SU1694756A1

SU1694756A1 - Method for paper manufacturing

Info

Publication number: SU1694756A1
Application number: SU877774622A
Authority: SU
Inventors: Егер Вернер; Вандрей Кристине; Гаан Матиас; Никке Рольф; Пенсольд Сабине; Борхес Бернхард; Таппе Моника
Original assignee: Феб Целльштоф-Унд Папир Хайденау (Инопредприятие)
Priority date: 1987-10-27
Filing date: 1987-10-27
Publication date: 1991-11-30

Abstract

Изобретение относитс к целлюлозно- бумажной промышленности и позвол ет повысить степень удержани твердых веществ и ускорить обезвоживание бумажного полотна . В способе изготовлени бумаги, включающем введение в волокнистую массу наполнител и водорастворимого органического полимера, подачу образовавшейс суспензию с содержанием твердых веществ от 0,1 до 1,5% в сеточную часть бумагоделательной машины и отлив бумажного полотна, в качестве водорастворимого органического полимера используют высокораэветвленный, высокомолекул рный сополимер - диметил- диаллил-хлористого аммони с 0,1-3,0 мол.% сшивающего сополимера в количестве 0,01- 0,5% от массы твердых веществ в суспензии. В качестве сшивающего сомономера используют вещество, выбранное из группы, содержащей метил-триаллил-хлористый аммоний, тетрааллил-хлористый аммоний, триэл- лил-аминогидрохлорид. N.N.N , N -тет- рааллил-этилендиамин гид ро хлор ид, метиленбисакриламид. 4 табл. (ЛThe invention relates to the pulp and paper industry and allows increasing the degree of solids retention and speeding up the dewatering of the paper web. In the method of making paper, including the introduction of a filler and a water-soluble organic polymer into the pulp, feeding the resulting suspension with a solids content from 0.1 to 1.5% into the net part of the paper-making machine and pouring the paper web, highly branched as a water-soluble organic polymer, high molecular weight copolymer - dimethyl diallyl ammonium chloride with 0.1–3.0 mol% of a crosslinking copolymer in an amount of 0.01– 0.5% by weight of the solid matter in suspension. As a crosslinking comonomer, a substance selected from the group consisting of methyl-triallyl-ammonium chloride, tetraallyl-ammonium chloride, triell-amino-hydrochloride is used. N.N.N., N-tetraallyl-ethylenediamine hydrochloride, methylene bisacrylamide. 4 tab. (L

Description

Изобретение касаетс способа ускорени обезвоживани и удержани волокнистой фракции, наполнителей и мелочи в производстве бумаги, причем одновременно сокращаетс обработка сточных вод. Способ пригоден дл производства разных видов картона и бумаги, отличающихс различными волокнистым сырьем и примес ми.The invention relates to a method for accelerating the dewatering and retention of the fiber fraction, fillers and fines in paper production, while simultaneously reducing the treatment of wastewater. The method is suitable for the production of different types of cardboard and paper, characterized by various fiber raw materials and impurities.

В производстве бумаги волокнистое сырье, например древесна масса, или размолота целлюлоза, или же разбита на волокна макулатура, как правило вместе с другими примес ми, как. например, наполнител ми или минеральными пигментами, в виде водной взвеси подаетс на бесконечно движущуюс сеточную ленту. При этом удал ютс большие количества воды и образуетс бумажный лист.In papermaking, fibrous raw materials, such as wood pulp, or pulp milled, or waste paper into fibers, usually together with other impurities, like. for example, fillers or mineral pigments, in the form of a water suspension, are fed onto an infinitely moving net tape. This removes large amounts of water and forms a paper sheet.

