UA119303C2 - Спосіб виробництва тонкого вбирного вологотривкого паперу санітарно-гігієнічного або фільтрувального призначення з розмелених волокон бавовняної целюлози та сульфатної біленої целюлози з деревини евкаліпта та осики - Google Patents

Abstract

Винахід належить до целюлозно-паперової промисловості і може бути використаний у виробництві вбирного паперу, що являє собою пористий волокнистий матеріал. Спосіб включає розмелювання волокна бавовняної целюлози до ступеня помелу 36-46 °ШР (фракція І). Як сульфатну білену целюлозу з листяної деревини використовують суміш волокон целюлози з деревини евкаліпта і волокон целюлози з деревини осики, за співвідношення, мас. % 55 і 45 відповідно, яку розмелюють спільно до ступеня помелу 17-23 °ШР (фракція II). Отримані фракції волокон змішують між собою перед формуванням паперового полотна за співвідношення, при якому вміст бавовняної целюлози складає 42-48 мас. %, суміш сульфатної біленої целюлози із деревини евкаліпта і сульфатної біленої целюлози з деревини осики - 52-58 мас. %. Як зміцнюючу речовину до волокнистої суспензії вводять полівінілспиртове волокно за масової частки 0,22-0,28 % від абсолютно сухого волокна. Надалі здійснюють формування паперового полотна, його крепування і сушіння.

Description

відповідно, яку розмелюють спільно до ступеня помелу 17-23 "ШР (фракція ІІ). Отримані фракції волокон змішують між собою перед формуванням паперового полотна за співвідношення, при якому вміст бавовняної целюлози складає 42-48 мас. 95, суміш сульфатної біленої целюлози із деревини евкаліпта і сульфатної біленої целюлози з деревини осики - 52-58 мас. 95. Як зміцнюючу речовину до волокнистої суспензії вводять полівінілспиртове волокно за масової частки 0,22-0,28 95 від абсолютно сухого волокна.

Надалі здійснюють формування паперового полотна, його крепування і сушіння.

Спосіб виготовлення вбирного паперу, що являє собою пористий волокнистий матеріал, який включає процеси розбивання і розмелювання бавовняної целюлози і сульфатної біленої целюлози з листяної деревини, з отриманням волокнистої суспензії паперової маси, введення до неї зміцнюючої речовини, формування паперового полотна, його крепування і сушіння, який відрізняється тим, що волокна бавовняної целюлози розмелюють до ступеня помелу 36-46"ШР (фракція І), а як сульфатну білену целюлозу з листяної деревини використовують суміш волокон целюлози з деревини евкаліпта і волокон целюлози з деревини осики, за співвідношення, мас. 9ю 55 і 45 відповідно, яку розмелюють спільно до ступеня помелу 17- 23"ШР (фракція ІІ), отримані фракції волокон змішують між собою перед формуванням паперового полотна, за співвідношення, мас. бо: бавовняна целюлоза 42-48 суміш сульфатної біленої целюлози із деревини евкаліпта і сульфатної 52-58, біленої целюлози з деревини осики а як зміцнюючу речовину до волокнистої суспензії вводять полівінілспиртове волокно за масової частки 0,22-0,28 95 від абсолютно сухого волокна.

Винахід належить до целюлозно-паперової промисловості і може бути використаний під час виготовлення вологотривкого паперу санітарно-гігієнічного призначення або фільтрувального.

Найбільш ефективно винахід може бути використаний для виробництва паперу, призначеного для виготовлення виробів санітарно-гігієнічного призначення: серветок, прокладок, простирадл, паперових рушників тощо, абсорбуючих виробів в техніці та побуті.

Заявка на винахід стосується способу виробництва вологотривкого вбирного паперу з підвищеними всмоктувальною здатністю та механічною міцністю, а саме приготування паперової маси, який включає розмелювання бавовняної біленої целюлози, суміші сульфатної біленої целюлози з деревини евкаліпта і сульфатної біленої целюлози з деревини осики, отримання волокнистої суспензії, введенням до неї зміцнюючої добавки, формування відомим способом на сітці папероробної машини з неї паперового полотна.

Метою роботи є досягнення підвищених показників вбирної (всмоктувальної) здатності, механічної міцності, в тому числі у вологому стані, пухкості та білості паперу, що забезпечує його використання за призначенням.

Механічну міцність паперу оцінювали за показниками руйнівного зусилля у вологому та сухому станах та вологоміцності, всмоктувальну здатність - за показником капілярного всмоктування в середньому за двома напрямками протягом 10 хв., пухкість визначали як

Зо величину, обернену величині щільності паперу.

