Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

композиция для производства мелованной бумаги

Классы МПК:D21H11/10 смеси целлюлозы и древесной массы
D21H11/08 древесная или термомеханическая масса
D21H21/10 удерживающие агенты или улучшающие осушение
D21H21/14 отличающиеся функцией или свойствами, которые они имеют в бумаге или на ее поверхности
D21H21/20 агенты, обеспечивающие прочность при намокании
D21H21/22 агенты, придающие бумаге пористость, поглощаемость или объемность
D21H21/54 сферические, например микрокапсулы, шарики
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Закрытое акционерное общество "Инвестлеспром" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-09-14
публикация патента:

Композиция предназначена для производства мелованной бумаги, в частности для получения легкой мелованной бумаги, и может быть использована в целлюлозно-бумажной промышленности. Композиция содержит волокнистую смесь из химико-термомеханической массы и целлюлозы. Волокнистая смесь содержит березовую беленую химико-термомеханическую массу со степенью помола 60-125 мл (CSF) и целлюлозу со степенью помола 350-500 мл (CSF) при заданном соотношении компонентов. В качестве целлюлозы волокнистая смесь содержит беленую хвойную сульфатную целлюлозу и/или хвойную сульфитную целлюлозу, или хвойную целлюлозу, и/или лиственную целлюлозу. Техническим результатом является расширение лиственных пород древесины за счет использования березовой беленой химико-термомеханической массы в приготовлении волокнистого полуфабриката для получения бумаги с высокими физико-механическими показателями при обеспечении степени белизны. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, к составу массы для производства мелованных сортов бумаги, требующих высокого качества бумаги-основы, в частности может использоваться при получении легкой мелованной бумаги.

Известна бумажная масса для изготовления бумаги-основы, используемой для облицовывания фанеры по а.с. № 1756442, D21H 11/10, 1992. Бумажная масса содержит 25-45% сульфатной беленой хвойной целлюлозы, 5-20% термомеханической или химико-термомеханической массы из еловой или еловой и осиновой щепы, и сульфатную беленую лиственную целлюлозу. Размол беленой сульфатной хвойной и лиственной массы производят раздельно, до степени помола °Ш: хвойная 26-28, лиственная 28-32. Недостатком является низкая степень белизны получаемой бумаги, ограниченное использование природных лесных ресурсов для ее производства.

Известна волокнистая масса для изготовления бумаги, предназначенной для упаковки пищевых продуктов на автоматах по а.с. № 996596, D21H 3/00, 1983. Масса содержит целлюлозу и термо-химико-механическую древесную массу, полученную химической обработкой щепы смесью карбоната или бикарбоната натрия, едкого натра и сульфида натрия. Термомеханическую древесную массу получают из щепы лиственной древесины, смеси лиственной и хвойной древесины и одной хвойной древесины. Недостатками являются низкие степень белизны и прочность бумаги, получаемой из волокнистой массы.

В качестве ближайшего аналога заявляемому техническому решению выбрано изобретение по а.с. № 632790, D21H 3/00, 1978. Волокнистая масса для изготовления бумаги, предназначенной для упаковки и расфасовки пищевых продуктов на автоматах, содержит 30-50 вес.% целлюлозы и 50-70 вес.% лиственной химико-термической рафинерной древесной массы. Химико-термическую древесину получают размолом осиновой щепы на дисковой мельнице с предварительной химико-термической обработкой. Недостатком является низкая степень белизны получаемой бумаги вследствие использования осиновой щепы, придающей желтый цвет бумаге. Кроме того, ограничение применения лиственных пород только осиной приводит к недостаточному использованию ресурсов лиственных пород на территории РФ. Низкие характеристики получаемой массы, такие как прочность и степень белизны, препятствуют использованию волокнистой массы для изготовления мелованной бумаги.

Технической задачей заявляемого изобретения является расширение ряда лиственных пород древесины, используемых для получения бумаги с высокими физико-механическими показателями.

Техническим результатом является получение возможности применения лиственных пород древесины, помимо осины, при обеспечении степени белизны и прочности, достаточных для получения мелованной бумаги.

Технический результат обеспечивается тем, что в композиции для производства мелованной бумаги, содержащей волокнистую смесь из химико-термомеханической массы и целлюлозы, согласно изобретению, волокнистая смесь содержит березовую беленую химико-термомеханическую массу со степенью помола 60-125 мл (CSF) и целлюлозу со степенью помола 350-500 мл (CSF) при следующем соотношении, мас.%:

березовая беленая химико-термомеханическая масса 60-95
целлюлоза 5-40.

