ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

Способ изготовления листового волокнистого материала для производства гофрированной бумаги и картона включает в себя следующие операции:

- введение в волокнистую суспензию из размолотой макулатуры упрочняющего агента - катионного крахмала, добавление флокулянта - катионного полиакриламида, разбавление полученной массы, отлив полотна, его прессование и сушку.

В качестве катионного полиакриламида используют названный полиакриламид с молекулярной массой (5-9)Ч10 ⁶, а в качестве катионного крахмала используют указанный крахмал, растворимый в холодной воде, со степенью замещения 0,03-0,07, при этом разбавление полученной массы ведут оборотной водой, катионный крахмал вводят в волокнистую суспензию за 4-20 минут до разбавления массы оборотной водой в количестве 0,6-1,2% от массы абсолютно сухой макулатуры, а катионный полиакриламид добавляют к полученной массе после ее разбавления оборотной водой в количестве 0,0025-0,0040% от массы абсолютно сухой макулатуры при степени помола разбавленной макулатурной суспензии, превышающей степень помола ее в начале отлива полотна (в напорном ящике) на 2-6°ШР.

В исходную волокнистую суспензию из размолотой макулатуры вводят проклеивающее вещество.

В качестве проклеивающего вещества используют канифоль в виде клея-пасты, белого клея или дисперсионного клея. В качестве катионного крахмала предпочтительно использовать крахмал, этерифицированный четвертичным аммониевым соединением. В волокнистую суспензию вводят, предпочтительно после введения проклеивающего вещества, коагулянт, предпочтительно, сульфат алюминия.

Авторами настоящего изобретения было установлено, что использование катионного полиакриламида с повышенной молекулярной массой, составляющей
(5-9)Ч10 ⁶, и пониженным его расходом, составляющим 0,0025-0,0040% от массы абсолютно сухой макулатуры, не приводит к резкому падению показателя сопротивления плоскостному сжатию и уменьшению сопротивления продавливанию. В сочетании с относительно низкомолекулярным катионным крахмалом (степень замещения составляет 0,03-0,07) на сетке формируется полотно с оптимальной структурой, обеспечивающей высокие показатели сопротивления плоскостному сжатию и продавливанию.

Использование катионного крахмала с указанной степенью замещения, растворимого именно в холодной воде, при введении его в волокнистую суспензию из размолотой макулатуры именно за 4-20 минут до отлива бумажного полотна позволяет получить флокулированную массу, в которой катионный крахмал адсорбирован практически полностью, и полученная волокнистая масса после гидродинамического воздействия в очистителях дефлокулирует на тонкие флокулы, которые при последующей реакции с указанными выше уменьшенным расходом катионного полиакриламида и повышенной молекулярной массой образуют вторичные флокулы, не достигающие критического размера, при котором показатель сопротивления плоскостному сжатию сформованного листового материала-бумаги или картона резко падает, но при этом снижение садкости массы (разница в степенях помола) не должно быть слишком большим. При этом снижение садкости массы за счет превышения степени помола размолотой макулатуры при добавлении катионного полиакриламида на 2-6°ШР в сравнении со степенью помола макулатуры в начале отлива приводит к формованию полотна с маломасштабной неоднородностью, не превышающей критическую. Изобретение иллюстрируется следующими примерами его осуществления.

Пример 1.В макулатуру на основе старых гофроящиков, размолотую до 26 °ШР, вводят канифоль в виде белого клея в количестве 0,6% от массы абсолютно сухой макулатуры и сульфат алюминия до рН 5,5. Затем в полученную волокнистую массу вводят катионный картофельный крахмал в количестве 12 кг на тонну макулатуры (1,2% от массы абсолютно сухой макулатуры) со степенью замещения 0,03, через 20 минут массу разбавляют оборотной регистровой водой с получением массы (суспензии) со степенью помола 36°ШР и в волокнистую массу вводят катионный полиакриламид с молекулярной массой 5-10 ⁶ в количестве 0,0025% от массы абсолютно сухой макулатуры. Массу подают в напорный ящик, в котором степень помола перед началом отлива на сетке бумагоделательной машины составляет 34°ШР (разница указанных степеней помола соответственно после разбавления массы оборотной водой и в начале отлива полотна в напорном ящике составляет 2%). Затем проводят отлив полотна, его прессование и сушку. Получают бумагу для гофрирования.

Прирост показателей сопротивления продавливанию и сопротивления плоскостному сжатию бумаги составляет за счет предлагаемого способа в сравнении с ближайшим аналогом соответственно 10 и 15%. Расход катионного крахмала снижается при этом на 50%.

Пример 2.Способ осуществляют аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что берут исходную размолотую макулатуру со степенью помола 36°ШР, канифоль берут в виде клея-пасты в количестве 0,8% от массы абсолютно сухой макулатуры, катионный крахмал вводят за 12 минут до разбавления волокнистой массы оборотной водой. Используют катионный крахмал со степенью замещения 0,05 в количестве 9 кг на тонну макулатуры (0,9% от массы абсолютно сухой макулатуры). Берут катионный полиакриламид с молекулярной массой 7Ч10 ⁶ в количестве 0,0040% от массы абсолютно сухой макулатуры.

Степень помола массы при добавлении катионного полиакриламида составляет 42°ШР, а степень помола массы в начале отлива полотна (в напорном ящике) - 38°ШР. Разница степеней помола равна 4°ШР.

Изготавливают картон для плоских слоев гофрированного картона.

Прирост показателя сопротивления продавливанию картона для плоских слоев гофрированного картона от использования предлагаемого способа в сравнении со способом по ближайшему аналогу составляет 14%. Расход катионного крахмала при этом снижается на 40% в сравнении со способом по ближайшему аналогу.

Пример 3.Способ осуществляют аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что берут исходную макулатуру со степенью помола 52°ШР, канифоль берут в виде дисперсионного клея в количестве 1,0% от массы абсолютно сухой макулатуры, катионный крахмал вводят в количестве 0,6% от массы абсолютно сухой макулатуры за 4 минуты до разбавления волокнистой массы оборотной водой. Используют катионный крахмал со степенью замещения 0,07. Берут катионный полиакриламид с молекулярной массой 9Ч10 ⁶ в количестве 0,0035% от массы абсолютно сухой макулатуры. Степень помола волокнистой массы при добавлении катионного полиакриламида составляет 46°ШР, а в начале отлива полотна (в напорном ящике) составляет 40°ШР. Разница степеней помола при добавлении катионного полиакриламида до разбавления массы оборотной водой и в начале отлива полотна составляет 6 °ШР, рН массы в напорном ящике составляет 6,5. Изготавливают как бумагу для гофрирования, так и картон для плоских слоев гофрированного картона одинаковой композиции. Прирост показателей сопротивления продавливанию бумаги для гофрирования и для плоских слоев гофрированного картона составляет соответственно 11,9 и 14,7%, а прирост сопротивления плоскостному сжатию бумаги для гофрирования - 12%. Расход катионного крахмала при этом снижается на 32%.

Как видно из примеров, предлагаемый способ позволяет значительно улучшить комплекс физико-механических показателей бумаги и картона, в частности, повысить сопротивление продавливанию и сопротивление плоскостному сжатию при одновременном сокращении расхода катионного крахмала, что, в свою очередь, приводит к повышению скорости бумаго- и картоноделательных машин.