SU1714016A1 - Способ обработки волокнистой массы при изготовлении бумаги - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к целлюлозно- бумажной промышленности и позвол ет по- высить стабильность белизны бумаги. Оптически отбеливающее вещество (ООВ) и оттеночный краситель раствор ют в 0,005- 0,05%-ном водном растворе тиомочевины и выдерживают при 85-95° в течение 15- 20 мин до получени  прозрачного раствора. Расход тиомочевины в пересчете на сухое вещество составл ет 0,1-1,0% от массы ООВ. Полученный раствор ввод т в суспензию размолотой целлюлозы, затем доба1  - ют канифольный клей, каолин и сульфат алюмини . Из полученной массы изготавливают писчую бумагу. Этот способ может быть использован при производстве бумаги дл  печати, письма, бумаги-основы дл  фотобумаги и меловани , книжно-журнальной. 1 табл.соС

Description

Изобретение относитс  к целлюлознобумажной промышленности и может быть использовано дл  обработки волокнистой массы при производстве бумаги дл  печати, бумаги дл  письма, бумаги-основы дл  фотобумаги и меловани , книжно-журнальной, т.е. всех видов бумаги, оптические характеристики которых в основном опрдел ют их потребительские свойства. В большей степени зто касаетс  высококачественных видов бумаги с повышенной белизной, .к которым пред ь вл ютс  требовани  по сохранению оптических свойств в течение длительного времени зксплуатации.

Старение  вл тс  основной причиной ухудшени  качества бумаги. Введение в

композицию бумаги оптических отбеливающих веществ (ООВ) вследствие интенсивного поглощени  ими УФ-излучени  ускор ет фотохимическое разрушение бумаги,  рко про вл ющеес  в резком падении белизны и росте желтизны бумаги. У 1иверсальных методов повышени  стабильности окрасок или белизны материалов не существует.

Обычно при оптическом отбеливании или крашении бумаги руководствуютс  или выбором ООВ и красителей с химической структурой, устойчивой к действию света, или выбором такой технологии крашени  (отбеливани ),котора  обеспечивала бы максимальное количество красителей (отбеливателей ) на волокне, агрегацию и закрепление их во внутреннем объеме волскна.

Известен способ обработки волокнистой массы, включающий растворение ООВ и оттеночного красител  в воде и последующее их введение в волокнистую массу.

Данный способ обработки волокнистой массы водными растворами оптического отбеливател  и оттеночногр красител  позвол ет улучшить оптические свойства бумаги. Однако такой способ предусматривает раздельное растворение оптического отбеливател  и оттеночного красител  в воде, что не обеспечивает необходимую стабильность белизны во времени.

Цель изобретени  - повышение стабильности белизны бумаги.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе обработки волокнистой массы, включающем предварительное растворение ООВ и оттеночного красител , имеющего в молекуле метокси- или метокси- и оксигруппы в орто-поло)|(:ении к азогруппе и 2-4 сул,ьфогруппы и последующее введение их в волокнистую массу, согласно изобретению растворение ООВ и оттеночного красител  осуществл ют одновременно в 0,005-0,05%-ном водном растворе тиомочевины , при этом расход тиомочевины в пересчете на сухое вещество составл ет от 0,1-1,0% массы ООВ.

Предлагаемый способ обработки волокнистой массы, включающий совместное растворение ООВ и оттеночного красител  в водном растворе тиомочевины, обеспечивает стабильность белизнь.1 бумаги в процессе ее эксплуатации при одновременном достижении необходимого уровн  ее оптических свойств.

Благодар  совместному растворению ООВ и оттеночного красител  в водном растворе тиомочевины происходит образование ассоциированных окрашенных комплексов: тиомочевина,  вл  сь донором электронов, вступает во взаимодействие с jr-электронами цепочки сопр женных двойных св зей ООВ и красителей. Такие комплексные соединени  обладают светозащитными свойствами и менее подвержены фоторазрушению за счет внутримолекул рного взаимодействи , так как молекулы ООВ,, наход сь в тесном контакте со светопрочными молекулами красителей , при поглощении УФ-излучени  передают энергию возбуждени  красител м по контактному механизму тушени . При этом важным  вл етс  выбор красителей . Указанные красители, имеющие метокси- или метокси- и оксигруппы в орто-положении к азогруппе, активно участвуют в образовании внутриводородных св зей между собой и ООВ, а также в образовании водородных св зей с волокном, тем самым закрепл ют ООВ на волокне, способ5 ству  большей их устойчивости.i

Кроме того, светозащитные свойства окрашенных комплексов про вл ютс  тем больше, чем больше их количество адсорбируетс  на волокне и чем более равномернее

0 они на нем распределены. Этому также способствует tиoмoчeвинa, котора  при оптимальной концентрации раствора выступает и как растворитель, преп тствующий обрАзованию больших агрегатов, тем самым облегчает диффузию окрашенных комплексов в толщу волокна и более равномерному распределению их в волокнистой массе, что способствует увеличению стабильности белизны во времени.

