SU1707118A1

SU1707118A1 - Paper-making methods

Info

Publication number: SU1707118A1
Application number: SU894643820A
Authority: SU
Inventors: Светлана Александровна Добрусина; Давид Моисеевич Фляте; Игорь Николаевич Ермоленко; Леонид Ерухимович Фрумин
Original assignee: Ленинградская лесотехническая академия им.С.М.Кирова; Государственная Публичная Библиотека Им.М.Е.Салтыкова-Щедрина
Priority date: 1989-01-30
Filing date: 1989-01-30
Publication date: 1992-01-23

Abstract

Изобретение относитс к технологии изготовлени бумаги, преимущественно реставрационной, и позвол ет повысить белизну, механическую прочность и долговечность бумаги. Воду очищают фосфатцеллюлозным катионитом, который используют в виде ткани в водородно-металлической Форме со статической исноо менно с-ккосль:;. 1,1- 3,7 мг-экв/г и степенью замещени по катиону . Патем отработанную ткань удел ют, а очищенную во.г.у подают ьг пр 1готсел 1п-.е С;, ..г-.:oi-. массы, из кстс Гги гтливаг.1 полотно, 2 табл.The invention relates to papermaking technology, preferably restoration paper, and allows an increase in the whiteness, mechanical strength and durability of the paper. Water is purified by a phosphate cellulose cation exchanger, which is used in the form of a fabric in a hydrogen-metal form with a static c-core:;. 1.1-3.7 mg-eq / g and cation substitution degree. Patem used fabric is given away, and the purified water is supplied to the factory for the purpose of the first-person business. masses, of xy ggi gtlivag.1 cloth, table 2.

Description

(Л(L

сwith

Изобретение относитс к производству бумаги, в частности бумаги дл реставрации, котора должна быть долговечной .The invention relates to the manufacture of paper, in particular restoration paper, which must be durable.

Известны способы повышени долговечности бумаги, основанные на подборе композиции, использовании соответствующих долговечных полуфабрикатов , введении в композицию добавок, поРЬ шаЬщих долговечность бумаги. На этом принципе основано изготовление долговечной реставрационной бумаги на реставрационно-отливной машине РОМ-3, где в качестве полуфабриката используетс долговечна хлопкова целлюлоза, либо в композицию ввод тс высокостабильные поливинилспир- товые волокна и мел Л ,Methods are known for increasing the durability of paper, based on the selection of a composition, the use of appropriate durable semi-finished products, the introduction of additives into the composition, which durability of the durability of paper. The production of durable restoration paper on a ROM-3 restoration and casting machine is based on this principle, where durable cotton pulp is used as a semi-finished product, or highly stable polyvinyl alcohol fibers and chalk L are used in the composition

Недостаток способа - ионы металлов-катализаторов окислительной дестоукции бумаг.1 остаютс в бумаге и способствуют ее ускоренному разрушению , т.,е. снижению долговечности. В результате этого бумага, полученна таким способом, имеет недостаточную прочность и белизну, невысокую стабильность в процессе хранени .The disadvantage of the method is that ions of metal-catalysts for oxidative destoction of paper. 1 remain in the paper and contribute to its accelerated destruction, i.e. reduce durability. As a result, the paper obtained in this way has insufficient strength and whiteness, low stability during storage.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ изготовлени бумаги, включающий очистку воды фосфатцеллюлозным катионитом, приготовление бумажной массы с использованием обработанной воды и отлив бумажного по лот на 21.Closest to the present invention is a method for making paper, which includes purifying water with a phosphate cellulose cation exchanger, preparing paper pulp using treated water and emptying the paper lot at 21.

Согласно этому способу фосфатцел- люлознь й катионит используют в виде порошка, который ввод т в оборотную воду в количестве 15-210 мас.ч. на 1000 кас.м. исходного целлюлозосодер- жэщего материала. Обработанную водуAccording to this method, the phosphate cellulose cation exchanger is used in the form of a powder, which is introduced into the circulating water in an amount of 15-210 wt.h. on 1000 kas.m. the original cellulose containing material. Treated water

-v О «-v o "

0000

вместе с отработанным катионитом подают на приготовление бумажной массы. Описанный способ не позвол ет повысить белизну, механическую прочность и долговечность бумаги,.together with the spent cation exchanger serves for the preparation of paper pulp. The described method does not improve the whiteness, mechanical strength and durability of the paper.

Целью изобретени вл етс повышение механической прочности, белизны и долговечности бумаги.The aim of the invention is to increase the mechanical strength, whiteness and durability of the paper.

Поставленна цель достигаетс тем, что в предлагаемом способе воду очищают фосфатцеллюлозным катионитом, который используют в виде ткани в водородно-металлической форме со статической ионообменной емкостью 1,1- 3,7 мг-зкв/г и степенью замещени по катиону . Затем отработанный катионит (ткань) удал ют, а обработанную воду подают на приготовление бумажной массы, из которой отливают бу- макное полотно.The goal is achieved by the fact that in the proposed method, water is purified by a phosphate-cellulose cationite, which is used as a cloth in a hydrogen-metal form with a static ion-exchange capacity of 1.1-3.7 mg-ssq / g and a degree of substitution for the cation. Then, the spent cation exchanger (fabric) is removed, and the treated water is fed to the preparation of the pulp, from which the paper is cast.

