UA120669C2

UA120669C2 - Спосіб виробництва тонкого вбирного паперу фільтрувального та санітарно-гігієнічного призначення з розмелених волокон бавовняної целюлози та волокон сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини, деревини евкаліпта та осики

Info

Publication number: UA120669C2
Application number: UAA201807182A
Authority: UA
Inventors: Леонід Андрійович Коптюх; Людмила Валентинівна Андрієвська; Тетяна Геннадіївна Глушкова
Original assignee: Київський Національний Торговельно-Економічний Університет
Priority date: 2018-06-26
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2020-01-10

Abstract

Винахід належить до целюлозно-паперової промисловості і може бути використаний у виробництві паперу санітарно-гігієнічного призначення або фільтрувального. Спосіб включає розмелювання волокна бавовняної целюлози до ступеня помелу 36-46 °ШР (фракція І), волокна сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини - до 29-36 °ШР (фракція II), суміші волокон сульфатної біленої целюлози з деревини евкаліпта та осики, за співвідношення, мас. %, 55 і 45, відповідно, - до ступеня помелу 17-23 °ШР (фракція III). Отримані фракції волокон змішують між собою перед формуванням паперового полотна, за співвідношення, при якому вміст бавовняної целюлози складає 28-32 мас. %, сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини - 10-20 мас. %, суміші сульфатної біленої целюлози із деревини евкаліпта і осики - 52-58 мас. %. Надалі здійснюють формування паперового полотна, його крепування і сушіння. Папір характеризується високими показниками механічної міцності, вбирної здатності, пухкості та білості.

Description

сульфатної біленої целюлози з деревини евкаліпта та осики, за співвідношення, мас. 905, 55 і 45, відповідно, - до ступеня помелу 17-23 "ШР (фракція ПІ). Отримані фракції волокон змішують між собою перед формуванням паперового полотна, за співвідношення, при якому вміст бавовняної целюлози складає 28-32 мас. 95, сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини - 10-20 мас. до, суміші сульфатної біленої целюлози із деревини евкаліпта і осики - 52-58 мас. 95. Надалі здійснюють формування паперового полотна, його крепування і сушіння.

Папір характеризується високими показниками механічної міцності, вбирної здатності, пухкості та білості.

Спосіб виготовлення тонкого вбирного паперу, який включає розмелювання бавовняної целюлози, сульфатної біленої целюлози з хвойної та листяної деревини, з отриманням волокнистої суспензії, формування з неї паперового полотна, його крепування і сушіння, який відрізняється тим, що волокна бавовняної біленої целюлози розмелюють до ступеня помелу 36- 46 "ШР (фракція І), волокна сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини - до 29-36 "ШР (фракція ІІ), як сульфатну білену целюлозу з листяної деревини використовують суміш волокон сульфатної біленої целюлози з деревини евкаліпта і волокон сульфатної біленої целюлози з деревини осик, за співвідношення, мас. 9 55 і 45 відповідно, яку розмелюють спільно до ступеня помелу 17-23 "ШР (фракція ІІ); а перед формуванням паперового полотна отримані фракції волокна змішують між собою у воді, за співвідношення, мас 9: бавовняна целюлоза 28-32 сульфатна білена целюлоза з хвойної деревини 10-20 суміш сульфатної біленої целюлози із деревини евкаліпта та сульфатної біленої целюлози з деревини осики 52-58.

Винахід належить до целюлозно-паперової промисловості і може бути використаний у виробництві паперу санітарно-гігієнічного призначення або фільтрувального.

Найбільш ефективно винахід може бути використаний у виробництві паперу для виготовлення вбирних виробів різного призначення: серветок, прокладок, простирадл, паперових рушників тощо, а також фільтрів для очищення та стабілізації якості рідинних продуктів, в медицині, для абсорбуючих виробів особистої гігієни (для вбирання рідини) або очищення різних поверхонь.

Якість вбирного паперу зазвичай визначається і залежить від якості волокнистих напівфабрикатів - від виду целюлози, ступеня та умов їхнього розмелювання, параметрів технології, процесів виливання волокнистої суспензії і формування паперового полотна.

Задачею роботи є досягнення підвищеної вбирної (всмоктувальної) здатності, пухкості та білості паперу за збереження необхідного рівня механічної міцності, що забезпечує умови його використання за призначенням.