В качестве целлюлозы композиция содержит беленую хвойную сульфатную целлюлозу и/или хвойную сульфитную целлюлозу. Наряду с хвойной целлюлозой композиция может содержать лиственную целлюлозу.

Технический результат достигается за счет того, что бумажная масса помимо традиционно используемой хвойной целлюлозы содержит березовую беленую химико-термомеханическую массу (БХТММ), которая занимает большую часть - 60-95 мас.% в общем составе. Применение березовой БХТММ позволяет значительно расширить возможности использования природных ресурсов на территории России. Доля покрытых лесом земель с преобладанием березы на территории Российской Федерации составляет - 13%, на территории Уральского региона - 29%, в том числе в Курганской области - 51%, Пермской области - 24%, Челябинской области - 47%, Башкирии - 25%, Свердловской области - 30% (Лесотаксационный справочник для лесов Урала, 1991). Известно, что бумагообразующие свойства хвойных пород древесины более высокие по сравнению с лиственными породами. Их волокна более длинные и гибкие, обладают лучшими механическими показателями. Волокна древесины представляют собой полые цилиндры. Длина волокон древесины хвойных пород составляет 2-4 мм, диаметр - 25 мкм, длина березовых волокон - около 1 мм, диаметр - 10 мм. Способность к межволоконному связеобразованию у хвойных волокон выше, чем у березовых, за счет большей длины и гибкости. Березовые же волокна обладают более толстой стенкой цилиндра, за счет чего имеют более высокую жесткость. Прочность бумаги из волокон березовой древесины ниже, чем прочность бумаги из волокон хвойной древесины. Однако степень белизны бумаги из березовых волокон достаточно высокая за счет особенностей хромоформных групп лигнина березы. Повышение прочности бумаги, изготовленной из бумажной массы с применением березовой БХТММ, обеспечивается оптимальной степенью помола всех составляющих, входящих в композицию. Для волокнистого полуфабриката смеси березовой беленой химико-термомеханической массы степень помола составляет 60-125 мл (CSF), для беленой хвойной сульфатной целлюлозы - 350-500 мл (CSF). При данной степени помола волокна березы становятся гибкими, эластичными, за счет чего увеличивается площадь сцепления их с соседними волокнами, кроме того, на поверхности березовых волокон образуются мелкие зацепы, так называемые нано-фибриллы, усиливающие степень сцепления с соседними березовыми волокнами и волокнами сульфатной целлюлозы. Степень помола этих двух составляющих, указанная выше, так же способствует наилучшему сцеплению березовых волокон. Экспериментальным путем выявлено, что при указанных степенях измельчения всех компонентов прочность получаемой бумаги максимальна. Изменение степени помола ниже указанных значений приводит к худшему сцеплению волокон, увеличение степени помола - к истиранию и разрушению волокон. При указанных степенях помола всех компонентов содержание БХТТМ может варьироваться в диапазоне 60-95 мас.%, этим достигается требуемая степень белизны получаемой мелованной бумаги. Для обеспечения прочности бумаги используют целлюлозу в указанных количествах при данных степенях помола. В композиции для производства мелованной бумаги в основном используют беленую хвойную сульфатную целлюлозу. Однако она может быть частично или полностью заменена на сульфитную хвойную целлюлозу, кроме того, наряду с хвойной целлюлозой может использоваться целлюлоза лиственная.

Исследования физико-механических свойств опытных образов показали, что введение дополнительной стадии размола и увеличение степени помола БХТММ от 110 до 70 мл CSF приводит к увеличению прочностных свойств - сопротивлению разрыву и сопротивлению раздиранию, прочности поверхности. Энергия межволоконных связей возросла с 256 до 330 J/м2 и превысила значение 280 J/м2 для стандартной БХТММ из хвойной древесины ели. Это объясняется появлением микро- и нанонфибрилл на поверхности волокон, дополнительных свободных гидроксильных групп на поверхности гемицеллюлоз и лигнина, которые образуются в процессе дополнительной стадии размола, проведенной с использованием современного размалывающего оборудования, и обеспечивают формирование связей в листе на уровне микро- и нанофибрилл. С другой стороны, укорачивание волокон в процессе размола приводит к появлению мелкого волокна. Мелкое волокно, в свою очередь, заполняет пустоты между длинными волокнами, за счет чего снижается воздухопроницаемость и шероховатость.