0 Снижение или увеличение концентрации водного раствора тиомочевины за указанные пределы нежелательно, так как приводит к отрицательным эффектам: к потере стабильности белизны бумаги, когда

5 мочевины не достаточно дл  образовани  окрашенных комплексов, или к снижению эффективности действи  ООВ в случае избытка тиомочевины.

Пор док введени  раствора ООВ с отте0 ночным красителем в волокнистую суспензию определ етс  в зависимости от конкретного вида изготовл емой бумаги. Чаще всего отбеливающий раствор ввод т до наполнени  илроклеивани  волокнистой

5 массы или при технологической необходимости - после введени  наполнител  и канифольного кле . Но об зательным условием  вл етс  обработка волокнистой массы ООВ дл  подачи сернокислого алю0 мини .

Пример 1. Волокнистую массу обрабатывают следующим образом. В суспензию беленой целлюлозы, содержащую 300 kr сульфатной хвойной, размолотой до 335 35° ШР, и 700 кг сульфатной лиственной, размолотой до 25-28°ШР, ввод т раствор оптически отбеливающего вещества рилюкса ПРС в количестве 0,5 кг и оттеночного красител  пр мого голубого дл  бумаги,

0 имеющего в молекуле 4 сульфогруппы, и 2 метоксигруппы в орто-положении к азогруппе , в количестве 0,015 кг. Приготовление отбеливающего раствора осуществл ют путем совместного растворени  в указанных

5 количествах рилюкса ПРС и оттеночного красител  пр мого голубого дл  бумаги. Дл  этого оптический отбеливатель и краситель в сухом виде внос т при интенсивном перемешивании в заранее приготовленный

0,015%-ный водный раствор тиомочевины

(0,3% от массы ООВ), смесь нагревают и выдерживают при 85-95°С в течение 1520 мин до получени  прозрачного раствора. Перед введением в волокнистую массу полученный отбеливающий раствор охлаждают до комнатной температуры. Затем в обработанную волокнистую массу добал ют 1,5% от массы абсолютно сухого волокна канифольного кле , соответственно 20% каолина, 25% сульфата алюмини . Изготавливают писчую бумагу № 1 массой 80 г/м.

Дл  оценки стабильности бумаги определ ют изменение оптических характеристик: падение белизны и рост желтизны от исходных значений в зависимости от времени теплового воздействи . Образцы бумаги подвергают термическому старению при 105 ± 2°С в течение 1,5,24 и 72 ч. До и после старени  образцы подвергали кондиционированию при относительной влажности 50% и температуре 25°С.

П р и м е р 2 (по известному способу). Обрабатывают волокнистую массу аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что оптический отбеливатель рилюкс ПРС и оттеночный краситель пр мой голубой дл  бумаги раствор ют в воде каждый раздельно без тиомочевины.

Пример 3. Волокнистую массу обрабатывают следующим образом. В суспензию беленой целлюлозы, содержащую ЗОР кг сульфатной хвойной, размолотой до 33 35°ШР, и 700 кг сульфитной хвойной, размолотой до 28-30°ШР, ввод т раствор ООВ Белофора КБ в количестве 0,5 кг и оттеночного красител  пр мого синего светопрочного КУ, имеющего в молекуле 2 сульфогруппы, две метокси- и две оксигруппы в орто-положении к азогруппе-в количестве 0,008 кг. Приготовление отбеливающего раствора осуществл ют как в примере 1 с той лищь разницей, что используют 0,005%-ный водный раствор тиомочевины (0,1% от массы ООВ). Затем в отбеленную волокнистую иассу добавл ют 1,8% от массы абсолютно сухого, волокна канифольного кле , соответственно 30% каолина , 25% сульфата алюмини ; Изготовл ют офсетную бумагу № 1 массой 70 г/м.

Пример 4 (по известному способу). Обрабатывают волокнистую массу аналогична примеру 3 с той лишь разницей, что оптический отбеливатель Белофор КБ и оттеночный красите 1ь пр мой синий светопрочный КУ раствор ют раздельно в вЪде без тиомочевины.

