Процес виготовлення паперу для друку зі зниженою масою 1м2

Процес виготовлення паперу для друку зі зниженою масою 1 м2, що включає розпускання сульфатної біленої целюлози, розмелювання з одержанням довговолокнистої і коротковолокнистої фракцій, їхнє змішування, введення у волокнисту суспензію наповнювача і проклеювальних речовин, відливання і сушіння, який відрізняється тим, що довговолокнисту фракцію одержують з довжиною волокна 1100-1200 мкм, коротковолокнисту - з довжиною волокна 800-900 мкм, а фракції змішують у співвідношенні, мас. %: довговолокниста фракція 10-50 коротковолокниста фракція 50-90. (19) (21) 20041210900 (22) 29.12.2004 (24) 17.04.2006 (46) 17.04.2006, Бюл. № 4, 2006 р. (72) Коптюх Леонід Андрійович, Легкий Володимир Никифорович, Глушкова Тетяна Геннадіївна, Бутко Тетяна Леонідівна, Лозовик Микола Терентійович (73) ВІДКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "УКРАЇНСЬКИЙ НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ ІНСТИТУТ ПАПЕРУ" (56) UA 49567 A, 15.09.2002 SU 1008324 A, 30.03.1983 ГОСТ 9094-89. Технические условия. Бумага для печати офсетная 3 75549 4 і площинність поверхні, лиск, мікрогеометрія при стисканні або при високій гладкості, але низьповерхні, м'якість (стисливість), опір пилимості, кому ступені стисливості. Тому варто домагатися стійкість поверхні до вищипування. До числа оптимального співвідношення між гладкістю і елафакторів, що визначають якість друку, належать стичними властивостями паперу. також ступінь контрастності між задрукованими і Найбільше відповідає таким вимогам сульфітнезадрукованими ділянками, чіткість друку, його на целюлоза. Однак, оскільки така целюлоза є просвічуваність тощо. дефіцитною і більшої вартості, для виготовлення Властивості волокон, особливо розміри і їхнє друкарських видів паперу використовують сульфаспіввідношення при формуванні аркуша, обумовтну целюлозу. люють просвіт паперу (частість і амплітуду утвоВисока механічна міцність сульфатної целюрення згустків), тобто його структуру, у тому числі і лози з точки зору паперотворних властивостей поверхневу, і таким чином впливають на гладкість, позитивна. У той же час папір, виготовлений із щільність і здатність поверхні до вищипування. сульфатної целюлози, характеризується Просвіт паперу характеризує ступінь підвищеною жорсткістю і зниженою гладкістю. однорідності структури, тобто ступінь розподілу в Волокна різної довжини впливають на формуньому волокон. Хмарність паперу, тобто наявність вання міжволокневої взаємодії, на міцнісні хараку ньому світлих і темних місць, свідчить про нетеристики паперу. Фракція з волокон довжиною достатньо рівномірне розташування в структурі 0,3-0,6 мм негативно впливає на величину фізикопаперу волокон і нерівномірну його товщину. Папір механічних показників паперу [О влиянии фракциіз дуже хмарним просвітом є неоднорідним, його онного состава массы на прочностные свойства тонкіші місця менш міцні. Внаслідок цього і друк на бумаги /З.Литвинчева //Сб.науч.тр. Центрального хмарному папері виявляється низької якості через научно-исследовательского института бумаги "Иснерівномірність сприйняття папером друкарської следования структуры и свойств бумаги". - М.: фарби. Нерівномірний на просвіт папір Изд-во ЦНИИБ. - 1983. - С. 13-20]. Можна припусвідрізняється підвищеною схильністю до коробтити, що ця фракція робить стеричні перешкоди лення поверхні. Чим неоднородніше структура найбільш повному приляганню одне до одного аркуша, тим нерівномірніше офарблюється папір з довгих волокон. поверхні, утворюється різнотонова хмарність, що Відомий процес виготовлення офсетного пазнижує якість друку й отриманої продукції. перу ["Каменногорка+" /Н.