Недоліком вбирного паперу різного призначення є те, що папір або вироби з нього за незначного намокання та зминання в руці, зазвичай, руйнуються і перетворюються в щільну мокру масу. Тобто, вироби з такого паперу мають низький рівень міцності за незначної дії вологи та низьку пластичність, що є небажаним для виробів такого типу, призначених для витирання і всмоктування рідин. Як тільки вони насичуються рідиною - стають некорисними (непотрібними), тобто непридатними для подальшого використання.

В основу винаходу поставлена задача створити паперове полотно, з властивостями, близькими до тканини або рушника, з високою вбирною здатністю і низькою щільністю, які зберігали б цілісність та форму під впливом вологи і поводили себе подібно до губки, за рахунок вибору і комбінування волокон на основі бавовняної целюлози, целюлози з деревини евкаліпта та целюлози з деревини осики, способів і умов розмелювання введення до отриманої паперової маси зміцнюючої добавки та відповідної підготовки целюлозних волокон для формування необхідних структури та властивостей паперу.

Таким чином, вбирний папір, отриманий способом, що пропонується, повинен мати необхідний комплекс властивостей - характеризуватись достатньою вбирною здатністю, м'якістю і пухкістю, а також відповідною механічною міцністю, в тому числі і у вологому стані, для забезпечення технологічності його перероблення на вироби, товари тощо та умов їхнього використання і експлуатації. Крім того, вироби з такого паперу повинні мати привабливий вигляд, тобто характеризуватись показником відповідної білості.

Рівень міцнісних або фізико-механічних властивостей вбирного паперу визначаються зазвичай структурою паперового полотна, особливості якої залежать від капілярно-пористої будови паперу. Паперу властива анізотропія (нерівномірність) розподілу, орієнтування та взаємодії всіх компонентів, що створюють структуру в об'ємі паперового аркуша, що пов'язана з особливостями технологічного процесу підготовки целюлозного волокна і залежить від виду целюлози, ступеня її розмелювання, довжини та товщини волокон, відповідного співвідношення складових компонентів паперової маси, умов формування паперового полотна та інших.

Винахід пропонує удосконалений спосіб виготовлення вбирного паперу різного призначення з підвищеними показниками вбирної здатності, пухкості і механічної міцності, у тому числі у вологому стані. Зокрема винахід стосується способу отримання композиції та співвідношення компонентів в ній, які за відповідних умов розмелювання та підготовки целюлозного волокна паперової маси покращують вбирну здатність, пухкість і механічну міцність, виготовленого з нього паперу.

Пухкість паперу - зворотна величина щільності, показує, який об'єм в см3 займає 1 г паперу і визначається як результат відношення його товщини до маси площею 1 м, в смз/г. Пухкість характеризує також ступінь стискання паперу, його м'якість і є важливою властивістю вбирних видів паперу широкого спектру застосування.

Пухкий папір має більш рихлу макропористу структуру, що створюється за рахунок проміжків між волокнами різних видів целюлози і розмірів за довжиною і шириною, які заповнюються повітрям і вологою. Пухкий папір з макропорами буде інтенсивно всмоктувати рідинні компоненти, наприклад вологу, а також легко піддаватися стисканню. Зокрема винахід стосується композиції та співвідношення компонентів в ній, у тому числі зміцнюючої речовини, відповідних умов розмелювання та підготовки целюлозного волокна (паперової маси), які покращують вбирну здатність, пухкість і механічну міцність, виготовленого з нього паперу, в тому числі у вологому стані.

Для забезпечення підвищених показників механічної міцності та вбирної здатності зазвичай використовують сульфітну білену целюлозу з хвойної деревини і сульфатну білену целюлозу з листяної деревини, виходячи з таких міркувань: волокна сульфітної целюлози більш гнучкі, щонайменше вкорочуються під час розмелювання, фібрилюючись при цьому, що сприяє отриманню зімкнутого паперового полотна. А використання волокон листяної целюлози в композиції повинне сприяти отриманню паперу з підвищеною вбирною здатністю, пористістю, повітропроникністю.

За результатами дослідження також встановлено, що застосування волокон целюлози з листяних порід деревини призводить до зниження механічної міцності виготовленого з них

Зо паперу. Це пояснюється тим, що волокна листяної целюлози мають менші поперечний переріз і довжину, ніж волокна целюлози з хвойної деревини, тим більше, ніж волокна бавовняної целюлози. Разом з тим, в композиції з довговолокнистою фракцією волокна листяної целюлози сприяють підвищенню таких показників паперу як пористість і повітропроникність, всмоктування рідини, пухкість, м'якість та здатність до стискання виготовленого з них паперу.

Слід зазначити, що в матеріалах, які стосуються використання в композиції паперу волокон листяної целюлози мають на увазі целюлозу, отриману на основі деревини осики або суміші осики та берези (ГОСТ 14940 Целюлоза сульфатная беленая из лиственной древесинь (осиновая). Технические условия).