П р и м е р 5. Волокнистую массу обрабатывают следующим образом. В суспензию , содержащуи) 800 кг беленой сульфитной хвойной целлюлозы, размолотой до 28-32°ШР, и 200 кг беленой древесной массы , ввод т раствор оптического отбеливател  Вобитал  Бфау А в количестве 0,5 кг и

оттеночного красител  пр мого фиолетового С имеющего в молекуле две сульфогруппы , метокси- и оксигруппы в ортоположении к азогруппе, в количестве 0,02 кг. Приготовление отбеливающего раствора осуществл ют как в примере 1 с той лишь разницей, что используют 0,05%-ный водный раствор тиомочевины (1,0% от массы отбеливател ). Затем в отбеленную волокнистую массу добавл ют 2,0% от массы абсолютно сухого

5 волокна канифольного кле , соответственно 30% каолина, 25% сульфата алюмини . Изготовл ют бумагу типографскую Ns 1 массой 60 г/м

Пример 6 (по известному способу).

0 Обрабатывают волокнистую массу аналогично примеру 5 с той лишь разницей, что оптический отбеливатель Вобиталь Б фау А и оттеночный краситель пр мой фиолетовый С раствор ют раздельно в воде без

5 тиомочевины.

Пример 7 (контрольный). Обрабатывают волокнистую массу аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что оптический отбеливатель рилюкс ПРС и оттеночный

0 краситель пр мой голубой дл  бумаги в указанных количествах раствор ют совместно в 0,003%-ном водном растворе тиомочевины (0,06% от массы отбеливател ).

П р и м е р 8 (контрольный). Обрабаты5 вают волокнистую массу аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что рилюкс ПРС и пр мой голубой дл  бумаги в указанных количествах раствор ют совместно в 0,07%-ном водном растворе тиомочевины (1,4% от

0 массы ООВ).

При м е р 9 (кйнтрольный). Обрабатывают волокнистую массу аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что оптический отбеливатель рилюкс ПРС и оттеночный

5 краситель пр мой голубой дл  бумаги раствор ют каждый раздельно в 0,015%-ном водном растворе тиомочевины.

Пример 10 (контрольный). Обрабатывают волокнистую массу аналогично приме0 РУ 1 с той лишь разницей, что оптический отбеливатель рилюкс ПРС и оттеночный краситель пр мой голубой дл  бумаги раствор ют совместно в воде, не содержащей тиомочевину.

5 П ример 11 (контрольный). Обрабатывают волокнистую массу аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что в качестве оттеночного красител  берут краситель кислотный синий К не содержащий в молеку- ле метокси-и оксигруппы.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ обработки волокнистой массы при изготовлении бумаги, включающий 20 предварительное растворение оптически отбеливающего вещества и оттеночного красителя, имеющего в молекуле метоксйили метокси- и оксигруппы в орто-положении к азогруппе и 2-4 сульфогруппы и по25 следующее их введение в волокнистую массу, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности белизны бумаги, растворение оптически отбеливающего вещества и оттеночного красителя осуществ30 ляют одновременно в 0,005-0,5%-ном водном растворе тиомочевины, при этом расход тиомочевины в пересчете на сухое вещество составляет 0,1-1,0% от массы оптически отбеливающего вещества.

   Пример Исходные показатели до .старения Характеристика способа при времени старения, ч 1 , 5 24 48 Белизна, % Желтизна, % Падение белизны, % Рост желтизны, % Падение белизны, % Рост желтизны, % Падение белизны, % Рост желтизны, % Падение белизны, % Рост желтизны, % 1 82,8 6,0 1,4 1,2 2,4 2,3 3,7 2,8 6,4 3,9 2 82,0 7,1 2,9 1,8 5.8 4,1 7,8 6,0 9,8 8,5 3 82,6 6,3 1,1 1,0 2,0 1.8 3,4 2.4 6.0 3,0 4 86,8 7,5 3,0 2,2 6,1 3,9 7,6 6,1 9,6 8.8 5 82,3 6,1 1.6 1,3 2,8 2,0 4,0 2,7 6,9 4.0 6 81,3 7,8 3.1 1.8 5.8 4,4 7,8 6,4 9,0 9,1 7 82,3 6,0 1.7 2,0 4.0 3,2 5,9 3,8 6,9 4,0 8 81,0 8,0 1,5 1,6 2,6 2,8 5,0 2.9 6,6 4,5 9 82,4 6,2 2,5 2,6 5,8 4,3 6,4 5,9 9,5 6,2 10 82,3 6.2 2,0 2,4 4,5 3,8 6,0 5,0 7.1 5,1 11 82,0 7,0 1,8 2,0 4,2 2,8 5,9 3,8 7,0 4,3 12 81,4 7,8 3.6 2,8 6.6 4,8 8,8 6,5 11,5 10,4