SU971968A1 - Method of producing paper - Google Patents

Method of producing paper Download PDF

Info

Publication number
SU971968A1
SU971968A1 SU813293770A SU3293770A SU971968A1 SU 971968 A1 SU971968 A1 SU 971968A1 SU 813293770 A SU813293770 A SU 813293770A SU 3293770 A SU3293770 A SU 3293770A SU 971968 A1 SU971968 A1 SU 971968A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
paper
cellulose
iron hydroxide
aluminum
hydroxide
Prior art date
Application number
SU813293770A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Иванович Шаповалов
Владимир Алексеевич Диевский
Анатолий Владимирович Буров
Гдалий Лазаревич Долгин
Анатолий Александрович Шашилов
Original Assignee
Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности filed Critical Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности
Priority to SU813293770A priority Critical patent/SU971968A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU971968A1 publication Critical patent/SU971968A1/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • D21H17/67Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/675Oxides, hydroxides or carbonates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГИ(54) METHOD OF MANUFACTURING PAPER

Изобретение относитс  к целлюлозно-бумажной промышленности, более конкретно к способам получени  бумаги, прочной в сухом и влажном состо нии. Известен способ изготовлени  влагопрочной бумаги путем введени  в бумажную маесу на основе целлюлозных волокон сульфата алюмини  в количестве 10-15% к массе абсолютно сухих волокон при рН среды 4,3 1. Получаема  указанным способом бумага имеет невысокие характеристики по влагопрочности и механической прочности. Известен способ изготовлени  бумаги путем размола целлюлозы, введени  в бумажную массу соли алюмини , например алюмината натри  или хлорида алюмини , в количестве 2, к массе абсолютно сухих волокон при рН среды 8-9,5 за 5-10 мин до отлива с последующей термообработкой при 120-150°С в течение 1-15 мин. Известный способ позвол ет получать бумагу со сравнительно высокими влагопрочностью и механической прочностью в услови х щелочных сред 2. Однако применение щелочных сред при отливе приводит к необходимости нейтрализовать большое количество отработанных вод, что снижает эффективность способа. При получении бумаги в нейтральной среде добавки-солей алюмини  увеличивают прочность бумаги незначительно. Недостатком известного способа  вл етс  и высока  стоимость солей алюмини . Цель изобретени  - повышение влагопрочности , механической прочности и снижение себестоимости бумаги. Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу изготовлени  бумаги путем размола целлюлозы, введени  в бумажную массу Неорганического св зующего, отлива полотна, сушки и термообработки его, в качестве неорганического св зующего используют гель аморфной гидроокиси железа в количестве 0,05-2% от массы абсолютно сухой целлюлозы. Известно, что первоначально образующа с  в процессе отлива в результате гидролиза солей алюмини  аморфна  форма гидроокиси алюмини  быстро тер ет св занную воду. Протекающий таким образом процесс старени  гидроокиси алюмини  приводит к разрушению структуры гидроокисиThe invention relates to the pulp and paper industry, more specifically to methods for producing paper that is durable in a dry and wet state. A known method for producing wet-strength paper by introducing aluminum sulfate in the amount of 10-15% by weight of absolutely dry fibers at a pH of 4.3 to cellulose fibers based on cellulose fibers 1. The paper obtained by this method has low characteristics of moisture resistance and mechanical strength. A known method of making paper by grinding cellulose, introducing into the paper mass an aluminum salt, for example sodium aluminate or aluminum chloride, in an amount of 2, to a mass of absolutely dry fibers at a pH of 8-9.5 for 5-10 minutes before casting, followed by heat treatment 120-150 ° C for 1-15 minutes The known method allows to obtain paper with relatively high moisture resistance and mechanical strength under conditions of alkaline media 2. However, the use of alkaline media at low tide leads to the need to neutralize a large amount of wastewater, which reduces the efficiency of the method. Upon receipt of paper in a neutral environment, additive salts of aluminum increase the strength of the paper slightly. A disadvantage of the known method is the high cost of aluminum salts. The purpose of the invention is to increase the moisture resistance, mechanical strength and reduce the cost of paper. This goal is achieved in that according to the method of making paper by grinding cellulose, introducing Inorganic binder into the paper mass, casting the sheet, drying and heat treating it, amorphous iron hydroxide gel is used in the amount of 0.05-2% by weight as inorganic binder. completely dry pulp. It is known that the amorphous form of aluminum hydroxide, which initially formed during the outflow from the hydrolysis of aluminum salts, quickly loses its bound water. The aging process of aluminum hydroxide proceeding in this way leads to the destruction of the structure of hydroxide