В основу винаходу поставлено задачу шляхом досягнення однорідної структури паперу підвищити його експлуатаційні властивості за призначенням - вбирну здатність, механічну міцність, в тому числі у вологому стані, пухкість і білість - показники якості, які Є ГОЛОВНИМИ ДЛЯ вбирних видів паперу різного призначення.

Проведені нами додаткові дослідження показали, що на такі властивості як всмоктувальна здатність, механічна міцність, пухкість (м'якість) паперу різного призначення для виготовлення, наприклад, серветок, лейкопластирів, простирадл тощо, впливають на вид целюлози та спосіб її підготовки перед виливанням паперового полотна. Особливо важливе значення для забезпечення цих вимог і властивостей має бавовняна целюлоза, що використовується для виготовлення паперу з високим комплексом показників, які висуваються до вбирних матеріалів, оскільки характеризується задовільними гідродинамічними властивостями та хімічною чистотою, як і волокна целюлози з інших однорічних рослин, має довгі і тонкі волокна.

Тому для виготовлення вбирного вологотривкого паперу з необхідним комплексом споживчих властивостей нами зроблена спроба встановити співвідношення між кількістю довговолокнистої фракції з волокон бавовняної целюлози, що застосовується для створення структурного каркаса з волокон бавовняної целюлози і кількістю коротковолокнистої фракції з волокон целюлози з деревини евкаліпта та целюлози з деревини осики, що використовується як наповнювач, та зв'язувальної речовини. Оптимальним співвідношенням нами встановлено 42- 4895 довговолокнистої фракції відповідного ступеня помелу і 52-58 95 коротковолокнистої фракції.

Згідно з цим, винахід стосується способу отримання волокнистої паперової маси, який бо включає вибір волокнистої сировини - бавовняної целюлози, розмеленої до ступеня помелу 36-

46"ШЕР та суміші волокон целюлози з деревини евкаліпта і волокон целюлози з деревини осики, за співвідношення, мас. 95 55 і 45 відповідно, розмелених спільно до ступеня помелу 17-23"ШР, за визначення ефективного співвідношення композиції на основі бавовняної целюлози і з суміші волокон сульфатної біленої целюлози з деревини евкаліпта та сульфатної біленої целюлози з деревини осики та введенням до волокнистої композиції зміцнюючої речовини - полівінілспиртового волокна за масової частки 0,22-0,28 95 від абсолютно сухого волокна.

З іншого боку винахід стосується виготовлення тонкого паперу з підвищеною механічною міцністю, у тому числі у вологому стані, вбирною здатністю, пухкістю та білістю - важливими показниками для цього виду паперу, який включає такі стадії: - розмелювання, підготовку і одержання двох видів паперової маси з бавовняної целюлози і суміші сульфатної біленої целюлози з деревини евкаліпта та сульфатної біленої целюлози з деревини осики; - одержання композиції волокнистої паперової маси на основі суміші бавовняної целюлози і сульфатної біленої целюлози з деревини евкаліпта та сульфатної біленої целюлози з деревини осики за відповідного їхнього співвідношення; - введення зміцнюючої добавки до композиції паперової маси; - отримання волокнистої суспензії паперової маси на основі суміші одержаної композиції; - формування з цієї суспензії паперового полотна.

Останнім часом широке застосування отримала сульфатна білена целюлоза з деревини евкаліпта.

Евкаліптова целюлоза - це порівняно новий волокнистий напівфабрикат з вмістом а- целюлози 82 95 і білістю - 90 95, який дає змогу, як показали наші попередні дослідження, підвищувати пухкість, м'якість, пористість і білість паперу, забезпечуючи привабливий вигляд виробів з нього, покращити процес його формування.

Волокна евкаліпта коротші від волокон берези і бука і значно тонші від них, лінійна щільність волокна складає лише 60 95 від показника березових волокон і 40 95 від букових, що свідчить: в 1 гевкаліптової целюлози вдвоє більше волокон, ніж у березових, і в тричі більше, ніж у букових порід. Крім того, волокна евкаліптової целюлози відрізняються більшою гнучкістю та пластичністю, що характеризується відношенням довжини волокна до його ширини.

Зо Завдяки специфічній морфологічній структурі і будові целюлоза з деревини евкаліпту має високу здатність до формування однорідного паперового листа та досягненням високої міцності, пухкості і білості.

Целюлоза з осики має достатню механічну міцність, однак її білість є невисокою і не перевищує 80-85 905, а підвищений вміст в ній геміцелюлозної фракції і менш сприятлива морфологічна будова цієї целюлози обмежують можливість і вміст її використання у композиції вбирного паперу. Ця целюлоза швидко втрачає всмоктувальну здатність і пористість у процесі розмелювання, разом з тим сприяючи підвищенню міцності паперу.