Затем следует дальнейшее механическое обезвоживание листа и его сушка. Предпосылкой высокой производительности бумагоделательных машин при хорошей экономии сырь и материалов вл етс применение технологических вспомогательных средств. Как таковые примен ютс так называемые удерживающие средства или ускорители обезвоживани . Их задача прежде всего состоит в том, чтобы улучшить удержание волкнистой фракции, мелочи и наполнителей на сетке бумагоделательной машины. Одновременно они должны обеспечить ускорение обезвоживани на сетке и на последующих мокрых прессах и в сушильных част х, а также содействовать осветлению сточных вод. Основные эффекты технологических вспомогательных средств, т.е. удержание и обезвоживание; таким образомThis is followed by further mechanical dehydration of the sheet and its drying. A prerequisite for high paper machine productivity with good economy of raw materials and materials is the use of technological aids. As such, so-called retention aids or dehydration accelerators are used. Their task is primarily to improve the retention of the wolf fraction, fines and fillers on the grid of the paper machine. At the same time, they should ensure the acceleration of dewatering on the grid and on subsequent wet presses and drying parts, as well as facilitate the clarification of wastewater. The main effects of technological aids, i.e. retention and dehydration; in this way

СЬСЬ

22

vj СЛ Оvj SL O

вл ютс предпосылками высокой производительности благодар быстрому и бесперебойному ходу бумагоделательных машин или экономии энергии, главным образом в сушильных част х, и хорошей экономии сырь и материалов благодар максимальному удержанию всех твердых веществ на сетке. Улучшенное удержание одновременно означает уменьшение нагрузки по сточным водам.These are the prerequisites for high productivity due to the fast and smooth running of paper machines or energy savings, mainly in the dryer parts, and good savings of raw materials and materials due to maximum retention of all solids on the grid. Improved retention at the same time means less waste water.

В качестве ускорителей обезвоживани и удерживающих средств примен ютс по- лиэтиленимин, полиамины, полиамидами- ны, а также катионные или анионные полиакриламиды (Ullmann. EnzyklopacHe der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 17, S. 584; Zellstoff Papier, 5. Aufiage, Fachbuchverlag Leipzig, S. 231, 235-237),Polyethylenimine, polyamines, polyamide amines, as well as cationic or anionic polyacrylamides (Ullmann. Enzyklopac He der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 17, S. 584; Zellstoff Papier, 5. Aufiage) are used as dehydration accelerators and retention aids. , Fachbuchverlag Leipzig, S. 231, 235-237),

При этом самое широкое применение как ускоритель обезвоживани нашел поли- этиленимин (Zellstoff, Papier, S. 236). Кроме того, проход т испытани также и другие синтетические полимеры в качестве ускорителей обезвоживани и удерживающих средств, которые, однако, не нашли технического применени . К ним относитс линейный полидиметил-диаллил-хлористый аммоний (поли-DMDAAC). Этот полимер по сравнению с полиэтиленом дает меньшее обезвоживание, так что при технических релевантных низких количествах полимера повышение производства по сравнению с бесприсадочным режимом работы не достигаетс (Zellstoff und Papier 31, 1982, S. 19- 23).At the same time, polyethylenimine (Zellstoff, Papier, S. 236) found the widest application as a dehydration accelerator. In addition, other synthetic polymers are also being tested as dehydration accelerators and retention aids, which, however, have not found technical application. These include linear polydimethyl diallyl ammonium chloride (poly-DMDAAC). This polymer gives less dehydration compared to polyethylene, so that with technical relevant low amounts of polymer, an increase in production compared to a non-operating mode is not achieved (Zellstoff and Papier 31, 1982, pp. 19-23).

Эффективные удерживающие средства и средства - ускорители обезвоживани имеют линейную структуру, разветвлени в молекуле сказываютс отрицательно. При этом эффективные химические группы в ка- тионовых продуктэх-амидо- или слабоосновные аминогруппы, но ни в коем случае не сильноосновные четвертичные аммониевые группы (F. MuHer, U. Beck, Das Papier33, 1979. 10А, 89-95).Effective retention aids and dehydration accelerators have a linear structure, the branches in the molecule have a negative effect. At the same time, the effective chemical groups in the cationic products are the eh-amido or weakly basic amino groups, but in no case are not the strongly basic quaternary ammonium groups (F. MuHer, U. Beck, Das Papier33, 1979. 10A, 89-95).