I с пол ь з у емый фосЛа т ЦР л лю по з н ый ка - ти.-чит представл ет собой текстильный фильтровальный м-чтерипл (ткань) 1 может примен тьс в аппарате колонr-юго типа в внле набивке. Он компак- ien, удобен Р работе. При фильтра- ци-I ВОДУ i- ерсз с л..те сорбента ионы железа, грисутс в водеу химически св зываютс с катионитом по рег кции ионного обмена и Фиксируютс на нем, вытесн в раствор обменные катионы.The I-pledged phospholus of the CR of any widely-used katy.-cheat is a textile filter fabric and can be used in a column-south type apparatus in the packing. It is compact, convenient P work. When filtering-I WATER i-eersz with l., Sorbent, iron ions, grisuts in water chemically bind to cation exchanger to regulate ion exchange and are fixed on it, the exchange cations are forced out into solution.

Статическа об -ч-ина емкость (СПЕ) С ОСФатцеллюлозного должна находитьс в интервале значений 1,1- 3,7 м г - э к в / г . J т -ч г в а н г с тем, что при более низкой емкости концентраци иочоген ы - групп в целлюлозной матрице недостаточна, чтобы надежно фиксировать сорбированные ионы железе и селективность катионита к последним резко снижаетс . Более высока емкость (3,7) не приводит к возрастанию эффекта сорбции по отношению к ионам железа.The static circulating capacitance (SPE) C of the OSP cellulose should be in the range of values 1.1 - 3.7 m g - e to w / g. J t-h g a n g so that with a lower capacity, the concentration of oxygenerator groups in the cellulose matrix is insufficient to reliably fix the sorbed iron ions and the selectivity of the cationite to the latter decreases sharply. A higher capacity (3.7) does not lead to an increase in the effect of sorption with respect to iron ions.

Кроме того, степень замещени по катиону должна находитьс в пределах 5-85%, так как при меньшей степени замещени по катиону значение рН воды после катионита ниже нейтрального, что приводит к катализируемому кислому гидролизу полученной бумаги и снижению ее механической прочности, ivi- да, обогащенна ионами металла (з частности , натри ), оказывает положительное действие на полученную бумагу .In addition, the degree of substitution on the cation should be in the range of 5–85%, since with a lower degree of substitution on the cation, the pH value of the water after the cation exchanger is lower than neutral, which leads to catalyzed acidic hydrolysis of the resulting paper and enriched with metal ions (s particular, sodium), has a positive effect on the resulting paper.

Пример 1.100 г фосфатцеллю- лозного катионита в виде ткани, имеющего ионообменную емкость 2,5мг-экв/ в водородной форме помещают в фильтр, через который пропускают воду„ Характеристика исходной и обработанной воды приведена в табл. 1.Example 1.100 g of a phosphate-cellulose cation exchanger in the form of a fabric having an ion exchange capacity of 2.5 mg-eq / in hydrogen form is placed in a filter through which water is passed “The characteristics of the source and treated water are given in Table. one.

На этой воде готов т доливомную бумажную массу,т„е. производ т размол хлопковой целлюлозы в ролле при концентрации 1% до степени помола 5 ШР и перемешивают полученную волокнистую суспензию в мешалке. Из полученной бумажной массы производ т отлив бумаги массой 65 г/м2 на листоотливном аппарате, причем процесс отлива также провод т на воде, пропущенной через фильтр с катионитом Полученную бумагу подвергают искусственному влажному тепловому старению при t 102+ + 2 Г. в течение 12 сутс Свойства полученной бумаги определены в табл0 2„On this water, a dolivno paper mass is prepared, i.e. Cotton pulp is milled in a roll at a concentration of 1% to a grinding degree of 5% and the resulting fibrous suspension is stirred in a mixer. From the resulting paper pulp, a 65 g / m2 paper is poured on a sheet-casting apparatus, and the casting process is also carried out on water passed through a filter with cationite. The resulting paper is subjected to artificial moist heat aging at t 102+ + 2 g. For 12 days The properties of the resulting paper are defined in the table0 2 "

Пример 2„ Провод т аналогично примеру 1, но в композицию бумажной массы вход т, мае. ч„: хлопкова целлюлоза 100, мел 5; поливинилспирто вое волокно 5.Example 2 "It is carried out analogously to Example 1, but it is included in the paper pulp composition, May. h „: cotton pulp 100, chalk 5; polyvinyl alcohol fiber 5.

