SU988946A1 - Наполнитель бумажной массы - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к наполнител м бумажной массы и может быть использовано в целлолозно-бумажном производстве при изготовлении высоко качественных видов бумаги с пониженной массой 1 высокими показате л ми оптических свойств (белизны, непрозрачности). Известен наполнитель бумаги - као ЛИН, содержащий преимущественно частицы менее 90 мкм tl . При этом содержание в нем частиц менее 2 мкм (фракции 0,5-2,0 мкм) не превышает 4060%. Остальна  дол  в этом крупнодисперсном каолине приходитс  главным образом на фракцию с размером частиц lO-iO мкм. Каолин с таким гранул рным составом не обеспечивает необходимую степень белизны и особенно непрозрачность тонких видов бумаги, к оптичес ким свойствам которой предъ вл ютс  высокие требовани . Известна также пигментна  двуокись титана, которую ввод т в композицию бумажной массы дл  повышени  степени белизны и главным образом непрозрачности бумаги. Облада  высокими показател ми белизны, дисперс ности, име  высокий коэффициент преломлени , двуокись титана позвол ет в значительной степени повысить -уровень оптических свойств бумаги вследствие возрастани  ее рассеивающей способности. Однако двуокись титана  вл етс  .сравнительно дорогим и дефицитным продуктом. Кроме того, ввиду наличи  полосы поглощени  в ближний УФ-области двуокись титана снижает эффективность действи  оптических отбеливателей , что затрудн ет достижение нар ду с высокой степенью непрозрачности и высокого уровн  белизны бумаги. Этот аналог принимаетс  в качестве базового объекта, так как наполнитель , включающий крупнодисперс- ный каолин и двуокись титана широко используетс  в производстве отечественных тонких печатных видов бумаги и  вл етс  наиболее эффективным Наиболее близким к изобретению  вл етс  наполнитель бумажной массы, состо щий из крупнодисперсного и тон кодисперсного каолина. Крупнодисперс ный каолин в этом наполнителе содержит фракцию 0,,0 мкм в количестве А0-60|, а тонкодисперсный - в коли честве . Остальна  дол  (.525% ) в тонкодисперсном каолине приходитс  на фракцию с размером частиц 5-10 мкм. Введение такого наполнител  в бумажную массу позвол ет значительно-повысить белизну бумаги и,при оптимальном .дн  данного вида бумаги соотношении в наполнителе тонкодисперсного и крупнодисперсного каолина улучшить ее непрозрачность C21JQ . Однако уровень достигаемых оптических свойств в Массе недостаточно высок при изготовлении бумаги с низкой массой 1 м , так как при использовании такого наполнител  коэффициент ее светопоглощени  снижаетс  в большей степени, чем возрастает коэффициент ее светорассе ни .Это приводит к тому, что бумага, име  высокую степень белизны, не обладает необходимой степенью непрозрач ности. Цель изобретени  - улучшение оптических свойств бумаги при сохранеНИИ ее механической прочности. Поставленна  цель достигаетс , тем, что наполнитель бумажной массы, состо щий из крупнодисперсного и тонкодисперсного каолина, содержит тонкодисперсный каолин с содержанием фракции 0,5-2,0 мкм 96-99% при следующем соотношении компонентов, масД : крупнодисперсный каолин kO75 , тонкодисперсный каолин 25-60. Крупнодисперсный каолин содержит фракцию 0,5-2,0 мкм в количестве Ц0-60%, Кроме фракции 0,5-2,0 мкм тонкодисперсный каолин содержит в основном еще фракцию 2-5 мкм в количестве -k%. Введение предлагаемого наполнител  в бумажную массу приводит к значи тельному улучшению не толвко белизны но и непрозрачности бумаги. Это можно объ снить тем, что выбранное сочетание тоикодисперсного и крупнодисперсногО каолина с указанным содержаполнител  тщательно перемешивают и при концентрации ввод т в волокнистую массу, содержащую PO.IMOнием в нем фракции 0,5-2,0 мкм приводит при использовании такого наполнител  в бумажной массе к понижению коэффициента светопоглощени  бумаги и одновременно к еще более значительному возрастанию ее рассеивающей способности . Поскольку белизна и непрозрачность бумаги  вл ютс  функцией коэффициентов светорассе ни  и светооглощени  бумаги, то понижение коэффициента светопоглощени , достигаемое при использовании предлагаемого наполнител  бумажной массы и оптимальное соотношение его с коэффициентом светорассе ни  и позвол ет изготовить бумагу не только с повышен-ной степенью белизны, но и непрозрачности . Введение компонентов наполнител  в виде суспензии в бумажную массу может производитьс  раздельно, либо сразу готовитс  водна  суспензи  наполнител , содержаща  крупно- и тонкодисперсный каолин. Дальнейшую подготовку бума)|{ной массы и получение бумаги осуществл ют обычными технологическими приемами. СЪдержание тонкодисперсного каолина в наполнителе составл ет предпочтительно 25-601. Повышение доли тонкодисперсного каолина в наполнителе выше 60% хот  и приводит к дальнейшему повышению степени белизны бумаги, однако понижает уровень ее непрозрачности. При содержании тонкодисперсного каолина менее 25% затруднительно достигнуть необходимую степень белизны бумаги. Указанные предельные значени  функции 0,5-2,0 мкм характеризуют каолин как полидисперсный продукт, содержащий смесь частиц с размером во всем указанном диапазоне. Ниже приведены примеры приготовлени  наполнител  бумажной массы с различной степенью зольности. П