Це можна пояснити тим, що висока здатність до гідратації, що супроводжується приєднанням води і набуханням в процесі розмелювання целюлози з листяних порід деревини, а саме осикової деревини (марки ОБ-1) з вмістом а-целюлози - 71-74 96 призводить з одного боку зростання пластичності волокон та сили зв'язку між ними, що сприяє зростанню міцності паперу, а з іншого боку до втрати його всмоктувальних властивостей і пористості, що на нашу думку, обумовлено перш за все високим вмістом в ній стійких пентозанів, а також наявністю продуктів деструкції (оксицелюлози), що накопичуються в результаті жорстких умов вибілювання целюлози. Це також знижує білість і її стабільність за різних температурних впливів. Тому важливим, на нашу думку, є визначення умов розмелювання целюлози з деревини осики та вибір композиції на її основі.

Як показали результати проведених досліджень, суміш волокон целюлози з евкаліптової деревини і целюлози з деревини осики Є винятково високоякісним волокнистим напівфабрикатом з оптимальним поєднанням їхніх технічних властивостей щодо застосування у виробництві високовбирних видів паперу з вмістом використання до 52-58 95 у волокнистій композиції цих видів паперу.

Основною метою розмелювання коротковолокнистої фракції целюлози з деревини евкаліпта та целюлози з деревини осики для виробництва паперу вбирних видів є підвищення пластичності волокон для розвитку і забезпечення міцнісних властивостей волокнистої композиції. Тому, розмелювання цих видів целюлози проводили за м'яких умов, тобто за незначних присадок поверхонь розмелювальної гарнітури, а кінцевий ступінь помелу вибирався в залежності від виду целюлози, здатності зберегти структуру, паперотворні і всмоктувальні властивості її волокон під час розмелювання і виготовлення паперу невисокої маси площею 1 60 ме.

Волокна сульфатної целюлози з деревини евкаліпта та целюлози з деревини осики мають міцність, нижчу від бавовняної целюлози, оскільки їхні волокна є коротшими і міцність окремого волокна в папері є нижчою. Крім того, у волокнах коротковолокнистої фракції целюлози знаходиться значна кількість широких і коротких тонкостінних судин з великою кількістю пор і капілярів. Саме використання цієї суміші волокон целюлози повинне сприяти отриманню паперового полотна з підвищеною капілярною всмоктувальною здатністю, що є важливою споживчою та експлуатаційною властивістю вбирного паперу та виробів з нього.

Тому для підвищення міцності, пухкості, м'якості з одночасним збереженням високої здатності паперу до всмоктування рідкої фази, ми провели дослідження з вибору композиції паперової маси на основі волокон з бавовняної целюлози, сульфатної біленої целюлози з деревини евкаліпта, та целюлози з деревини осики, попередньо розмелених до відповідного ступеня помелу використовуючи їхні різні розміри за товщиною та довжиною і за відповідного співвідношення, мас. 95.

Оскільки волокна бавовняної, евкаліптової і осикової видів целюлози мають різні геометричну форму та розміри, що змінюються у процесі розмелювання, а також здатність їх до набухання і фібрилювання (розчісування на маленькі і тонкі волосинки під впливом води, тиску і розмелювальної гарнітури) - були визначені показники ступеня помелу кожного виду волокон целюлози перед приготуванням композиції паперової маси.

За м'яких умов розмелювання бавовняна целюлоза, що містить 96 95 с-целюлози і в якій повністю відсутня геміцелюлозна складова, достатньо легко розмелюється з утворенням тонких, довгих і міцних фібрил-волоконець, що дає можливість підвищити міцність виготовленого паперу з високою всмоктувальною здатністю.

Тобто, поєднуючи ці позитивні властивості волокон бавовняної целюлози з властивостями коротких волокон целюлози евкаліпта і волокон целюлози осики відбувається синергічна дія, за якої досягається найкращий зв'язок цих волокон і їхня спільна дія направлена на покращення структурно-фізичних і споживчих властивостей паперу. Саме це дає змогу підвищити всмоктувальну здатність паперу та його механічну міцність, зберігаючи на високому рівні такі показники як пухкість та білість. Тобто досягнення позитивних показників вбирного паперу забезпечені оптимальним вибором структурно-метричних властивостей волокон целюлози

Зо бавовняної і волокон з целюлози евкаліпта та волокон целюлози з осики, умовами розмелювання, ступенем помелу та їхніми розмірами, які сприяють утворенню необхідної питомої поверхні волокон в системі, якою є композиція і волокниста матриця структури паперу.