Пример 3« Провод т аналогично примеру 1, но фосфатцеллюлозный катионит в натрий-водородной форме со степенью замещени по натрию 103;,Example 3 "Carried out analogously to example 1, but a phosphate cellulose cation exchanger in sodium-hydrogen form with a degree of substitution in sodium 103 ;,

Пример „ Провод т аналогично примеру 3, но композици бумажной массы по примеру 2„Example "Conducted analogously to Example 3, but the paper pulp composition of Example 2"

Пример 5. Провод т аналогично примеру 3, но фосфзтцеллюлозный катионит имеет степень замещени по натрию ЬУ: LExample 5. It is carried out analogously to Example 3, but the phosphonucleated cation exchanger has a degree of substitution in sodium LU: L

Пример 6„ Провод т аналогично примеру 5, но композици бумажной массы по примеру .„Example 6 "It is carried out analogously to Example 5, but the paper pulp composition according to the example."

Пример 7. Провод т аналогично примеру 3, но фосфатцеллюлозный катипнит имеет степень замещени по натрию 85%„Example 7. Carried out analogously to example 3, but phosphate cellulose catypnite has a degree of substitution of 85% sodium.

Пример 8. Провод т аналогично примеру 7, но композици бумажной массы по примеру 2tExample 8. Conducted analogously to example 7, but the composition of the paper pulp according to example 2t

Пример 9. Провод т аналогично примеру 1, но отлив и приготовление бумажной массы провод т на воде, в которую добавл ют фосфатцеллюлозный катионит в виде порошка в количестве 60 мас„ч. на 1000 мае.ч. исходного целлюлозосодержащего материалаExample 9. Carried out analogously to example 1, but the ebb and preparation of paper pulp is carried out on water, to which is added the phosphate-cellulose cation exchanger in the form of a powder in an amount of 60% by weight. on 1000 ma.ch. cellulose source material

Пример 10, Провод т аналогично примеру 9, но композици бумажной массы по примеру 2„Example 10, Carried out as in Example 9, but the paper pulp composition of Example 2

Как видно из приведенных в табл„2 данных, бумага, полученна с использованием катионита в виде ткани в натрий-водородной форме со степенью замещени по натрию 5-85%, обладает значительно более высокими исходными показател ми механической прочности, белизны и повышенным значением рН водной выт жки по сравнению с прототипом Кроме того, бумага, полученна по предлагаемому способу, обладает повышенной стабильностью при хранении , что подтверждаетс результатами, полученными после 12 сут влажного теплового искусственного старени . Рассчитана энерги активации процесса механодеструкции бумаги (и) на основе кинетической концепции прочности , характеризующа долговечность бумаги,, Из тэбл„ 2 видно, что бумага, изготовленна по предлагаемому споЛормэ сорбентаAs can be seen from the data given in Table 2, paper obtained using cation exchanger in the form of fabric in sodium-hydrogen form with a sodium substitution degree of 5–85% has a much higher initial indicators of mechanical strength, whiteness and high pH stretching as compared with the prototype. In addition, the paper obtained by the proposed method has an increased storage stability, which is confirmed by the results obtained after 12 days of wet thermal artificial aging. The activation energy of the process of mechanical destruction of paper (s) is calculated on the basis of the kinetic concept of strength, which characterizes the durability of paper, From table 2, it can be seen that paper made according to the proposed sorbent method

Содержание Fe3 , мг/л;Fe3 content, mg / l;

до фильтра | послеbefore filter | after

фильтраfilter

Водородна 0,33 0,03Hydrogen 0.33 0.03

На трии-водородна при степени замещени по натрию, On tri-hydrogen with a degree of substitution in sodium,

100,330,03100,330.03

50,330,0550,330.05

850,33 0,06850.33 0.06

Натрий-водоролнз при степени замещени по натрию Sodium alcohols with a sodium substitution degree

,0 мг-экв/г0,330,27, 0 mEq / g0,330.27

,1 мг-экв/г0,330,07, 1 mEq / g0,330,07

,5мг-экв/г0,330,055 mg-eq / g0,330.05

СОЕ 3,7мг-экв/г0,330,06ESR 3.7 mg-eq / g 0.330.06

,8 мг-экв/г0,330,06, 8 mg-eq / g0,330.06

5five

00

5five

собу, имеет более высокие значени энергии активации процесса механоде- струкции по сравнению с прототипом, и, следовательно, обладает более высокой устойчивостью к механическим напр жени м, возникающим в процессе ее использовани и хранени в библиотеках .So, it has higher values of the activation energy of the process of mechanical degradation compared to the prototype, and, therefore, has a higher resistance to mechanical stresses arising during its use and storage in libraries.

Claims

Invention Formula

A method for making paper that includes purifying water with a phosphate cellulose cation exchanger, preparing paper pulp using purified water and casting a paper web. -metal form with static ion-exchange capacity of 1.1-3.7 mg-eq / g and cation substitution degree of 5-85%

Table 1

PH

(before filter

after filter

6,

5.50

6.85

7.10

7.50

7.05

7.10

7.20

7.25

Note .. The fracture resistance in the numerator is the number of double folds, in the denominator the percentage of the original.

table 2