р и м е р 1. В водную суспензию крупнодисперсного каолина мокрого обогащени  (1 ) с содержанием фракции 0,5-2,0 мкм 50% добавл ют тонкодисперсный каолин (И) , содержащий 96% фракции 0,5-2,0 мкм. Соотношение указанных компонентов в напо;5нителе составл ет: каолин 1 75% , каолин П - 25%. Суспензию на5 лотые беленую сульфитную и сульфатную целлюлозу и оптический отбеливатель (0,1% от массы абсолютно сухо го волокна). Далее добавл ют гидрофобизирующие добавки в количестве 1% и с помощью сернокислого алюмини  довод т рН бумажной массы до 5,0-5,2. Из готовой бумажной массы обычными приемами изготовл ют типографскую бумагу массой 50 г/м. Результаты определени  показателей качества полученной бумаги приведены в таблице. П р и м е р 2. Приготавливают 20%-ную водную суспензию наполнител , состо щего из 50 крупнодисперсного каолина мокрого обогащени  с содержанием фракции менее 2 мк Ц0% и 50 тонкодисперсного каолина, имеющего 98 частиц менее 2 мкм, Су пензию наполнител  ввод т в волокни тую массу и аналогично примеру 1 го тов т композицию и производ т отлив типографской бумаги массой 50 г/м. Качественные показатели бумаги приведены в таблице. П р и м е р 3. Приготавливают 20%-паю водные суспензии крупнодисперсного (I) каолина, содержащего 60% частиц менее 2 мкм, и тонкодисперсного (11) каолина с содержанием фракции менее 2 мкм 98%, которые Фаздельно ввод т в волокнисту массу Соотношение между компонентами наполн ющей смеси составл ет: каоли ( 1) 60%, каолин (II) 10%. Волокниста суспензи  состоит из размолотой бе леной сульфитной хвойной и сульфатной хвойной и лиственной целлюлозы к которым добавлено 3% канифольного кле . После введени  суспензии наполнителей в бумажную массу добавл ют сернокислый алюминий до ,8 Изготовл ют офсетную бумагу массой 60 г/м2. Качественные показатели бумаги приведены в таблице. Пример. В водную суспензи тонкодисперсного каолина (II) с содержанием частиц менее 2 мкм (фракции 0,5-2,0 мкм) 98% добавл ют кру нодисперсный каолин (t), имеющий 60% фракции 0,5-2,0 Мкм. После перемешивани  20%-ную суспензию напол нител , состо щего из 0% каолина 1 и 601 каолина И ввод т в волокнистую суспензию. Приготовление бумажной массы провод т аналогично пр меру 3. 6 Результаты определени  оптических и физико-механических свойств бумаги приведены в таблице. Пример 5.(базовый объект) 5.1. Приготавливают 20%-ную водную суспензию крупнодисперсного каолина (|), содержащего 50% частиц менее 2 мкм (фракции 0,5-2,0 мкм),которую ввод т в волокнистую суспензию, в которую предварительно добавлена суспензи  двуокиси титана (IV), Соотношение компонента (|) и (IV).в наполн ющей смеси составл ет соответственно 91,25% и 8,75%. Далее аналогично примеру 1 ведут подготовку бумажной массы и изготавливают типографскую бумагу массой 50 г/м, показатели качества которой приведены в таблице, 5.2. Приготавливают суспензию наполнител , состо щего из крупнодиспёрсного каолина (I) с содержанием фракции 0,5-2,0 мкм 60% и двуокиси титана (IV). Наполнитель содержит 90% крупнодисперсного каолина и 10% двуокиси титана. Суспензию наполнител  добавл ют к волокнистой массв ианаЛОГИЧНО примеру 3 получают офсетную бумагу массой 60 г/м. Результаты оценки качества полученной бумаги приведены в таблице. П р и м е р 6 (по прототипу). 6,1. Приготавливают водную суспензию крупнодисперсного каолина (I) с содержанием частиц менее 2 мкм 50% и добавл ют химически отбеленный фракционированный тонкодисперсный каолин (III), имеющий 75% фракции 0,5-2,0 мкм (марка каолина БП-З согласно ТУ 21-25-Н6-75). Суспензию на 1олнител  тщательно перемешивают и при содержании компонентов 1 и III, соответственно равном 50%, ввод т в волокнистую суспензию. Дальнейшую подготовку бумажной массы и изготовление типографской бумаги провод т аналогично примеру 1. 6.2. Водную 20%-ную суспензию крупнодисперсного каолина (|), содержащего 60% частиц менее 2 мкм ввод т в волокнистую суспензию, в которую затем ввод т суспензию тонкодисперсного каолина (ill) с содержанием фракции 0,5-2,0 мкм 95%. Соотношение компонентов в наполн ющей смеси составл ет каолин 1 60% , каолин (III) - itO%. Далее аналогично примеру 3 полумают офсет7 .9 ную бумагу, показатели качества которой приведены в таблице. Как видно из приведенных в таблице данных, предлагаемый наполнитель бумажной массы по сравнению с прототипом позвол ет при одинаковой золь ности бумаги значительно улучшить ее оптические свойства- Так, по срав нению с прототипом (пример 6.1) бели на типографской бумаги возросла на -2,9% при одновременном увеличении ее непрозрачности на 1,8%.. Использование наполнител , согласно предлагаемого изобретени , позвол ет на Ijf повысить белизну офсетной бумаги и 1,91 улучшить показатель ее 6 непрозрачности (примеры 3 и 6,2), Дл  сопоставимости полученных данных сравнениепроводилось при одинаковом соотношении компонентов наполнител  в примерах, иллюстрирующих как изобретение, так и прототип. По сравнению с базовым объектом (примеры. и 5.2) предлагаемый наполнитель также обеспечивает некоторое улучшение оптических свойств бумаги, что исключает необходимость введени  ее в композиции дорогосто щей двуокиси титана при изготовлении бумаги дл  печати пониженной массы с высокими оптическими характеристиками .