Полимеры, построенные исключительно из структурных единств четвертичных аммониевых групп, не наход т поэтому практического применени .Polymers constructed solely from the structural unity of the quaternary ammonium groups are therefore not practical.

Удерживающие средства и средства - ускорители обезвоживани должны вызывать микрокоагул цию, потому что только так можно добитьс увеличени производительности на всех этапах процесса. В результате образовани макрохлопьев, особенно в прессовой и сушильной части, добитьс положительного эффекта невозможно . Макрохлопь образуютс тем раньше , чем больше молекул рный вес примененных вспомогательных средств.Detergents and dehydration accelerators should cause microcoagulation, because this is the only way to increase productivity at all stages of the process. As a result of the formation of macro-flocks, especially in the pressing and drying part, it is impossible to achieve a positive effect. Macrochlops are formed the sooner the larger the molecular weight of the auxiliary agents used.

Так, например, высокомолекул рные катионовые полиакриламиды про вл ют тенденцию к образованию макрохлопьев с упом нутыми технологическими недостатками (F.Muller, U.Beck, Das Papier, 33, 1979, 10A, V89-95; W.Gunder, H.Melzer, Das Papier 33, 1979, 10A, V95-100; W.Auhorn, Wochenbfatt Papierfabrikatron 1982, 5, S 155-162).For example, high molecular weight cationic polyacrylamides tend to form macro flakes with the technological disadvantages mentioned (F. Muller, U.Beck, Das Papier, 33, 1979, 10A, V89-95; W.Gunder, H. Melzer, Das Papier 33, 1979, 10A, V95-100; W.Auhorn, Wochenbfatt Papierfabrikatron 1982, 5, S 155-162).

0 В случае применени одного единственного полимера оптимальные результаты удержани твердых веществ, скорости обезвоживани и осветлени сточных вод часто не совпадают, а наход тс в пределах раз5 ных сроков в зависимости от рода добавки или количества примесей (Das Papier 33, 1979, 10А, V89-95). По этой причине провод т опыты также на смес х из разных полимеров , например полиэтиленимина и0 In the case of using a single polymer, the optimal results of solids retention, rates of dewatering and clarification of sewage often do not coincide, but are within different periods depending on the type of additive or amount of impurities (Das Papier 33, 1979, 10A, V89- 95). For this reason, experiments were also carried out on mixtures of different polymers, for example, polyethyleneimine and

0 полиэтиленоксида (Das Papier 29, 1975, V32).0 polyethylene oxide (Das Papier 29, 1975, V32).

Известные технологические вспомогательные средства, однако, имеют тот недостаток , что при хорошем удержании иKnown technological aids, however, have the disadvantage that with good retention and

5 осветлении сточных вод скорость обезвоживани недостаточна, чтобы обеспечить достаточное повышение выработки и экономии сырь и материалов. Она, кроме того, часто ограничиваетс первым участ0 ком сеточной части, а на следующих технологических участках она действует не в полной мере.5, the clarification of sewage dehydration rate is insufficient to provide a sufficient increase in production and economy of raw materials. It is, moreover, often limited to the first part of the grid part, and in the following technological areas it is not fully operational.

Применение смесей полимеров имеет еще и тот недостаток, что эти смеси не уни5 версально применимы и что к технологическому режиму став тс дополнительные высокие требовани относительно четко согласованной дозировки.The use of polymer blends also has the disadvantage that these blends are not universally applicable and that additional high requirements for relatively well-coordinated dosage are imposed on the process conditions.

Цель изобретени - повышение степе0 ни удержани твердых веществ и ускорени обезвоживани бумажного полотна.The purpose of the invention is to increase the degree of retention of solids and accelerate the dewatering of the paper web.