Попов и др. //Мир бумаЧим нижче маса паперу площею 1 м2, тим ги. - 2001. - №3. - С. 38-40.], що включає розмелюскладніше забезпечити його структурі рівномірний вання листяної і хвойної біленої целюлози, при просвіт і необхідний комплекс властивостей, що цьому хвойну целюлозу розмелюють до одержанзабезпечують високу якість друкованої продукції. ня середньої довжини волокна 2,2-2,5 мм, а лисДосягти необхідного рівня показників, які задотяної - 0,9-1,1 мм. Як наповнювач використовують вольняли б вимогам паперу для друку, і забезпекаолін. Папір, отриманий із застосуванням чити їхню рівномірність і однорідність по довжині і відомого процесу, має масу площею 1 м2 65-200 г ширині паперового полотна, можливо при викорита щільність 0,63-0,67 г/см3. Відомий папір має станні для виготовлення паперу волокнистої маси задовільну щільність, що дозволяє досягти високої з визначеною довжиною волокон. непрозорості аркуша, але при цьому відомий папір Міцнісні і деформаційні властивості залежать має високу масу 1 м2, а саме цей показник від сил зчеплення волокон між собою, міцності визначає масу підручника, що має фіксовану самих волокон, розташування волокон у структурі кількість сторінок. Крім того, використання хвойної паперу. целюлози з великою довжиною волокна не Забезпечити одержання волокнистої маси з дозволяє одержати папір для друку з показниками, одними і тими ж розмірами волокон практично рівномірними по довжині і ширині паперового понеможливо. Створити такі умови і здійснити розлотна. мелювання, при якому усі волокна обробляються Відомий процес виготовлення типографського однаково, неможливо. Особливо це стосується паперу [Снижение массы 1 м2 типографской бумарозмелювання в конічних або дискових млинах ги /А.Ершов и др. //Бумажная промышленность. безперервної дії. 1981. - №2. - С. 3-4]. Папір з масою 1 м2 близько 50 Нерівномірність паперу за зазначеними показг виготовляють з використанням у композиції никами призводить до того, що фарба сульфатної біленої хвойної целюлози - 30% і закріплюється тільки на виступаючих нерівностях сульфатної біленої листяної целюлози - 70%. Як поверхні паперу і задрукований зразок буде наповнювач використовують суміш каоліну - 95% і неоднорідним (буде мати пробіли - незадруковані двоокису титану - 5% при сумарній витраті наповділянки), що призведе до відбраковування нювача 40% від маси волокна. Відомий папір має продукції. підвищений вміст наповнювача в композиції, що Для забезпечення необхідних друкарських обумовлює низькі міцнісні показники. До того ж, властивостей папір повинен мати високі показники підвищений вміст наповнювача призводить до гладкості і м'якості, тобто мати здатність стискуварізнобокості аркуша і, як наслідок, до тися під дією тиску друкувального циліндра. нерівномірності друкарських властивостей з однієї Одержати гарний контакт у всіх точках стикання й іншої сторони аркуша. друкувальної форми з папером можна на папері з Відомий процес виготовлення типографського високим показником стисливості. Рівномірна якість паперу із сульфатної хвойної і листяної целюлози друкарських властивостей досягається при низькій [К вопросу о разработке технологии производства гладкості паперу, але високому ступені деформації типографской бумаги из сульфатной хвойной и 5 75549 6 лиственной целлюлозы /Д.У.Товстошкурова и лозних волокон з довжиною волокна 800-900 мкм др.//Сб.науч.тр. Центрального научнозабезпечує заповнення простору між волокнами исследовательского института бумаги "Совершенбільш довгими, з довжиною 1100-1200 мкм, що ствование технологии бумаги". - М.: Лесная проутворюють тривимірну сітку при формуванні папемышленность, 1972. - С. 87-95]. У відомому рового полотна і забезпечують досить високі попроцесі виготовлення типографського паперу розказники його механічної міцності. Дрібна фракція мелювання сульфатної хвойної целюлози прововолокон целюлози з довжиною волокон 800-900 дять у ролі до ступеня млива 18-20°ШР із наступмкм, що є полімером з відносно високою молекуним розмелюванням її на конічному