со

vO

со

in

о

ег

.оо

Г-. л

чО

ts

CM

о

1Л

- tM

VO

lt о

сэ о

ГГ1

см

in

СП

п

1Л

со

D;

rt к Z

0) U I

01 S L. О

о и г о

(О

из X

см

сч

г.

«ь

.JT

.

сч

сэ

о

см

.

Гч.

о

и

о

vO

-ао

см

см

см

ш

in

ил

сэ

со со

со

со

о

v

сз

со см

со «М СМ

см

см

- -4см

1Л Г1

ГЛ

сг

сг

ff

ГГ1

см

со

ОО

оо

ее

0

xd

Н I

и s.

о

t,

vO

г-itf

ш и

I U

« го Ш Z

и

I о

О Ь

С О С тсм

Х Ь ем

3 le - О. S

чО

са и LA О С К vO

1Л

988Э 612

Claims (2)

1. Формула изобретени 
2. 2. Наполнитель по п. 1, о т л и 1 . Наполнитель бумажной массы« со- крупнодисперсный каолин с содержанисто щий из крупнодисперсного и тонко-ем фракции 0,5-2 мкм liO-feO. дисперсного каолина отлича-$

   ю 1Ц и и с   тем, что, с целью улуч-Источники информации,

   шени  оптических свойств бумаги приприн тые во внимание при экспертизе сохранении ее механической прочности, 1. ГОСТ 13285-73 kaoлин, обогащенон содержит тонкодисперсный каолинный дл  производства бумаги и картос содержанием фракции 0,5-2,0 мкм Юна.

   96-99% при следующем соотношении ком- 2, Иванов С.И. Технологи  бумаги.

   Ионентов, мас,%:;М,, Лесна  промыишенность, 1970,

   Крупнодисперсныйс, 243-2 9.

   каолин 0-753- Реферативна  информаци  ЦелМелкодисперсный 15люлоза, бумага и картон, 1977, каолин 25-60,Н 28, с. 6-7 (прототип).

   4ja ю щ и и с   тем, что он содержит