При использовании заявляемой бумажной массы в производстве бумаги с улучшенными оптическими свойствами, такими как белизна и непрозрачность при сохранении высокой пухлости и необходимой прочности с максимальным содержанием березовой БХТММ, в композиции полуфабриката используют стандартную технологию получения мелованной бумаги. Предлагаемая композиция позволяет вырабатывать бумагу-основу на скоростях не менее 1700 м/мин с хорошей эффективностью проводки полотна. Прочность бумаги позволяет выдерживать данные скорости без остановок технологического процесса вследствие разрыва полотна. Белизна березовой БХТММ составляет не менее 80% ИСО, белизна беленой сульфатной хвойной целлюлозы - не менее 87% ИСО. Их композиция, используемая для выработки основы легкой мелованной бумаги, позволяет получить продукт с высокой степенью белизны - более 80% ИСО, низкой шероховатостью и высокой механической прочностью. При этом содержание наполнителя и упрочняющих добавок не превышает уровень в существующих легких мелованных бумагах.

Сравнительные физико-механические характеристики бумаги, получаемой с использованием березовой БХТММ и с использованием еловой БХТММ, приведены в таблице.

Свойства Содержание БХТМ в композиции бумаги, %
березовая 80березовая 80еловая 65
Степень помола SCF по "канадскому стандарту", мл 11070 110
Масса бумаги площадью 1 м2, г 5658 58
Толщина, мкм71 7272
Сопротивление разрыву, Нм/гкомпозиция для производства мелованной бумаги, патент № 2434091 композиция для производства мелованной бумаги, патент № 2434091 композиция для производства мелованной бумаги, патент № 2434091
- машинное направление 6078 82
- поперечное направление20 25 21
Сопротивление раздиранию, мНм2 композиция для производства мелованной бумаги, патент № 2434091 композиция для производства мелованной бумаги, патент № 2434091 композиция для производства мелованной бумаги, патент № 2434091
- машинное направление 6,08,0 5,0
- поперечное направление 3,35,0 5,0
Энергия межволоконных связей, J/м2 256330 280
Воздухопроницаемость по Бентсену, мл/мин 180160 250
Шероховатость по Бентсену, мл/мин лицевая/сеточная 230/270180/220 170/226
Шероховатость по Паркеру PPS 10, мкм лицевая/сеточная 6,5/5,45,7/6,1 5,1/6,2
Стойкость поверхности к выщипыванию по Деннисону, № лицевая/сеточная 8/810/9 8/8
Белизна ISO, %84 8684
Непрозрачность, % 84 8185

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет расширить применение лиственных пород древесины за счет использования березы в приготовлении волокнистого полуфабриката смеси БХТММ при обеспечении физико-механических показателей, необходимых для изготовления мелованной бумаги.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Композиция для производства мелованной бумаги, содержащая волокнистую смесь из химикотермомеханической массы и целлюлозы, отличающаяся тем, что волокнистая смесь содержит березовую беленую химикотермомеханическую массу со степенью помола 60-125 мл (CSF) и целлюлозу со степенью помола 350-500 мл (CSF) при следующем соотношении, мас.%:

березовая беленая химикотермомеханическая масса 60-95
целлюлоза 5-40

2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве целлюлозы содержит беленую хвойную сульфатную целлюлозу и/или хвойную сульфитную целлюлозу.

3. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве целлюлозы содержит хвойную целлюлозу и/или лиственную целлюлозу.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2434091

patent-2434091.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс D21H11/10 смеси целлюлозы и древесной массы

Класс D21H11/08 древесная или термомеханическая масса

Класс D21H21/10 удерживающие агенты или улучшающие осушение

Класс D21H21/14 отличающиеся функцией или свойствами, которые они имеют в бумаге или на ее поверхности