Кращі показники якості отриманого паперу за властивостями вбирної здатності (капілярного всмоктування), пухкості і м'якості та механічної міцності досягаються за розмелювання бавовняної целюлози до 36-46"ШР і спільного розмелювання суміші целюлози з деревини евкаліпта та целюлози з деревини осики за співвідношення, мас. 905 55 і 45 95 відповідно - до 17- 23"ШР. Вміст бавовняної целюлози і суміші волокон целюлози з деревини евкаліпта і целюлози з деревини осики складає відповідно мас. 95 42-48 і 52-58.

За таких умов підготовки волокна целюлози мають високі паперотвірні властивості, забезпечуючи підвищені показники міцності паперу, з одного боку і не сприяють значному зростанню питомої поверхні волокон бавовняної і целюлози з деревини евкаліпта і целюлози з деревини осики, сприяючи підвищенню його пухкості (м'якості) та вбирної здатності.

Папір вбирний, різного призначення, має високорозвинену пористу структуру, що призводить до зниження сил зв'язку між волокнами, що створюють його структуру. Тобто у такому папері слід забезпечити необхідний рівень протилежних щодо умов забезпечення показників якості: з одного боку високих вбирної здатності і пухкості, які досягаються використанням садкої маси з нерозмелених або малорозмелених целюлозних волокон і отриманням високопористої структури, з іншого боку, відповідний рівень механічної міцності паперу, який би не втрачав своєї форми і міцності за контакту з вологим середовищем.

Досягнення необхідного комплексу властивостей залежить від волокнистих компонентів і технологічних умов їхнього підготування до формування паперового полотна.

Відомо, що матеріали на основі целюлозних волокон мають недостатню початкову (природну) міцність за дії вологи, тобто вологоміцність, тому для її підвищення вводять до композиції зміцнюючі речовини, які сприяють зв'язуванню і склеюванню волокон між собою.

Протягом останніх десятиліть значна увага приділяється розробленню спеціальних речовин, хімічних сполук і матеріалів для надання паперу або картону міцності як у сухому, так і вологому станах. Як результат науково-дослідних робіт отримано полівінілспиртове волокно, яке застосовують для підвищення міцності паперу, в тому числі за дії на нього вологи.

Полівінілспиртове волокно є синтетичним волокном, продуктом лужного омилення бо полівінілацетату, характеризується високими показниками відносного розривного навантаження, стійкістю до дії світла і старіння, відносного видовження, гігроскопічністю, стійкістю до дії кислот, лугів і органічних розчинників, збереження початкової міцності у вологому стані.

Відомий спосіб виробництва крепованого паперу, який описано в патенті України 29561 кл. ран 27/00, О21Н17/33 опубл. 15.11.2000 р. бюл. Мо 6, згідно з яким для підвищення механічної міцності і капілярного всмоктування використовують склад для крепування на основі поліамідної смоли, модифікованої епіхлоргідрином, рослинної олії, продукту взаємодії бутилату калію і оксиду пропілену.

Однак, слід зазначити, що запропонований спосіб покращення механічної міцності та вбирної здатності, є складним щодо його технологічного здійснення, викликає труднощі під час сушіння паперового полотна (утворення клейких плям на поверхні сушильного циліндра) та під час крепування, що призводить до нерівномірності властивостей по ширині паперу. Крім того, зазначена технологія призводить до зростання вартості паперу, виготовленого з її використанням.

В іншому патенті ВО 2432427 С2 "Способ изготовления многослойного волокнистого материала" опубл. 27.10.2011, бюл. Мо 30. Спосіб передбачає виготовлення багатошарового картону, головним чином для пакувальної галузі з використанням довго- і коротковолокнистих целюлозних волокон, для отримання яких використовують процес фракціонування волокнистої маси і розділення її на фракції за розмірами. Задачею даного винаходу є підвищення механічних показників картону і максимальне використання целюлози листяних порід деревини, нижчої вартості ніж целюлози з хвойної деревини. В даній роботі використовують коротковолокнисту целюлозу з деревини евкаліпта, целюлозу з деревини берези, акації або їхні суміші з будь-яких двох порід деревини.

Відомий також винахід ВО 2266139 С2 "Распределительньй слой с улучшенньім переносом жидкости в удерживающий слой" на волокнистий матеріал дво- або більше шаровий, що має абсорбуючий шар, який містить облагороджену суміш зшитих целюлозних волокон і незшитих целюлозних волокон за співвідношення 85 95 і 15 95 відповідно і призначений для вбирання рідини. Такий шар має масу 1 м: від 90 до 180 г. В одному з варіантів абсорбуючого шару до складу вводять до 8 95 целюлози евкаліпта, 7 956 від маси волокон південної сосни і 85 95 від

Зо маси зшитих целюлозних волокон. Зшиті целюлозні волокна це волокна з хімічними поперечними зв'язками між волокнами.

