовальной бумаги путем обработки крахмала полиакриламидом в количестве 10% от массы крахмала при 70 С, Затем обработанный крахмал ввод т в бумажную массу , приготовленную по примеру 1, формуют и сушат. Полученную бумагу испытывают . Результаты испытаний приведены в . таблице. Пример 8 (известный), Способ изготовлени рисовальной бумаги путем обработки крахмала оксихлори- дом циркони при их соотношении 20:1 при , Затем обработанный крахмал ввод т в бумажную массу, приготовленную по примеру 1, формуют и сушат . Полученную бумагу испытывают. Результаты испытаний приведены в таблице. Как видно из данных таблицы, предлагаемый способ изготовлени бумаги улучшает прочность бумаги, так сопротивление излому увеличиваетс в 2,0-2,5 раза, разрывна длина на 1520% , сопротивление продавливанию до 15%, прочность поверхности до 2 раз по сравнению с известным,способом. Формула изобретени 1, Способ изготовлени бумаги, включающий обработку водорастворимого гидроксилсодержащего полимера водорастворимой солью диркони , введени обработанного полимера в бумажную массу, формование бумажного полотна и его сушку, о тлцчающ и и с - тем, что, с делью улучшени качества бумаги за счет повышени ее механической и поверхностной прочности, перед введением в бумажную массу обработанный солью циркони полимер дополнительно обрабатыва ют полиакриламидом в количестве 0,01 496 10,0% от массы абсолютно сухого полимера , при этом обработку полимера солью циркони осуществл ют при их соотношении соответственно (в пересчете на двуокись циркони ) от 20:1 до 1000:1.
2.Спо со б по п, 1, о т л и ч а ю щ и и с тем, что, в качестве гидроксилсодержащего полимера используют крахмал или натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы ,
3.Способ по п. 1, отличающий с тем, что в качестве водорастворимой соли циркони используют сульфатоцирконат аммони или натри или оксихлорид циркони .