SU1730303A1

SU1730303A1 - Method of paper pulp preparation

Info

Publication number: SU1730303A1
Application number: SU904797128A
Authority: SU
Inventors: Владимир Григорьевич Михайлов; Нелли Тихоновна Михайлова; Альбина Дмитриевна Слукинова
Original assignee: Сибирский научно-исследовательский институт целлюлозы и картона
Priority date: 1990-01-02
Filing date: 1990-01-02
Publication date: 1992-04-30

Abstract

Сущность изобретени : в способе приготовлени бумажной массы, включающем размол небеленой сульфатной целлюлозы, введение в волокнистую массу канифольного кле , коагул нта и упрочн ющей добавки, в качестве последней используют лигнинсо- держащий осадок, обработанный диметила- мином и формальдегидом по реакции Манниха, в количестве 3-5% от массы абсолютно сухого волокна. 2 табл.SUMMARY OF THE INVENTION: In the method of preparing paper pulp, including grinding unbleached sulphate pulp, adding rosin glue, coagulant and hardening additive to the fibrous mass, the Lignin-containing sludge treated with dimethylamine and formaldehyde according to the Mannich reaction is used as the last. 3-5% by weight of absolutely dry fiber. 2 tab.

Description

Изобретение относитс к целлюлозно- бумажной промышленности и может быть использовано в производстве картона.The invention relates to the pulp and paper industry and can be used in the manufacture of cardboard.

Одним из наиболее простых и эффективных способов повышени прочности целлюлозных материалов вл етс введение в композицию бумажной массы различных полимерных св зующих веществ, таких как полиакриламид, крахмал и его производные , водорастворимые эфиры целлюлозы . Однако, указанные вещества слишком дороги и дефицитны дл использовани в композиции многотоннажного и дешевого материала - картона.One of the most simple and effective ways to increase the strength of cellulosic materials is the introduction of various polymeric binders, such as polyacrylamide, starch and its derivatives, and water-soluble cellulose ethers into the pulp composition. However, these substances are too expensive and scarce for use in the composition of a tonnage and cheap material - cardboard.

С экономической точки зрени более предпочтительным вл етс использование в качестве упрочн ющих добавок полимерных веществ на основе отходов и побочных продуктов целлюлозного производства, в частности лигнинсодержащих продуктов. Известно, например, что введение лигно- сульфонатов в состав бумаги или картона приводит к повышению их прочности. Явл сь водорастворимыми продуктами с высоким содержанием сульфогрупп, лигносульфонаты плохо удерживаютс на целлюлозном волокне и в значительной степени (У) уход т при отливе полотна с подсеточными f водами. В св зи с этим, увеличение прочно- стных характеристик получаемой продук- ции не происходит.From an economic point of view, it is more preferable to use as reinforcing additives polymeric substances based on waste and by-products of cellulose production, in particular, lignin-containing products. It is known, for example, that the introduction of lignosulfonates into the composition of paper or paperboard leads to an increase in their strength. Being water-soluble products with a high content of sulfo groups, lignosulfonates are poorly retained on cellulosic fiber and to a significant degree (Y) are removed when casting a web with subgrid f water. In this connection, an increase in the strength characteristics of the resulting product does not occur.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ приготовлени бумажной массы, включающий размол небеленой SsJ сульфатной целлюлозы, введение в волок- СО нистую массу канифольного кле , коагу- л нта и упрочн ющей добавки - Јд} лигнинсодержащего осадка, образующего- с при инвертировании водных предгид- ролизатов древесины (карамель), использование данного осадка в композиции бумаг из небеленой целлюлозы приводит к улучшению физико-механических свойств бумаги и повышению степени проклейки . Однако проведение испытаний указанного осадка как упрочн ющей добавки дл обработки картона показало, что достигаемые приросты прочности невелики и не позвол ют добитьс резкого повышени качества продукции.The closest to the present invention is a method of preparing paper pulp, including grinding unbleached SsJ sulphate pulp, introducing into the fiber a dry paste glue, coagulant and hardening additive — e) lignin-containing sludge that forms rolizat wood (caramel), the use of this sediment in the composition of paper from unbleached pulp leads to improved physical and mechanical properties of paper and increase the degree of sizing. However, testing of this sediment as a reinforcing agent for processing cardboard showed that the gains in strength achieved are not large and do not allow for a dramatic improvement in product quality.