В зазначених патентах волокна целюлози евкаліпта використовують в шарових видах картону та матеріалах для покращення їхньої механічної міцності та сорбуючої здатності. Однак ці матеріали мають високу товщину і масу площею 1 ме, а вміст волокон целюлози евкаліпта в адсорбуючому шарі становить 8 95.

Відомий фільтрувальний папір, призначений для виконання лабораторних робіт і виготовлення знезолених фільтрів (авторське свідоцтво СРСР Мо 239793, Д21Н, 18.03.69), який взято нами за близький аналог.

Для виготовлення відомого паперу як паперову масу для його формування використовують волокнисту суміш, яка складається з 50-60 95 бавовняної целюлози, 20-25 95 сульфатної біленої целюлози з листяних порід деревини і 20-25 95 сульфітної целюлози з хвойних порід деревини.

Паперову масу для виготовлення відомого паперу подрібнюють шляхом послідовного розмелювання спочатку бавовняної целюлози протягом 10-15 хв., до якої додають целюлозу з хвойних порід деревини і потім за 4-6 хв. до закінчення розмелювання, вводять у їхню суміш целюлозу з листяних порід деревини. Розмелювання ведуть до ступеня помелу 22-44"ШР.

Виливання з цієї маси паперового полотна проводять за звичайною традиційною технологією, маса відомого паперу площею 1 м: складає 75 г.

Згаданий папір вибраний нами за аналог, як близький за складом волокнистої композиції і призначенням. Використання такої технології за аналогом сприяє одержанню паперу достатньої поруватості, однак не дозволяє цілюом використати потенційну можливість біленої сульфітної і біленої сульфатної целюлози з хвойних і целюлози з листяних порід деревини, особливо для виготовлення невисокої маси паперу площею 1 м".

Відомий фільтрувальний картон (патент України на винахід 24205 А від 30.10.98), який містить суміш волокнистих напівфабрикатів за такого співвідношення мас. 90: целюлозу з хвойних порід деревини - 30-40; сульфатну целюлозу з листяних порід деревини - 20-50, бавовняну целюлозу - 20-40. Розмелювання волокнистих напівфабрикатів проводять на різних технологічних потоках: - на одному розмелюють бавовняну целюлозу до ступеня помелу 13-16"ШР; - на іншому - суміш целюлози з хвойної деревини і целюлози з листяної деревини за різного 60 співвідношення компонентів до ступеня помелу 11-14"ШР.

До отриманої волокнистої суспензії шляхом змішування розмеленого волокна бавовняної целюлози та суміші волокон хвойної і листяної целюлози за визначеного співвідношення, вводять термореактивну поліамідну смолу (ПАХ) в кількості 0,1-2,5 95 від абсолютно сухого волокна. Формування з цієї волокнистої маси картонного полотна масою 1 м? до 800 г, проводять за звичайною технологією.

Згаданий фільтрувальний матеріал підвищеної міцності у вологому стані вибрано нами за найближчий аналог як найбільш близький за призначенням, складом волокнистої композиції та технологічною сутністю.

Використання такої технології виготовлення картону за аналогом сприяє отриманню його достатньо високої міцності та фільтруючої здатності, однак не дозволяє виготовляти папір вбирний невисокої маси 1 м: з рівномірною структурою, високими механічною міцністю у сухому та вологому станах, вбирною здатністю та пухкістю.

А тому з метою зниження негативного впливу зазначених недоліків, нами запропоновано композицію на основі бавовняної целюлози та суміші волокон сульфатної біленої целюлози з деревини евкаліпта та целюлози з деревини осики, їхнього співвідношення, а також запропоновано роздільне розмелювання бавовняної целюлози та спільне розмелювання суміші сульфатної біленої целюлози з деревини евкаліпта та целюлози з деревини осики до отримання різної довжини волокон, що є важливим для одержання макропористої структури та забезпечення високого рівня вбирної здатності, пухкості і механічної міцності, виготовленого з цих волокон паперу. До отриманої волокнистої композиції вводили полівінілспиртове волокно як зміцнюючу речовину за відповідної масової частки від абсолютно сухого волокна для підвищення волого міцності паперу під час дії вологи. Перед розмелюванням волокна бавовняної целюлози подрібнювали, зменшуючи довжину волокон до 3-4 мм.

Винахід пояснюється такими прикладами. Зразки паперу, згідно з винаходом, виготовляли таким чином: волокна бавовняної целюлози розмелювали до ступеня помелу 36-46"ШР (фракція І), суміш волокон целюлози з деревини евкаліпта і целюлози з деревини осики за співвідношення мас. 90: 55 і 45 відповідно, розмелювали спільно до ступеня помелу 17-23"ШР (фракція ІІ); отримані фракції целюлозного волокна змішували між собою за співвідношення, мас. ую: 42-48:52-58 відповідно. Як зміцнюючу речовину до волокнистої суспензії вводили

Зо полівінілспиртове волокно (ПВСВ) за масової частки 0,22-0,28 95 від абсолютно сухого волокна.