Механічну міцність паперу оцінювали за показником руйнівного зусилля, всмоктувальну здатність - за показником капілярного всмоктування в середньому за двома напрямками протягом 10 хв., пухкість визначали як 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

Зо 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 6 цілісність та форму під впливом вологи і поводили себе подібно до губки, за рахунок вибору і розроблення композиції волокон на основі бавовняної целюлози, сульфатної целюлози з хвойної деревини та суміші целюлози з деревини евкаліпта та целюлози з деревини осики, способів і умов розмелювання та відповідної підготовки целюлозних волокон для формування необхідних структури і властивостей паперу.

Таким чином, вбирний папір повинен мати необхідний комплекс властивостей - характеризуватись достатньою вбирною здатністю, м'якістю і пухкістю, а також відповідною механічною міцністю для забезпечення технологічності його перероблення на вироби, товари тощо, умов їхнього використання та експлуатації. Крім того, вироби з такого паперу повинні мати привабливий вигляд, тобто характеризуватись відповідним показником 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, залежно від виду целюлози, ступеня розмелювання, довжини та товщини волокон, відповідного співвідношення складових компонентів паперової маси, умов формування паперового полотна та інших.

Винахід стосується композиції і способів покращення вбирної здатності, механічної міцності, пухкості і білості вбирного паперу різного призначення.

Пухкість паперу - зворотна величина щільності, показує, який об'єм в см? 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 спектра застосування.

Пухкий папір має більш пухку 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, які за відповідних умов розмелювання та підготовки целюлозного волокна (паперової маси), покращують вбирну здатність, пухкість і механічну міцність, виготовленого з нього паперу.

Для забезпечення підвищених показників механічної міцності та вбирної здатності паперу використовують зазвичай целюлозу з хвойної деревини та целюлозу з листяних порід деревини, виходячи з таких міркувань: довгі волокна целюлози з хвойної деревини є гнучкими, меншою мірою вкорочуються під час розмелювання, фібрилюючись при цьому, що сприяє отриманню зімкнутої структури паперового полотна. А використання волокон целюлози з листяних порід деревини в композиції повинне сприяти отриманню паперу з підвищеною вбирною здатністю, пористістю, повітропроникністю.

В основу винаходу поставлено задачу шляхом досягнення однорідної структури паперу підвищити його експлуатаційні властивості за призначенням - вбирну здатність, механічну міцність, 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 що використовується для виготовлення, наприклад, серветок, лейкопластирів, простирадл тощо, впливають вид целюлози та спосіб її підготовки перед формуванням паперового полотна. Особливо важливе значення для забезпечення цих 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, мають довгі і тонкі волокна.

За результатами досліджень встановлено, що застосування волокон целюлози з листяних

Зо порід деревини призводить до зниження механічної міцності виготовленого з них паперу. Це пояснюється тим, що волокна листяної целюлози мають менший поперечний переріз і довжину, ніж волокна целюлози з хвойної деревини, тим більше, ніж волокна бавовняної целюлози.

Разом з тим, волокна листяної целюлози в композиції з довговолокнистою фракцією 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).

Тому для виготовлення вбирного паперу різного призначення чи фільтрувального з необхідним комплексом споживчих властивостей нами зроблена спроба встановити співвідношення між кількістю довговолокнистої фракції з волокон бавовняної целюлози та целюлози з хвойної деревини, що застосовується для створення структурного каркаса, і кількістю коротковолокнистої фракції з целюлози деревини евкаліпта та деревини целюлози з деревини осики, що використовується як наповнювач або зв'язувальна речовина. Та оптимального співвідношення мас. 95: довговолокнистої фракції і коротковолокнистої Фракції.

Бавовняна целюлоза, що використовується для виготовлення паперу з високим комплексом показників, які висуваються до вбирних матеріалів, оскільки характеризується задовільними гідродинамічними властивостями та хімічною чистотою. Волокна бавовняної целюлози як і целюлози з інших однорічних рослин, мають довгі і тонкі волокна.

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, целюлози з хвойної деревини і целюлози з деревини евкаліпта та целюлози з деревини осики, попередньо розмелених до відповідного ступеня помелу, використовуючи їхні різні властивості та розміри за товщиною і довжиною за відповідного співвідношення, мас. 95.

Оскільки волокна бавовняної целюлози, целюлози з хвойної і целюлози з листяних видів деревини евкаліпта та целюлози з деревини осики мають різні геометричну форму, розміри, що змінюються у процесі розмелювання, а також здатність їх до набухання і фібрилювання бо (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.