Сущность изобретени заключаетс в том, что в способе изготовлени бумаги в качестве ускорител обезвоживани и удер5 живающего средства используют растворимый в воде высокомолекул рный сополимер диметил-ди а л л ил-хлористого аммони (ОМОААС)иотО,1 доО,Змол.% сшивающего сополимера молекул рной массы 80000 вSUMMARY OF THE INVENTION The method of making paper uses a water soluble high molecular weight copolymer of dimethyl di a l al yl ammonium chloride (OMOAAC) iotO, 1 doO, Mol% of a crosslinking copolymer of molecules, as an accelerator for dewatering and retaining means. real mass 80,000

0 количестве от 0,01 до 0.5% от массы твердых веществ в суспензии.0 amount from 0.01 to 0.5% by weight of solids in suspension.

В качестве сшивающих сомономеров дл производства высокоразветвленного поли-DMDAAC пригодны, например, солиSalts, for example, are suitable as crosslinking comonomers for the production of highly branched poly-DMDAAC.

5 амина или аммони с более чем двум ал- лильными группами, среди прочих метил- триаллил-хлористый аммоний (МТААС), тетрааллил-хлористый аммоний (ТААС), М,М,М ,М -тетрааллил-этилендиамин гидрохлорид (TAEDC) и (или) триаллил-аминогидрохлорид (ГАС), а также метиленбисакрила- мид (МВА), Высокоразветвленный поли- DMDAAC получаетс сополимеризацией DMDAAC с сшивающим сомономером э водном растворе при дозировании сшивател , причем добавление осуществл етс во врем прогрессирующей гомополимеризации или сополимеризации DMDAAC после превращени в пределах от 25 до 90%.5 amine or ammonium with more than two allyl groups, among others methyltallyl-ammonium chloride (MTAAC), tetraallyl-ammonium chloride (TAAC), M, M, M, M-tetraallyl-ethylenediamine hydrochloride (TAEDC) and ( or) triallyl aminohydrochloride (HAS), as well as methylene bisacrylamide (MVA). Highly branched poly-DMDAAC is obtained by copolymerizing DMDAAC with a cross-linking comonomer with an aqueous solution while dispensing the crosslinker, and the addition is carried out during the time of progressing homopolymerization, in the same mode; from 25 to 90%.

Улучшенный способ производства бумаги реализуетс так, что в обычных технических установках известным образом до или после формировани бумажного листа периодически или непрерывно добавл ют желаемое количество полимера. Способ можно примен ть дл всех известных методов производства бумаги или картона, дающих различные сорта бумаги или картона, с использованием разного волокнистого сырь и разных примесей. При этом содержание твердых веществ в поступающей на сетку суспензии может составл ть от 0,1 до 1,5%.The improved papermaking process is realized in such a way that, in conventional technical installations, in a known manner, before or after forming a paper sheet, the desired amount of polymer is added periodically or continuously. The method can be applied to all known methods of producing paper or paperboard, giving different grades of paper or cardboard, using different fiber raw materials and different impurities. In this case, the solids content in the suspension supplied to the network can be from 0.1 to 1.5%.

Неожиданно вы снилось,, что с применением высокоразветвленного поли- DMDAAC достигаетс значительное повышение скорости обезвоживани . Это ускоренное обезвоживание происходит как на сетке, так и в прессовых и сушильных част х. Одновременно достигаютс очень хорошие результаты удержани и осветлени сточных вод, При равномерном хорошем удержании наполнителей высокоразветвленный поли-DMDAAC отличаетс значительно повышенной активностью в отношении волокнистого материлаа.Suddenly, you dreamed that with the use of highly branched poly-DMDAAC a significant increase in the rate of dehydration is achieved. This accelerated dehydration occurs both on the grid and in the press and dryer parts. At the same time, very good retention and clarification results are achieved. With uniformly good retention of fillers, highly branched poly-DMDAAC has a significantly increased activity against fibrous materials.

Дл подтверждени ускорени обезвоживани бумажного полотна и удержани твердых веществ в подвергаемую обработке суспензию ввод т каждый раз следующие полимеры в указанном в табл. 1 количестве, причем количества примесей отнесены к содержанию твердых веществ в суспензии.To confirm the acceleration of the dewatering of the paper web and the retention of solids in the suspension to be treated, each time the following polymers are introduced in the indicated table. 1 quantity, with the amount of impurities related to the solids content in the suspension.