алюмини , к резкому уменьшению количества гидроксильных групн, способных к образованию водородных св зей с целлюлозой. Вследствие этого уменьшаетс  возможность образовани  трехмерных структур типа целлюлозное волокно - гидроокись алюмини  - целлюлозное волокно. В результате из всей введенной добавки в образовании поперечных св зей принимает участие лишь небольша  ее часть. Дл  создани  необходимого количества поперечных св зей обшее содержание добавки солей алюмини  в бумажной массе берут высоким (2,5-5% дл  алюмината натри  и хлорида алюмини  в щелочной среде и 10-15% сульфата алюмини  в кислой .среде, где возможность образовани  поперечных св зей еще ниже). Скорость протекани  дегидратации окиси алюмини  зависит от очень многих факторов (температуры , времени, концентрации, кислотности среды ), что делает процесс нолучени  бумаги трудноконтролируемым в производственных услови х и может привести к неудовлетворительной воспроизводимости механических характеристик получаемой бумаги.aluminum, to a sharp decrease in the number of hydroxyl groups capable of forming hydrogen bonds with cellulose. As a result, the possibility of forming three-dimensional structures such as cellulose fiber - aluminum hydroxide - cellulose fiber is reduced. As a result, of all the introduced additive, only a small part of it is involved in crosslinking. In order to create the required amount of cross-links, the total content of the aluminum salt additive in the paper pulp is high (2.5-5% for sodium aluminate and aluminum chloride in an alkaline medium and 10-15% aluminum sulfate in an acidic medium, where the possibility of cross-linking is Zey even lower). The rate of dehydration of alumina depends on very many factors (temperature, time, concentration, acidity of the medium), which makes the paper production process difficult to control under production conditions and can lead to unsatisfactory reproducibility of the mechanical characteristics of the paper produced.

Применение гел  аморфной гидроокиси железа взамен солей алюмини  позвол ет устранить указанные недостатки.The use of amorphous iron hydroxide gel instead of aluminum salts eliminates these drawbacks.

Гель аморфной гидроокиси железа (Fe), называемый также феррогель, существует в среде с рН более 3,5 в виде полимерного соединени  структурной формулыAmorphous iron (Fe) hydroxide gel, also called ferrogel, exists in a medium with a pH of more than 3.5 as a polymeric compound of the structural formula

ОН ОНОНIT ONON

I II I

O-Fe-0-Fe-...-O-Fe-OHO-Fe-0-Fe -...- O-Fe-OH

НгО  NgO

Полимерна  фор.ма феррогел  содержит большое количество воды, котора  по характеру св зи делитс  на три типа; слабо св занную сорбционную воду, придающую гидроокиси железа свойства, присущие гелю, координационно св занную воду и химически св занную воду. Сорбционна  вода удал етс  до 80°С, координационна  - от 80 до 200°С, химическа  - от 200 до 300°С. Удаление последних двух типов вод в процессе сушки в присутствии целлюлозы приводит к перезаключению освобождающихс  св зей гидроокиси и воды на св зи гидроокиси и гидроксильных групп целлюлозы.Polymer form ferrogel contains a large amount of water, which is divided into three types according to the nature of the bond; weakly bound sorption water, imparting iron hydroxide properties inherent in the gel, coordination bound water and chemically bound water. Sorption water is removed to 80 ° C, coordination water is from 80 to 200 ° C, chemical water is from 200 to 300 ° C. The removal of the latter two types of water during the drying process in the presence of cellulose results in the renegotiation of the liberated hydroxide and water bonds on the bond of the hydroxide and hydroxyl groups of cellulose.