млині до лярною масою і великим вмістом гідроксильних ступеня млива 37-40°ШР, розмелювання груп, здатних утворювати водневі зв'язки, у вигляді сульфатної листяної целюлози проводять у ролі волокнистої суспензії адсорбується і поверхнею до ступеня млива 21°ШР. Розмелену целюлозу целюлозних волокон довжиною 1100-1200 мкм, змішують у машинному басейні, сюди ж подають стикаючись і з'єднуючись з ними, з утворенням проклеювальну речовину і наповнювач. Для вигощільної і рівномірної структури. товлення паперу використовують суміш розмелеВ зоні контакту волокон на стадіях пресування них волокон хвойної сульфатної і листяної і сушіння відбувається гомогенізація поверхні пасульфатної целюлози в співвідношенні 80:20, перового аркуша. При випаровуванні води 70:30, 60:40, 50:50 з довжиною волокна відповідно утворюється монолітна структура контактуючих і 1,4; 1,4; 1,3; 1,3 мм. Одним з варіантів є виготовстичних поверхонь, що призводить до підвищення лення паперу із сульфатної хвойної целюлози з щільності, гладкості поверхні, стійкості її до вищидовжиною волокна 2,2 мм. Відомий процес пування. передбачає роздільне розмелювання сульфатної Винахід ілюструється такими прикладами. листяної і сульфатної хвойної целюлози, Використовують сульфатну білену деревну змішування розмеленої целюлози в різних целюлозу, яку розпускають та піддають розмелюспіввідношеннях до одержання волокнистої маси ванню в ролі або млинах безперервної дії до досяіз середньою довжиною волокна 1,4 або 1,3 мм. гнення довжини волокон 1100-1200 мкм (І частиПри цьому відомо, що середня довжина волокна на). Аналогічним способом розмелюють другу целюлози сульфатної хвойної у відомому процесі частину целюлози до досягнення довжини волокон 2,2 мм. Незважаючи на те, що у відомому процесі 800-900 мкм. З отриманої волокнистої маси І і II використана листяна целюлоза, середня довжина частин складають волокнисту композицію в різних волокна волокнистої композиції висока. При співвідношеннях, вводять до неї проклеювальний використанні такої композиції для виготовлення склад з каніфольного клею - 1,5 мас. %, крохмалю 2 паперу для друку зі зниженою масою 1 м досягти - 2 мас. %, глинозему - 6 мас. %. Як наповнювач необхідної непрозорості можливо лише при висовикористовують каолін. З приготовленої паперової кому вмісті наповнювача, що пов'язано зі зниженмаси формують відомим способом паперове поням міцнісних показників паперу і нерівномірністю лотно. Отримане паперове полотно висушують і їх по довжині і ширині полотна. піддають каландруванню. Приклад 1. Зразки паперу виготовляють з воЗгаданий процес обраний нами за найближчий локнистої маси, що складається з 100% біленої аналог як найбільш близький за призначенням і сульфатної целюлози з довжиною волокна 1100технічною сутністю. 1200 мкм. Завданням винаходу є підвищення рівномірПриклад 2. Зразки паперу виготовляють з воності показників якості паперу, що забезпечують локнистої композиції, яку складає суміш волокон І і досягнення рівномірного друку. Сукупність зазнаII частин у масному співвідношенні 10:90 відповідчених факторів дозволяє забезпечити виготовленно. ня паперового полотна з високою рівномірністю по Приклад 3. Зразки паперу виготовляють ширині полотна тих властивостей паперу, які вианалогічно прикладові 2, але співвідношення при значають якість друку, що наноситься, і друкованої цьому складає 20:80. продукції (маса паперу площею 1 м2, щільність, Приклад 4. Зразки паперу виготовляють гладкість, стійкість поверхні до вищипування, аналогічно прикладові 2, але співвідношення при руйнівне зусилля). цьому складає 30:70. Поставлене завдання вирішується тим, що в Приклад 5. Зразки паперу виготовляють процесі виготовлення паперу для друку, що вклюаналогічно прикладові 2, але співвідношення при чає розпускання сульфатної біленої целюлози, цьому складає 40:60. розмелювання з