Цель изобретени - повышение качества картона и снижение расхода канифольного кле при сохранении степени проклейки .The purpose of the invention is to improve the quality of cardboard and reduce the consumption of rosin glue while maintaining the degree of sizing.

Сущность изобретени заключаетс в том, что бумажную массу перед отливом картона обрабатывают лигнинсодержащим осадком, образующимс при инвертировании водных предгидролизатов древесины - карамелью, котора , с целью повышени ее гидрофильных свойств и удержани на целлюлозном волокне, подвергаетс модифицированию . Процесс модифицировани заключаетс в введении в состав карамели третичных аминных групп при взаимодействии с диметиламином и формальдегидом (реакци Манниха) по схеме:SUMMARY OF THE INVENTION The essence of the invention is that before pulp molding the paper pulp is treated with lignin-containing sediment formed during the inversion of aqueous wood prehydrolysates - caramel, which is subjected to modification to increase its hydrophilic properties and retention on cellulosic fiber. The modification process consists in the introduction of tertiary amine groups into the composition of a caramel when interacting with dimethylamine and formaldehyde (the Mannich reaction) according to the scheme:

СзSz

Хосн+снго+ш«г онHosn + sngo + w "r he

CHj-ljKHjCHj-ljKHj

„VSF.СЬ 1„VSF.СЬ 1

yn3 Н-СНгyn3 H-SNg

taitai

Указанна обработка приводит к увеличению функциональных групп карамели, способных образовывать водородные св зи с поверхностными гидроксильными группами целлюлозного волокна, к гидроксильным и карбоксильным группам после модифицировани добавл ютс третичные аминные группы. Последние снижают отрицательный зар д макромолекул карамели, что способствует повышению их сорбции на целлюлозном волокне.This treatment leads to an increase in the functional groups of caramel, capable of forming hydrogen bonds with the surface hydroxyl groups of the cellulose fiber, to the hydroxyl and carboxyl groups after the modification, tertiary amine groups are added. The latter reduce the negative charge of caramel macromolecules, which contributes to an increase in their sorption on cellulosic fiber.

В табл. 1 приведены показатели удержани немодифицированной (в числителе) и модифицированной (в знаменателе) карамели на целлюлозном волокне.In tab. Figure 1 shows retention indicators for unmodified (in the numerator) and modified (in the denominator) caramel on cellulose fiber.

Пример 1 (прототип), Карамель, образующуюс при инвертировании предгидролизатов на Братском биолесохимическом заводе, раствор ют в 0,1 н. растворе гидроксида натри из расчета 75 мл раствора на 1 г абсолютно сухой карамели. Расчетное количество полученного раствора ввод т в суспензию небеленой сульфатной целлюлозы, размолотой до 30°ШР. Показатель рН суспензии довод т до значений 5,5- 5,6 добавлением 0,1 н. сол ной кислоты. Физико-механические показатели получаемых отливок массой 150 г/м представлены в табл.2.Example 1 (prototype) The caramel formed when the prehydrolysates were inverted at the Bratsk Bio-Chemical Plant were dissolved in 0.1N. a solution of sodium hydroxide at the rate of 75 ml of solution per 1 g of absolutely dry caramel. The calculated amount of the solution obtained is introduced into a suspension of unbleached sulphate pulp ground to 30 ° SR. The pH of the suspension is adjusted to values of 5.5-5.6 by adding 0.1 n. hydrochloric acid. Physico-mechanical properties of the obtained castings weighing 150 g / m are presented in table 2.

Пример 2. 20 г карамели раствор ют в 200 мл 2%-ного гидроксида натри , к полученному раствору добавл ют при пеExample 2. 20 g of caramel is dissolved in 200 ml of 2% sodium hydroxide, and the solution is added with ne

ремешивании 14.7 г водного раствора ди- метиламина с концентрацией 33% и 10,1 г водного раствора формальдегида с концентрацией 37%. Смесь выдерживают при 50°С14.7 g of an aqueous solution of dimethylamine with a concentration of 33% and 10.1 g of an aqueous solution of formaldehyde with a concentration of 37%. The mixture is maintained at 50 ° C