Атом железа, в отличие от атома алюмини , имеет незаполненную Зё-орбиталь, котора  при формировании гидроокиси удерживает дополнительно еще одну молекулу воды .The iron atom, in contrast to the aluminum atom, has an empty Ze-orbital, which, during the formation of the hydroxide, holds an additional one water molecule.

В процессе сушки эта координационно св занна  вода удал етс , а Зd-opбитaль атома железа переключаетс  на удержание близрасположенных гидроксильных св зей целлюлозы . В результате кроме гидроксильных групп гидроокиси железа (аналогично гидр .оксильным группам гидроокиси алюмини )During the drying process, this coordinated water is removed, and the 3d-db of the iron atom is switched to the retention of nearby hydroxyl bonds of cellulose. As a result, in addition to the hydroxyl groups of iron hydroxide (similar to the hydroxyl groups of aluminum hydroxide)

в образовании св зей с целлюлозой принимает участие в случае гел  гидроокиси железа еще и Зd-dpбитaль. Это свойство гел  гидроокиси железа повышает эффективность ер использовани  в качестве св зующего приin the formation of bonds with cellulose, the 3d-dp bond also takes part in the case of the iron hydroxide gel. This property of iron hydroxide gel increases the efficiency of use as a binder when

получении различного вида бумаг и картона , причем дл  достижени  высоких механических характеристик можно ограничитьс  введением небольших (0,05-2%) количеств гел  аморфной гидроокиси железа. Применение .меньших количеств св зующего ( 0,05%)не приводит к существенному увеличению прочности, применение добавок более 2% ухудшает удерживаемость гидроокиси железа.production of various types of paper and cardboard, and to achieve high mechanical characteristics, it is possible to limit the introduction of small (0.05-2%) amounts of amorphous iron hydroxide gel. The use of smaller amounts of binder (0.05%) does not lead to a significant increase in strength, the use of additives more than 2% worsens the retention of iron hydroxide.

Таким образом, аморфна  форма гидроокиси - феррогель содержит координационно св занную воду и большое количество гидроксильных групп, способных образовывать водородные св зи с гидроксильными группами целлюлозы. При этом возникают трехмерные структуры типа целлюлоза - гидроокись железа - целлюлоза, обеспечивающие высокую прочность бумаги во влажном состо нии при любом рН выше 3,5. Наилучшие услови  дл  существовани  активной по отнощению к целлюлозе гидроокиси железа - в нейтральной среде при рН 5,5-7. В такой среде гель гидроокиси железа устойчив при нормальной темнературе длительное врем ; дегидратаци  гел  и ухудшение свойств гидроокиси железа как св зующего не происход т в течение нескольких суток, что позвол ет вводить добавку в бумажную массу в любой точке технологического процесса перед отливом.Thus, the amorphous hydroxide form - ferrogel contains coordination-bound water and a large number of hydroxyl groups capable of forming hydrogen bonds with hydroxyl groups of cellulose. At the same time, three-dimensional structures of the cellulose-iron hydroxide-cellulose type appear, providing high strength of the paper in the wet state at any pH above 3.5. The best conditions for the existence of active with respect to cellulose iron hydroxide are in a neutral medium at pH 5.5-7. In such a medium, iron hydroxide gel is stable for a long time during normal temperature; The dehydration of the gel and the deterioration of the properties of iron hydroxide as a binder do not occur for several days, which allows the additive to be added to the pulp at any point in the process prior to casting.