Забезпечення підвищених показників механічної міцності та вбирної здатності досягається використанням сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини, виходячи з таких міркувань: волокна сульфатної целюлози більш гнучкі, більшої довжини, міцніші від волокон сульфітної целюлози щонайменше вкорочуються під час розмелювання, фібрилюючись при цьому, що сприяє отриманню зімкнутого паперового полотна.

За результатами наших досліджень, папір на основі сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини має нижчі значення показника щільності, а відповідно, вищу пористість за одних і тих умов розмелювання целюлозного волокна паперової маси. Підтвердженням цього свідчить підвищений показник повітропроникності паперу на основі сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини, а природно, що здатність такого паперу до стиснення також має зрости, тобто повинен зростати показник пухкості такого паперу (величина обернена щільності).

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.

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.

Як показали результати проведених досліджень, целюлоза з евкаліптової деревини є винятково високоякісним волокнистим напівфабрикатом з оптимальним поєднанням технічних

Зо властивостей щодо застосування у виробництві високовбирних видів паперу з вмістом її використання до 52-58 95 у волокнистій композиції цих видів паперу.

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 обмежує можливість і вміст її використання у композиції вбирного паперу. Ця целюлоза швидко втрачає всмоктувальну здатність і пористість у процесі розмелювання, обмежує можливість підвищення міцності і пухкості паперу.

Це можна пояснити тим, що висока здатність до гідратації (приєднання води і набухання) в процесі розмелювання целюлози з листяних порід деревини, а саме осикової деревини (марки

ОБ-1) (вміст а-дцелюлози - 71-7495) призводить до втрати всмоктувальних властивостей і пористості, з підвищенням ступеня помелу, 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 і 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.

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 властивостей та виду целюлози і здатності зберегти структуру та паперотвірні всмоктувальні властивості її волокон під час розмелювання і виготовлення невисокої маси паперу площею 1 м".

Згідно з цим, винахід стосується способу отримання волокнистої паперової маси, який включає вибір волокнистої сировини - бавовняної целюлози, розмеленої до ступеня помелу 36- 46 "ШР, сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини, розмеленої до ступеня помелу 29-36 "ШР та суміші сульфатної біленої целюлози з деревини евкаліпта та деревини осики, розмеленої до 17-23 "ШР, за визначення ефективного співвідношення композиції на основі бавовняної целюлози, сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини і суміші сульфатної біленої целюлози з деревини евкаліпта та сульфатної біленої целюлози з деревини осики, 60 мас. 95 відповідно 28-32; 10-20; 52-58.

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

Проведені нами додаткові дослідження показали, що на такі властивості як всмоктувальна здатність, механічна міцність, пухкість (м'якість) паперу, що використовується для виготовлення, наприклад, серветок, лейкопластирів, простирадл тощо, впливають вид целюлози та спосіб її підготовки перед формуванням паперового полотна. Особливо важливе значення для забезпечення цих 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, мають довгі і тонкі волокна.

У волокнах целюлози з деревини евкаліпта та целюлози з деревини осики, що вводять до композиції паперу, знаходиться значна кількість широких і коротких тонкостінних судин з великою кількістю пор і капілярів, що повинне сприяти отриманню паперового полотна (паперу) з підвищеною капілярною всмоктувальною здатністю - важливою споживчою властивістю вбирного паперу. Використання коротковолокнистої фракції за невисокого ступеня помелу

Зо дозволяє отримати папір з рівномірною і зімкнутою структурою, підвищеними пористістю, пухкістю і вбирною здатністю, але такий папір має низьку механічну міцність. Отримання паперу високої вбирної здатності за достатньо високого рівня механічної міцності досягається за умови використання правильного співвідношення і поєднання коротких волокон целюлози з довгими целюлозними волокнами з хвойної деревини та бавовняної целюлози.

Кращі показники якості отриманого паперу за властивостями всмоктувальної (вбирної) здатності (капілярного всмоктування), пухкості і м'якості та механічної міцності досягаються за розмелювання бавовняної целюлози до 36-46 "ШР, хвойної целюлози до 29-36 "ШЕ і суміші целюлози з деревини евкаліпта та целюлози з деревини осики до 17-23 "ШР.