Патенты РФ в классе D21H21/14:
бумажные продукты с управляемыми свойствами ворсистости -  патент 2430709 (10.10.2011)
способ введения наполнителя в бумагу -  патент 2426828 (20.08.2011)
улучшенные составы и способы для производства бумаги -  патент 2419700 (27.05.2011)
способ получения бумажной массы -  патент 2412296 (20.02.2011)
бумажные основы, применяющиеся для изготовления ленты для перекрытия стыков между облицовочными листами -  патент 2409721 (20.01.2011)
салфеточные изделия, содержащие полимерную дисперсию -  патент 2409720 (20.01.2011)
водные композиции для маслоотталкивающей обработки бумаги, содержащие соли перфторполиэфиров дикарбоновых кислот -  патент 2402580 (27.10.2010)
улучшенные композиции и способы производства бумаги -  патент 2387751 (27.04.2010)
способ изготовления бумаги -  патент 2384661 (20.03.2010)
прессованный в мокром состоянии продукт в виде туалетной бумаги и полотенец с повышенным относительным удлинением в поперечном направлении и низкими значениями отношения прочности, изготавливаемый с применением процесса крепирования на ткани при высоком содержании твердого вещества -  патент 2365326 (27.08.2009)

Класс D21H21/20 агенты, обеспечивающие прочность при намокании

Патенты РФ в классе D21H21/20:
способ получения целлюлозного продукта -  патент 2496936 (27.10.2013)
способ введения наполнителя в бумагу -  патент 2426828 (20.08.2011)
целлюлозный продукт -  патент 2422573 (27.06.2011)
бумажные основы, применяющиеся для изготовления ленты для перекрытия стыков между облицовочными листами -  патент 2409721 (20.01.2011)
способ изготовления бумаги -  патент 2384661 (20.03.2010)
способ обработки целлюлозного волокна -  патент 2341603 (20.12.2008)
способ изготовления целлюлозно-полимерных композиционных материалов -  патент 2301859 (27.06.2007)
агент для повышения влагопрочности и способ его получения -  патент 2223972 (20.02.2004)
способ изготовления многослойной бумаги для основных слоев декоративного бумажно-слоистого пластика -  патент 2101411 (10.01.1998)
способ изготовления многослойной бумаги для основных слоев декоративного бумажно-слоистого пластика -  патент 2101410 (10.01.1998)

Класс D21H21/22 агенты, придающие бумаге пористость, поглощаемость или объемность

Патенты РФ в классе D21H21/22:
бумажные продукты с управляемыми свойствами ворсистости -  патент 2430709 (10.10.2011)
абсорбирующее полотно, имеющее сеть из регенерированных целлюлозных микроволокон -  патент 2425918 (10.08.2011)
способ получения бумажной массы -  патент 2412296 (20.02.2011)
бумага с улучшенной жесткостью и пухлостью и способ для ее изготовления -  патент 2387752 (27.04.2010)
способ изготовления бумаги или картона и бумага или картон, изготовленный этим способом -  патент 2367739 (20.09.2009)
изготовление бумаги с использованием латекса с агломерированными полыми частицами -  патент 2365696 (27.08.2009)
прессованный в мокром состоянии продукт в виде туалетной бумаги и полотенец с повышенным относительным удлинением в поперечном направлении и низкими значениями отношения прочности, изготавливаемый с применением процесса крепирования на ткани при высоком содержании твердого вещества -  патент 2365326 (27.08.2009)
композиция -  патент 2347030 (20.02.2009)
осажденный карбонат кальция, способ его получения, наполнитель для наполнения бумаги и бумага с наполнителем -  патент 2344078 (20.01.2009)
бумага с улучшенной жесткостью и пухлостью и способ для ее изготовления -  патент 2330911 (10.08.2008)

Класс D21H21/54 сферические, например микрокапсулы, шарики

Патенты РФ в классе D21H21/54:
бумажная или картонная основа, содержащая целлюлозные волокна и расширяемые микросферы, и упаковочная тара, содержащая эту основу -  патент 2506363 (10.02.2014)
бумажные основы с повышенной проклейкой поверхности и низкой проклейкой полотна, обладающие высокой стабильностью размеров -  патент 2449070 (27.04.2012)
упаковочный ламинат -  патент 2444440 (10.03.2012)
микросферы -  патент 2432989 (10.11.2011)
микросферы -  патент 2432202 (27.10.2011)
микросферы -  патент 2432201 (27.10.2011)
композиции, содержащие расширяемые микросферы и ионное соединение, и способы их получения и использования -  патент 2425068 (27.07.2011)
целлюлозный продукт -  патент 2422573 (27.06.2011)
бумага с улучшенной жесткостью и пухлостью и способ для ее изготовления -  патент 2387752 (27.04.2010)
изготовление бумаги с использованием латекса с агломерированными полыми частицами -  патент 2365696 (27.08.2009)

Наверх