З отриманої паперової маси відомим способом (формування, крепування до ступеня крепування 9 95 і сушіння) виготовляли зразки паперу масою площі 1 м: 32 г, які випробували за показниками щільності, механічної міцності (руйнівне зусилля в машинному напрямку в сухому та вологому стані) вологоміцності, капілярного всмоктування в середньому за двома напрямками протягом 10 хв. та пухкості. Також у процесі досліджень контролювали показник білості, що обумовлює естетичні властивості готового паперу та виробів з нього.

Приклад 1. Бавовняну целюлозу розмелювали до ступеня помелу 46"ШР (фракція 1).

Готували суміш з волокон целюлози евкаліпта та целюлози з деревини осики за співвідношення компонентів мас. до 55-45, яку сумісно розмелювали до 17"ШР (фракція ІІ). Отримані фракції І та

ЇЇ змішували за співвідношення компонентів, мас. 9о: бавовняна целюлоза - 48: суміш евкаліптової та осикової целюлози - 52. До волокнистої суспензії додавали ПВСВ за масової частки 0,22 95 від абсолютно сухого волокна.

Приклад 2. Бавовняну целюлозу розмелювали до ступеня помелу 44"ШР (фракція 1).

Готували суміш з волокон целюлози евкаліпта та целюлози з деревини осики, за співвідношення компонентів мас. 95 55-45, яку сумісно розмелювали до 19"ШР (фракція 11).

Отримані фракції І та ІІ змішували за співвідношення компонентів, мас. 9: бавовняна целюлоза - 46: суміш евкаліптової та осикової целюлози - 54. До волокнистої суспензії додавали ПВСВ за масової частки 0,24 95 від абсолютно сухого волокна.

Приклад 3. Бавовняну целюлозу розмелювали до ступеня помелу 40"ШР (фракція 1).

Готували суміш з волокон целюлози евкаліпта та целюлози з деревини осики, за співвідношення компонентів мас. 95 55-45, яку сумісно розмелювали до 21"ШР (фракція 11).

Отримані фракції І та ІІ змішували за співвідношення компонентів, мас. 9: бавовняна целюлоза - 44: суміш евкаліптової та осикової целюлози - 56. До волокнистої суспензії додавали ПВСВ за масової частки 0,26 95 від абсолютно сухого волокна.

Приклад 4. Бавовняну целюлозу розмелювали до ступеня помелу З8"ШР (фракція І).

Готували суміш з волокон целюлози евкаліпта та целюлози з деревини осики, за співвідношення компонентів мас. 95 55-45, яку сумісно розмелювали до 23"ШР (фракція 11).

Отримані фракції І та ІІ змішували за співвідношення компонентів, мас. 9: бавовняна целюлоза - 42: суміш евкаліптової та осикової целюлози - 58. До волокнистої суспензії додавали ПВСВ за 60 масової частки 0,28 95 від абсолютно сухого волокна. (с;

Приклад 5. Бавовняну целюлозу розмелювали до ступеня помелу 36"ШР (фракція 1).

Готували суміш з волокон целюлози евкаліпта та целюлози з деревини осики, за співвідношення компонентів мас. 95 55-45, яку сумісно розмелювали до 23"ШР (фракція 11).

Отримані фракції І та ІІ змішували, за співвідношення компонентів, мас. 95: бавовняна целюлоза - 40: суміш евкаліптової та осикової целюлози - 60. До волокнистої суспензії додавали ПВСВ за масової частки 0,28 95 від абсолютно сухого волокна.

Приклад 6 (аналог). Папір виготовляли таким чином: бавовняну целюлозу розмелювали окремо до ступеня помелу 16"ШР (фракція І), а суміш сульфатної целюлози з хвойної деревини (СФА) і сульфатної целюлози з листяної деревини (ЦЛД) за співвідношення мас. 95 З0 ії 40 відповідно, спільно розмелювали до 14"ШР (фракція 11).

Отримані фракції І і І змішували, за співвідношення компонентів, мас 90: бавовняна целюлоза - 30, суміш целюлози з хвойної деревини (СФА) і целюлоза з листяних порід деревини (ЦЛД) - 30-40 відповідно. До отриманої композиції паперової маси вводили аміноепіхлоргідринову смолу (ПАХ) за масової частки 0,3 956 від абсолютно сухого волокна. З отриманої паперової маси відомим способом, аналогічно і згідно з заявкою виготовляли зразки паперу масою 32 г/м7. Отримані зразки, згідно з винаходом, (приклади 1-5) і аналогом (6) випробували за однакових умов, а результати випробувань наведено в таблиці.