Удержание гел  гидроокиси железа при отливке составл ет 96-ЮО /о, что позвол ет без затруднений использовать оборотные воды.The iron hydroxide gel retention during casting is 96-OO / o, which makes it possible to use recycled water without difficulty.

В процессе хранени  или при искусственном старении свойства бумаг, содержащих гидроокись, железа, измен ютс  незначительно .During storage or artificial aging, the properties of papers containing hydroxide iron are changed slightly.

Осуществление способа.The implementation of the method.

Небеленую сульфитную целлюлозу марки Ж-4 (ГОСТ 6501-73) размалывают до 60°ШР и в полученную бумажную массу ввод т гель гидроокиси железа, полученный известным способом при расходе 0,5-2% в пересчете на Ге2Оз к массе абсолютно сухих волокон. После введени  феррогел  рН массы находитс  в пределах 5,5-7,0. Введение гел  аморфной гидроокиси железа можетUnbleached sulphite pulp of grade Zh-4 (GOST 6501-73) is milled to 60 ° ShR and iron hydroxide gel obtained in a known manner at a rate of 0.5-2% based on Ge2Oz by weight of absolutely dry fibers is introduced into the resulting pulp. After the introduction of ferrogel, the pH of the mass is in the range of 5.5-7.0. Introduction of amorphous iron hydroxide gel can

быть осуществлено в любой точке технологического процесса до отлива бумаги. Отлив бумаги, сущку и ее термообработку ведут известным способом. be carried out at any point in the process before the paper is poured. The pouring of the paper, the piece and its heat treatment are carried out in a known manner.

Одновременно провели получение бумаги известным способом с добавкой 2,5% алюмината натри  на целлюлозе той же марки (Ж-4).At the same time, paper was obtained in a known manner with the addition of 2.5% sodium aluminate on cellulose of the same brand (G-4).

В таблице приведены результаты испытаний .The table shows the test results.

Как видно из таблицы, введение гел  гидроокиси железа в качестве св зующего повышает механические характеристики бумаг в 1,3 раза в сухом состо нии и в 2 раза по влагопрочности в сравнении с прототипом .As can be seen from the table, the introduction of the iron hydroxide gel as a binder increases the mechanical characteristics of the papers by 1.3 times in the dry state and 2 times in moisture resistance in comparison with the prototype.

Предлагаемый способ позвол ет получать бумагу по более низкой себестоимости. При цене алюмината натри  437 р. за тонФормула изобретени The proposed method allows paper to be produced at a lower cost. With a sodium aluminate price of 437 r. for the formula of the invention

Способ изготовлени  бумаги путем размола целлюлозы, вв.едени  в бумажную массу неорганического св зующего, отлива полотна , сушки и термообработки его, отличающийс  тем, что, с целью повышени  влагопрочности , механической прочности и снижени  себестоимости бумаги, в качестве неорганического св зующего используют гельA method of making paper by grinding cellulose into a paper mass of an inorganic binder, casting the paper, drying it and heat treating it, characterized in that gel is used as an inorganic binder to increase moisture resistance, mechanical strength and reduce the cost of paper.

ну и расходе алюмината на тонну бумаги 50 кг по прототипу затраты составл ют 21,85 р. При цене гел  гидроокиси железа 314 р. за тонну и расходе гидроокиси железа 20 кг На тонну целлюлозы затраты составл ют 6,28 р. На тонну бумаги разница в затратах составл ют 15,57 р. При среднесуточной производительности 200 т бумаги экономи  в год составл ет 700 тыс. р.Well, and the consumption of aluminate per ton of paper is 50 kg. The prototype costs are 21.85 r. With the price of iron hydroxide gel 314 p. per ton and consumption of iron hydroxide 20 kg Per ton of pulp costs are 6.28 p. The cost difference per ton of paper is 15.57 p. With an average daily productivity of 200 tons of paper, saving per year is 700 thousand rubles.