За таких умов підготовки волокна целюлози мають високі структуро- і паперотвірними властивостями, забезпечуючи підвищені показники міцності паперу, з одного боку і не сприяють значному зростанню питомої поверхні целюлози бавовняної, хвойної і евкаліптової деревини, сприяючи підвищенню його пухкості (м'якості) та вбирної здатності.

Папір вбирний, різного призначення має високорозвинену пористу структуру, що приводить до зниження сил зв'язку між волокнами, що створюють його структуру. Тобто у такому папері слід забезпечити необхідний рівень протилежних щодо умов досягнення 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 виливання паперового полотна.

За м'яких умов розмелювання бавовняна целюлоза, що містить 95-98 95 а-целюлози, 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 відбувається синергічна дія, за якої досягається найкращий зв'язок цих волокон між собою і їхня спільна дія направлена на покращення структурно-фізичних і споживчих властивостей паперу. Саме це змогу підвищити всмоктувальну здатність паперу та його механічну міцність, зберігаючи на високому рівні такі показники як бо білість та пухкість. Таким чином, досягнення позитивних показників вбирного паперу забезпечується оптимальним вибором структурно-метричних властивостей волокон бавовняної целюлози, целюлози з хвойної деревини, волокон целюлози з деревини евкаліпта та волокон целюлози з деревини осики, умовами їхнього розмелювання, ступенем помелу та їхніми розмірами, які сприяють утворенню необхідної питомої поверхні волокон в системі, якою є композиція і волокниста матриця структури паперу.

За роздільного розмелювання бавовняну целюлозу розмелювали до ступеня помелу 36- 46 "ШР, в той час як сульфітну білену целюлозу з хвойної деревини - до 29-36 "ШР, а суміш целюлози з деревини евкаліпта та целюлози з деревини осики, за співвідношення, мас 95 - 55 і 45, - до 17-23 "ШР. Вміст бавовняної целюлози, сульфатної целюлози з хвойної деревини, суміші евкаліптової целюлози і целюлози з деревини осики складає відповідно 28-32:10-20: 52- 58 мас, 95.

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

Відомий винахід КО 2266139 С2 "Распределительньй слой с улучшенньм 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 95 від маси волокон південної сосни і 85 95 від маси зшитих целюлозних волокон. Зшиті целюлозні волокна це волокна з хімічними поперечними зв'язками між волокнами.

В зазначеному патенті 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 м, а вміст волокон целюлози евкаліпта в

Зо 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 9о 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 призначенням і технологічною суттю. Використання такої технології за аналогом сприяє одержанню паперу достатньої поруватості, однак не дозволяє цілком використати потенційну можливість біленої сульфатної і біленої сульфатної целюлози з хвойних і целюлози з листяних порід деревини, особливо для виготовлення невисокої маси паперу площею 1 м.

Відомий фільтрувальний картон, який містить волокна сульфатної целюлози з хвойної деревини, целюлози з листяної деревини і бавовняної целюлози, за наступного співвідношення, мас. бо: сульфатна целюлоза з хвойної деревини - 30-40, сульфатна целюлоза з листяної деревини - 20-50, бавовняна целюлоза - 20-40 (патент України 24203 А Фільтрувальний картон.

Опублікований 07.07.1998 р.). Цей картон взято нами за найближчий аналог за технічною суттю, а саме композицією волокнистих напівфабрикатів для підвищення його вбирної та фільтрувальної здатності.

Підготовку паперової маси проводять на двох технологічних потоках; на одному з них розмелюють бавовняну целюлозу до ступеня помелу 13-16 "ШР, а на іншому суміш целюлози з хвойної деревини і целюлози з листяних порід деревини за різного співвідношення компонентів розмелюють до ступеня помелу 11-14 "ШР. З розмеленого волокна різних видів целюлози готують композицію паперової маси за різного співвідношення компонентів, з якої формують 60 полотно картону масою 1 медо 800 г.

Фільтрувальний картон, виготовлений за такою технологією, має достатньо високі показники міцності, обумовлені наявністю у композиції волокон бавовняної целюлози і целюлози з хвойних порід деревини. Однак, показники вбирної здатності паперу за прототипом є недостатніми, а маса картону площею 1 м? досить висока. Крім того, бавовняні волокна мають значну нерівномірність за довжиною та шириною, що за такої технології не дозволяє досягти необхідного ступеня укорочення і фібрилювання волокон бавовняної целюлози, а відповідно не дозволяє сформувати паперове полотно з цих волокон рівномірної структури, щільності, товщини і зниженої маси 1 м".