Пример 1. На опытной длинносеточ- ной бумагоделательной машине (рабоча ширина 65 см) исследуют вли ние веществ согласно табл. 1 на обезвоживание и сушку. Дл этого в 0,8%-ную суспензию из распущенной макулатуры и других бумажных отходов без других примесей непрерывно ввод т вещества согласно табл. 1.Example 1. The experimental long-grid paper-making machine (working width 65 cm) examines the effect of substances according to the table. 1 for dehydration and drying. To do this, substances according to the table below are continuously injected into a 0.8% suspension of loose paper and other paper waste without other impurities. one.

Измер ют степень обезвоживани в регистровой части бумагоделательной машины путем улавливани 250 мл сточной воды и изменени необходимого времени и степени обезвоживани в сосунной части путем измерени разрежени , а такжеThe degree of dewatering in the register part of the paper machine is measured by capturing 250 ml of wastewater and changing the required time and degree of dewatering in the suction part by measuring the dilution, as well as

содержание абсолютно сухого вещества в конце сушильной части.the content of absolutely dry matter at the end of the drying part.

В табл. 2 приведены соответствующие данные.In tab. 2 shows the relevant data.

Пример 2. Измерени ми проницаемости определ ют удельную поверхность взвеси древесной массы в воде и ее изменение добавлением водорастворимых органических полимеров согласно табл. 1. ЭтотExample 2. Permeability measurements determine the specific surface area of wood pulp suspension in water and its change by adding water-soluble organic polymers according to Table. 1. This

метод вл етс мерой скорости обезвоживани .the method is a measure of the rate of dehydration.

Чем меньше удельна поверхность Os, тем выше скорость обезвоживани . При этом получаемый из 1 %-ной суспензии волокнистый мат уплотн ют до содержани сухого вещества 20% так, что Os описывает скорость обезвоживани в прессовой и сушильной част х. Результаты приведены в табл. 3.The smaller the surface area Os, the higher the rate of dehydration. At the same time, the fibrous mat obtained from the 1% suspension is compacted to a dry matter content of 20%, so that Os describes the dewatering rate in the press and dryer parts. The results are shown in Table. 3

П р и м е р 3. В лабораторном напорномPRI me R 3. In the laboratory pressure

листоотливном аппарате отливают наполненные бумажные листы из взвеси древесной массы и каолина с содержанием твердых веществ 0,8% и исследуют вли ниеthe sheet machine is filled with filled paper sheets from a suspension of wood pulp and kaolin with a solids content of 0.8% and the effect of

добавленных водорастворимых полимеров на зольность (в пересчете на массу бумаги в сухом состо нии)и мутность отделенной воды . Повышение зольности означает повышение удержани наполнител . Снижениеadded water soluble polymers for ash content (based on dry weight of paper) and turbidity of separated water. Increasing ash means increasing filler retention. Reduction

мутности соответствует повышению чистоты отделенной воды.turbidity corresponds to an increase in the purity of the separated water.

Результаты приведены в табл. 4.The results are shown in Table. four.

3535

Claims

Invention Formula

A method of making paper, comprising introducing a filler and a water-soluble organic polymer into the pulp, feeding the resulting suspension with a solids content of 0.1-1.5 to the grid part of the paper-making machine and pouring the paper web, characterized in that solids and accelerating the dewatering of the paper web; a highly branched, high molecular weight, dimethyl diallyl-ammonium chloride copolymer is used as a water-soluble organic polymer.

0.1-3.0 mol% of a crosslinking comonomer selected from the group, containing methyl-triallyl chloride and ammonium, tetraallyl-chloride ammonium, triallyl amino-hydrochloride, N, N, N-tetraallyl-ethylenediamine hydrochloride and methylenebisacrylamide, in an amount of 0.01-0.5% by weight of solids in suspension.

Table 1

table 2

Table 3

Table 4