одержанням довговолокнистої і Приклад 6. Зразки паперу виготовляють коротковолокнистої фракцій, їхнє змішування, аналогічно прикладові 2, але співвідношення при введення у волокнисту суспензію наповнювача і цьому складає 50:50. проклеювальних речовин, відливання і сушіння, Приклад 7 (найближчий аналог). Зразки папевідповідно до винаходу довговолокнисту фракцію ру виготовляють у такий спосіб. Сульфатну хвойну одержують з довжиною волокна 1100-1200 мкм, целюлозу розпускають, розмелюють у ролі до стукоротковолокнисту з довжиною волокна 800-900 пеня млива 18-20°ШР, потім розмелюють її на мкм, а фракції змішують у співвідношенні, мас. %: конічному млині до ступеня млива 37-40°ШР. довговолокниста фракція 10-50; Сульфатну листяну целюлозу розмелюють у коротковолокниста фракція 50-90. ролі до ступеня млива 21°ШР. Розмелену хвойну і Застосування в запропонованому процесі вилистяну сульфатну целюлозу змішують в машинготовлення паперу волокнистої композиції целюному басейні у співвідношенні 80:20 мас. % 7 75549 8 відповідно. При цьому середня довжина волокна таблиці 2. суміші складає 1,4мм. У машинний басейн подаВиготовлення паперу відповідно до процесу, ють проклеювальну речовину і наповнювач що заявляється, дозволяє забезпечити досягнення каолін. З приготовленої паперової маси формують високих показників щільності, гладкості, стійкості на папероробній машині відомим способом папеповерхні до вищипування і їхньої рівномірності і рове полотно. Отримане паперове полотно висустабільності по ширині паперового полотна, які шують і піддають каландруванню. досягаються при обраному співвідношенні довгих і В отриманих зразках визначають масу паперу коротких волокон, а також сприяє підвищенню меплощею 1 м2, щільність, гладкість, стійкість ханічної міцності виготовленого паперу (приклади поверхні до вищипування, руйнівне зусилля за 2-6) у порівнянні з папером, виготовленим за принормативно-технічною документацією, що прийнякладами 1 і 7. та в целюлозно-паперовій промисловості. Папір з такою структурою має також рівномірРезультати визначень наведені в таблиці 1. ну поруватість паперового аркуша, що сприяє рівВиготовлені зразки паперу випробують щодо номірному всмоктуванню поверхнею паперу друвизначення рівномірності і стабільності згаданих карської фарби та одержанню однорідної і показників по ширині паперового полотна (у шести високоякісної друкованої продукції. точках). Результати випробувань наведені в Таблиця 1 Найменування показника Маса паперу площею 1 м2, г Щільність, г/см3 Гладкість, с Стійкість поверхні до вищипування, м/с Руйнівне зусилля, Η 1 48,3 0,79 145 2,2 44 2 48,2 0,81 150 2,4 46 Значення показника Приклади 3 4 5 48,1 48,1 48,0 0,84 0,92 0,94 155 155 160 2,5 2,6 2,7 47 48 51 6 48,4 0,88 150 2,7 51 7 49,1 0,88 140 2,3 45 Таблиця 2 Найменування показника Маса паперу площею 1 м2, г Щільність, г/см3 Гладкість, с Стійкість поверхні до вищипування, м/с Комп’ютерна верстка М. Клюкін 1 48,2 48,0 42,9 48,6 48,6 47,6 0,80 0,79 0,79 0,80 0,80 0,79 140 145 150 145 140 145 2,55 2,50 2,55 2,60 2,50 2,55 2 48,1 48,0 48,1 48,1 48,1 48,1 0,81 0,81 0,80 0,80 0,80 0,81 155 150 150 145 150 150 2,55 2,55 2,60 2,50 2,55 2,55 Значення показника Приклади 3 4 5 48,0 48,1 48,1 48,0 48,1 47,9 48,0 48,1 47,9 48,0 48,0 48,0 48,0 48,1 48,0 48,1 48,0 48,0 0,84 0,91 0,94 0,84 0,92 0,95 0,84 0,92 0,94 0,84 0,92 0,94 0,84 0,92 0,94 0,85 0,92 0,94 155 150 160 155 155 160 155 155 160 155 155 160 155 155 160 160 155 160 2,60 2,60 2,65 2,60 2,60 2,65 2,65 2,60 2,65 2,65 2,65 2,65 2,60 2,60 2,65 2,60 2,60 2,65 Підписне 6 48,3 48,9 48,1 48,8 49,1 48,8 0,89 0,89 0,88 0,88 0,88 0,86 160 165 150 155 150 155 2,50 2,55 2,55 2,45 2,45 2,50 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7 48,3 49,1 49,2 48,1 47,8 49,6 0,78 0,66 0,70 0,78 0,72 0,78 140 130 140 125 140 150 2,40 2,40 2,55 2,30 2,45 2,60 9 75549 10