Волокна бавовняної целюлози під час розмелювання фібрилюються і легше вкорочуються через їхню специфічну морфологічну структуру, що пов'язано із спіральним розташуванням фібрил у клітинній стінці Тому волокна бавовняної целюлози слід використовувати для отримання паперу з високо пористою структурою, для яких важливими є показники всмоктувальної здатності, м'якості, білості, механічної міцності, у тому числі за контакту з рідинним середовищем.

Перед розмелюванням бавовняну білену целюлозу подрібнювали, зменшуючи довжину волокон до 3-4 мм, за м'якого та помірного розмелювання бавовняної целюлози отримували тонкі ії міцні фібрили, що дозволяє забезпечити для композицій з сульфатною біленою целюлозою з хвойної деревини та короткими волокнами целюлози з деревини евкаліпта і целюлози з деревини осики підвищені механічну міцність, вбирну здатність та пухкість, виготовленого з них паперу.

Винахід пояснюється такими прикладами. Зразки паперу, згідно з винаходом, виготовляли таким чином: бавовняну целюлозу розмелювали до ступеня помелу 36-46 "ШР, волокна сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини розмелювали до ступеня помелу 29-36 "ШР, суміш сульфатної біленої целюлози з деревини евкаліпта та целюлози з деревини осики - до ступеня помелу 17-23 "ШР. Розмелені волокна змішували між собою у воді, отримуючи композицію за різних співвідношень, мас. 95. З отриманої паперової маси відомим способом (формування паперового полотна, його крепування до ступеня крепування 995 і сушіння) виготовляли зразки паперу масою площі 1 м? 32 г, які випробували за показниками щільності, механічної міцності (руйнівне зусилля в машинному і поперечному напрямках), капілярного

Зо 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. Зразки паперу виготовляли з паперової маси, що має композицію з бавовняної целюлози, розмеленої до ступеня помелу 46 "ШР (фракція І), сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини, розмеленої до ступеня помелу 29 "ШР (фракція ІІ) та суміші сульфатної целюлози з деревини евкаліпта та целюлози з деревини осики, розмеленої до ступеня помелу 17 "ШР (фракція ІІІ) за співвідношення, мас. 90: 32:10:58 відповідно.

Приклад 2. Зразки паперу виготовляли з паперової маси, що має композицію з бавовняної целюлози, розмеленої до ступеня помелу 44 "ШР (фракція І), сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини, розмеленої до ступеня помелу 32 "ШР (фракція ІІ) та суміші сульфатної целюлози з деревини евкаліпта та целюлози з деревини осики, розмеленої до ступеня помелу 19 "ШР (фракція ІІ) за співвідношення, мас. 9о: 30:14:56 відповідно.

Приклад 3. Зразки паперу виготовляли з паперової маси, що має композицію з бавовняної целюлози, розмеленої до ступеня помелу 40 "ШР (фракція І), сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини, розмеленої до ступеня помелу 34 "ШР (фракція ІІ) та суміші сульфатної целюлози з деревини евкаліпта та целюлози з деревини осики, розмеленої до ступеня помелу 21 "ШР (фракція ІІІ), за співвідношення, мас. 90: 28:18:54 відповідно.

Приклад 4. Зразки паперу виготовляли з паперової маси, що має композицію з бавовняної целюлози, розмеленої до ступеня помелу 38 "ШР (фракція І), сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини, розмеленої до ступеня помелу 36 "ШР (фракція ІІ) та суміші сульфатної целюлози з деревини евкаліпта та целюлози з деревини осики, розмеленої до ступеня помелу 23 "ШР (фракція ІІ), за співвідношення, мас. 90: 28:20:52 відповідно.

Приклад 5. Зразки паперу виготовляли з паперової маси, що має композицію з бавовняної целюлози, розмеленої до ступеня помелу 36 "ШР (фракція І), сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини, розмеленої до ступеня помелу 36 "ШР (фракція ІІ) та суміші сульфатної целюлози з деревини евкаліпта та целюлози з деревини осики, розмеленої до ступеня помелу 21 "ШР (фракція ІІІ) за співвідношення, мас. 90: 32:16:52 відповідно.