аморфной гидроокиси железа в количестве 0,05-2% от массы абсолютно сухой целлюлозы .amorphous iron hydroxide in the amount of 0.05-2% by weight of absolutely dry cellulose.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

1.Патент ФРГ № 1141876, кл. 55 f 11/01, 1962.1. The patent of Germany No. 1141876, cl. 55 f 11/01, 1962.

2.Авторское свидетельство СССР2. USSR author's certificate

№ 679690, кл. D 21 Н 3/66, 1977 (прототип ).No. 679690, cl. D 21 H 3/66, 1977 (prototype).

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Способ изготовления бумаги путем размола целлюлозы, введения в бумажную массу неорганического связующего, отлива полотна, сушки и термообработки его, отличающийся тем, что, с целью повышения влагопрочности, механической прочности и снижения себестоимости бумаги, в качестве неорганического связующего используют гель аморфной гидроокиси железа в количестве 0,05—2% от массы абсолютно сухой целлю35 лозы.A method of manufacturing paper by grinding pulp, introducing an inorganic binder into the pulp, casting the web, drying and heat treating it, characterized in that, in order to increase the moisture resistance, mechanical strength and reduce the cost of the paper, amorphous iron hydroxide gel is used as an inorganic binder in an amount 0.05–2% of the mass of absolutely dry cellulose35 vines.
SU813293770A 1981-05-28 1981-05-28 Method of producing paper SU971968A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813293770A SU971968A1 (en) 1981-05-28 1981-05-28 Method of producing paper

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813293770A SU971968A1 (en) 1981-05-28 1981-05-28 Method of producing paper

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU971968A1 true SU971968A1 (en) 1982-11-07

Family

ID=20960157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813293770A SU971968A1 (en) 1981-05-28 1981-05-28 Method of producing paper

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU971968A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0386884A2 (en) * 1989-02-23 1990-09-12 Philip Morris Products Inc. Wrapper for smoking articles and method for preparing same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0386884A2 (en) * 1989-02-23 1990-09-12 Philip Morris Products Inc. Wrapper for smoking articles and method for preparing same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2068809C1 (en) Silicon dioxide sol and method of its producing
KR920010649B1 (en) Process for the production of paper
RU2081060C1 (en) Sol of silicic acid and method for manufacturing paper
US4964954A (en) Process for the production of paper
US4969976A (en) Pulp dewatering process
KR960002733B1 (en) Production of paper and paper board
JPH0574524B2 (en)
KR20020074457A (en) Silica-based sols
US5902455A (en) Process for improving retention in a process for the manufacture of paper, board and the like, and retaining agent for the application of this process
US5695609A (en) Process for producing paper
EP0357574B1 (en) A process for the production of paper
EP0000922B1 (en) A process for preparing a non-woven fibrous web from fibers and a latex, and the non-woven fibrous material so prepared
JP2000506486A (en) Acid-resistant calcium carbonate composition and use thereof
JP2607161B2 (en) Paper manufacturing method
KR20040068321A (en) Aqueous silica-containing composition and process for production of paper
SU971968A1 (en) Method of producing paper
AU660066B2 (en) Process for producing paper
JP2818440B2 (en) Pitch control
FI71799B (en) FRAMSTAELLNING AV PAPPER MEDELST ANVAENDNING AV COPOLYMER AV-ACRYLAMIDO-2-METHYLPROPANSULFONSYRA FOR OAKANDE AV URVA NTTNGSHASTIGHETEN HOS MASSABLANDNINGAR SOM INNEHAOLLER RIKL TIGMED MEKANISK / THERMOM
KR20050023824A (en) Process for the production of paper using cationic starch
SU588278A1 (en) Paper-filling method
RU2237768C1 (en) Method for producing of cellulose-containing materials
SU679680A1 (en) Paper manufacturing method
SU1273419A1 (en) Method of producing tinted paper
RU2084576C1 (en) Method of preparing paper stock