60 мин, после чего модифицированную карамель выдел ют из раствора подкислени- ем до рН 1,8-2,0 добавлением сол ной кислоты. Выделившийс осадок отфильтровывают , промывают водой и сушат на откры0 том воздухе. Содержание третичных аминных групп в модифицированной карамели , определенных методом Къельдал , составл ет 9,8%. Введение добавок ами- носодержащей карамели в целлюлозную60 minutes, after which the modified caramel is separated from the solution by acidification to pH 1.8-2.0 by the addition of hydrochloric acid. The precipitate formed is filtered off, washed with water and dried in open air. The content of tertiary amine groups in the modified caramel, determined by the Kjeldahl method, is 9.8%. Introduction of amine-containing caramel additives to cellulose

5 массу и приготовление отливок осуществл ют аналогично примеру 1. Результаты испытаний полученных отливок представлены в табл. 2.5, the mass and the preparation of the castings are carried out analogously to example 1. The results of the tests of the obtained castings are presented in table 2

Пример 3 (прототип). Способ осуще0 ствл ют как в примере 1, но перед вводом карамели в целлюлозную суспензию добавл ют канифольный клей в количестве 1,0% от массы волокна и сернокислый глинозем до значений рН 4,6.Example 3 (prototype). The method is carried out as in Example 1, but before entering the caramel into the cellulosic suspension, rosin glue is added in an amount of 1.0% by weight of the fiber and sulphate of alumina to pH 4.6.

5П р и м е р 4. Способ осуществл ют как5R and mep 4. The method is carried out as

в примере 2, но перед вводом модифицированной карамели в целлюлозную суспензию добавл ют канифольный клей в количестве 0,5% от массы волокна и сернокислый гли0 нозем до рН 4,6.in Example 2, but before adding the modified caramel to the cellulosic suspension, rosin glue is added in an amount of 0.5% by weight of the fiber and glycemic sulphate to a pH of 4.6.

Представленные в табл. 2 данные свидетельствуют о том, что введение в состав карамели значительного количества аминных групп, увеличивающих ее гидро5 фильность, приводит к повышению ее эффективности как упрочн ющей добавки.Presented in table. 2 data indicate that the introduction of a significant amount of amine groups to the caramel composition, which increases its hydrophilicity, leads to an increase in its effectiveness as a hardening additive.

Дл отливок с добавками канифольного кле оптимальным вл етс расход модифицированной карамели 3 - 5%. В этомFor castings with additives of rosin glue, the consumption of modified caramel is 3–5%. In that

0 варианте использовани большинство показателей прочности отливок с добавками модифицированной карамели выше, чем дл отливок с немодифицированной карамелью. Повышение гидрофильное™ карамели послеIn use cases, most of the indicators of the strength of castings with additives of modified caramel are higher than for castings with unmodified caramel. Enhance hydrophilic ™ caramel after

5 модифицировани не сказываетс отрицательно на степени проклейки отливок. Более того, повышение удержани карамели за счет введени аминных групп положительно сказываетс на процессе проклейки,5, the modification does not adversely affect the degree of sizing of the castings. Moreover, the increase in caramel retention due to the introduction of amine groups has a positive effect on the sizing process,

0 так как в примере 4 наблюдаетс практически одинакова степень проклейки, что и дл отливок с добавками немодифицированной карамели, хот она была достигнута при расходе кле не 1,0, а 0,5%.0 as in example 4 there is almost the same degree of sizing, as for castings with additives of unmodified caramel, although it was achieved at an adhesive consumption of not 1.0, but 0.5%.

5 Таким образом, применение предлагаемого способа обработки бумажной массы дл производства картона позвол ет повысить его качественные показатели и снизить расход проклеивающих веществ при сохранении степени проклейки.5 Thus, the application of the proposed method of processing paper pulp for the production of paperboard makes it possible to increase its quality indicators and to reduce the consumption of sizing agents while maintaining the degree of sizing.

Claims

The invention The method of preparation of paper pulp, mainly for the manufacture of cardboard, including the grinding of unbleached sulphate pulp, the introduction into the fibrous mass of rosin glue, coagulant and hardening additive based on lignin-containing sludge formed during the inversion of prehydrolysates

0

wood, characterized in that, in order to improve the quality of cardboard and reduce the consumption of rosin glue while maintaining the degree of sizing, lignin containing precipitate treated with dimethylamine and formaldehyde by the Mannich reaction is used as a hardening additive, in an amount of 3–5% of masses of absolutely dry fiber.

Table

table 2