Приклад 6 (аналог). Паперову масу отримували наступним чином: бавовняну целюлозу за масової частки, мас бо - 30 о розмелювали до ступеня помелу 16 "ШР, а суміш сульфатної бо біленої целюлози з хвойної деревини (СФА) за масової частки - 30 та сульфатної біленої целюлози з листяних порід деревини (ЦЛД) за масової частки - 40 розмелювали спільно до ступеня помелу 14 "ШР. З отриманих фракцій отримували композицію паперової маси, з якої виготовляли відомим способом аналогічно і згідно з заявкою зразки паперу масою 32 г.

Результати випробування зразків паперу згідно з заявкою (1-5) та аналогом (6) наведено в таблиці.

Таблиця

Волокниста композиція паперової з -

З | 28 | 718 | 54 | 319 | 025 | 66 | 34 | 42 | 4ло | 87

Як свідчать результати виконаних досліджень, зразки паперу, що виготовлені у відповідності з заявкою на винахід, характеризуються високим рівнем показників механічної міцності, вбирної здатності, що забезпечується, на наше переконання, оптимальним вибором волокнистої композиції з целюлозних волокон бавовняної целюлози, сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини та суміші сульфатної біленої целюлози з деревини евкаліпта та осики, їхніх розмірів за довжиною та товщиною, що і сприяє утворенню необхідної макропористої структури, виготовленого з них паперу. Отримана макропориста структура, в свою чергу, забезпечує досягнення високої пухкості що Є також непрямою характеристикою показників повітропроникності, всмоктувальної здатності, а наявність в композиції довгих волокон бавовняної целюлози і целюлози з хвойної деревини з дає змогу підвищити і забезпечити механічну міцність паперу на достатньо високому рівні.

Тобто за спільного використання за відповідних умов підготовлених та співвідношень в композиції паперової маси волокон бавовняної целюлози і целюлози з хвойної деревини відбувається позитивний вплив та створення сумісно з волокнами целюлози з деревини евкаліпта та целюлози з деревини осики такої структури паперового полотна, яка забезпечує синергічну дію на його показники як механічної міцності, так і вбирної здатності.

Слід також зазначити, що зразки паперу, згідно з винаходом, характеризуються достатньо високим рівнем показника білості, що обумовлює високий рівень естетичних властивостей та привабливого вигляду паперу та виробів з нього.

Папір, що виготовлений за аналогом, з використанням суміші волокон бавовняної целюлози і сульфатної целюлози з хвойної деревини і суміш сульфатної біленої целюлози з деревини евкаліпта та целюлози з деревини осики забезпечують також високий рівень механічної міцності

Зо паперу. Однак, такий папір є більш жорстким, менш пластичним, про що свідчать знижений рівень показників пухкості (м'якості) та вбирної здатності, які є важливими для вбирних видів паперу і виробів з них.

За цієї технології виникають також труднощі щодо забезпечення рівномірності паперу низької маси 1 ме-32 г. Це можна пояснити тим, що за технології, згідно з аналогом, не досягається необхідного ступеня укорочення і фібрилювання волокон бавовняної целюлози та целюлози з хвойної деревини, що в свою чергу, не дозволяє сформувати паперове полотно з цих волокон рівномірної структури, щільності, товщини і маси 1 м? та забезпечити необхідний рівень його споживчих властивостей.

Claims

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Спосіб виготовлення тонкого вбирного паперу, який включає розмелювання бавовняної целюлози, сульфатної біленої целюлози з хвойної та листяної деревини, з отриманням волокнистої суспензії, формування з неї паперового полотна, його крепування і сушіння, який відрізняється тим, що волокна бавовняної целюлози розмелюють до ступеня помелу 36-46

"ШР (фракція І), волокна сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини - до 29-36 "ШР

(фракція ІІ), як сульфатну білену целюлозу з листяної деревини використовують суміш волокон сульфатної біленої целюлози з деревини евкаліпта і волокон сульфатної біленої целюлози з деревини осики, за співвідношення, мас. 9о, 55 і 45, відповідно, яку розмелюють спільно до ступеня помелу 17-23 "ШР (фракція І); а перед формуванням паперового полотна отримані фракції волокна змішують між собою у воді, за співвідношення, мас. 9о:

бавовняна целюлоза 28-32 сульфатна білена целюлоза з хвойної деревини 10-20 суміш сульфатної біленої целюлози із деревини евкаліпта та сульфатної біленої целюлози з деревини осики 52-58.