Таблиця

Волокниста композиція -

Суміш частка Капілярне Білість

Варіант волокон полівініл- ше зусилля, Н Волого- всмокту- І (коефі- (приклад) |Бавовняна| целюлози з спиртового Маса 1ІЩільність, у у міцність вання за |Пухкість, цієнт целюлоза) деревини |волокна, ув ме, г г/см сухому вологому о/, "| двома см3/г | відби- осики і від а.с. стані стані напря- вання), евкаліпту мами, мм Фо 1 ЇЇ 2 1 з | 4 | 5| 6 | 7 | 8 | 9 | ло | м | 2 3 | 44 | 56 | 026 |з321 0243 | 65| 060 | 92 | 37 | 415 87 5 | 40 | 60 | 028 |319 ба | 80 | 074 | 93 | 42 | 413 | 87 хе | з ТЕХ Абе) озю|вв| о | ве | з | зо | ве

Папір, який пропонується, характеризується достатньо високою міцністю як у сухому, такі у вологому станах за зниженої маси 1 ме паперу, що є безсумнівною перевагою у виробництві матеріалів і виробів з підвищеною вбирною здатністю, особливо багатошарових. Знижена маса площі 1 ме паперу дає можливість виготовляти вироби та матеріали з декількома прошарками і саме за рахунок цього підвищувати їхні м'якість і міцнісні властивості за різних впливів, умов використання зі значним зростанням всмоктувальної здатності.

Високий рівень показників механічної міцності, вбирної здатності забезпечується, на нашу думку, оптимальним вибором волокнистої композиції з волокон бавовняної целюлози, сульфатної біленої целюлози з деревини евкаліпта та сульфатної біленої целюлози з деревини осики, їхніх властивостей і розмірів, що і сприяє утворенню необхідної макропористої структури,

Зо виготовленого з них паперу. Отримана макропориста структура паперу, згідно з винаходом, забезпечує досягнення високої пухкості, що є також непрямою характеристикою важливих показників вбирних видів паперу, а саме: повітропроникності, всмоктувальної здатності, а наявність в композиції довгих волокон бавовняної целюлози дає змогу підвищити і забезпечити механічну міцність паперу на достатньо високому рівні. Введення до композиції паперу незначної кількості полівінілспиртового волокна сприяє підвищенню міцності паперу за контакту з водою (вологою), що розширює сферу та покращує ефективність застосування такого паперу та виробів з нього. Папір і вироби з нього можуть використовуватись без руйнування під час намокання та зминання у вологому стані або для видалення залишків вологи, наприклад, або бруду з різних поверхонь.

Разом з тим слід зазначити, що використання суміші сульфатної біленої целюлози із деревини евкаліпта і сульфатної біленої целюлози з деревини осики понад 58 95 не призводить до покращення показників якості розробленого паперу, зумовлює зростання його собівартості, а, відповідно є недоцільним.

Папір, що виготовлений за аналогом, з використанням суміші сульфатної целюлози з хвойної деревини, традиційної целюлози з листяних видів деревини (берези, бука, осики), бавовняної целюлози має також достатньо високий рівень механічної міцності у вологому стані,

однак такий папір, є більш жорстким, менш пластичним, про що свідчить знижений рівень показників пухкості (м'якості) та вбирної здатності, які Є важливими для вбирних видів паперу і виробів з них, і не забезпечує, як показали наші дослідження, суттєвого зростання вбирної здатності за збереження необхідного рівня механічної міцності та пухкості.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Спосіб виготовлення вбирного паперу, що являє собою пористий волокнистий матеріал, який включає процеси розбивання і розмелювання бавовняної целюлози і сульфатної біленої целюлози з листяної деревини, з отриманням волокнистої суспензії паперової маси, введення до неї зміцнюючої речовини, формування паперового полотна, його крепування і сушіння, який відрізняється тим, що волокна бавовняної целюлози розмелюють до ступеня помелу 36-46 "ШР (фракція І), а як сульфатну білену целюлозу з листяної деревини використовують суміш волокон целюлози з деревини евкаліпта і волокон целюлози з деревини осики, за співвідношення, мас. 95 55 і 45 відповідно, яку розмелюють спільно до ступеня помелу 17-23 "ШР (фракція Ії), отримані фракції волокон змішують між собою перед формуванням паперового полотна, за співвідношення, мас. бо: бавовняна целюлоза 42-48 суміш сульфатної біленої целюлози із деревини евкаліпта і сульфатної біленої целюлози з деревини осики 52-58, а як зміцнюючу речовину до волокнистої суспензії вводять полівінілспиртове волокно за масової частки 0,22-0,28 95 від абсолютно сухого волокна.