Тонкий вбирний папір підвищеної механічної міцності

Реферат: Папір вбирний містить білені волокна сульфатної целюлози з хвойних і листяних порід деревини. UA 75836 U (12) UA 75836 U UA 75836 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до целюлозно-паперової промисловості і може бути використана під час виготовлення паперу санітарно-гігієнічного призначення. Найбільш ефективно корисна модель може бути використана для виготовлення паперу, призначеного для виробництва виробів санітарно-гігієнічного призначення: серветок, прокладок, простирадл, паперових рушників тощо. Якість вбирного паперу зазвичай визначається і залежить від якості волокнистих напівфабрикатів - сировини (від виду целюлози), ступеня та умов їхнього розмелювання, виливання і формування паперового полотна. Недоліком такого паперу санітарно-гігієнічного призначення є те, що коли папір або вироби з нього намокають та зминаються в руці, вони, зазвичай, руйнуються і перетворюються в щільну мокру масу, тобто вироби з такого паперу мають низький рівень міцності у вологому стані та низьку еластичність, що є небажаним для тих виробів, що використовуються для витирання рідин. Як тільки вони насичуються рідиною стають некорисними (непотрібними), тобто непридатними для подальшого використання. Відомий спосіб виробництва крепованого паперу (Патент України 29561 кл. D21H 27/00, D21H17/33 опубл. 15.11.2000 р. бюл. № 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 циліндру) та під час крепування, що призводить до нерівномірності поверхні та властивостей паперу по ширині полотна. Крім того, зазначена технологія призводить до зростання вартості паперу, виготовленого з її використанням. Відомий спосіб виготовлення тонкого паперу на основі сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини і сульфатної біленої целюлози з листяної деревини згідно з технологічним регламентом виробництва паперу санітарно-гігієнічного призначення з целюлози (Київського картонно-паперового комбінату, 2007 р. та відповідно до ТУ 413-0281041-338-97) взятий як найближчий аналог. Відомий спосіб виготовлення паперу вимагає отримання волокнистої композиції на основі сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини і сульфатної біленої целюлози з листяної деревини за співвідношенням відповідно 40-6060-40 мас. %. Підготовка паперової маси проводиться за сумісного розмелювання сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини і сульфатної біленої целюлози з листяної деревини до ступеня помелу 27-32° ШР з подальшим формуванням (виливанням) паперового полотна і його крепуванням до ступеня крепування не менше 10 %. Зазначений спосіб має недоліки, які проявляються в тому, що сумісне розмелювання сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини, що має довгі целюлозні волокна і сульфатної біленої целюлози з листяної деревини, що має короткі целюлозні волокна за своєю природою і видом деревини, з якої вони отримані, призводить до вкорочення целюлозних волокон двох видів; тобто короткі волокна сульфатної біленої целюлози з листяної деревини будуть значно вкорочені під час розмелювання, що призводить до зниження механічної міцності виготовленого з них паперу, особливо для такого, яким є вбирний санітарно-гігієнічний папір. Зниження цього негативного впливу, тобто для підвищення механічної міцності паперу, нами запропоновано розмелювання сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини і сульфатної біленої целюлози з листяної деревини, що проводять до різних довжин волокон, це є оптимальним для забезпечення високого рівня вбирної здатності та механічної міцності тонкого санітарно-гігієнічного паперу, а саме за розмелювання сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини до отримування довжини волокон 1,9-2,1 мм, а сульфатної біленої целюлози з листяної деревини до отримування довжини волокон 0,8-1,1 мм. Отримані паперові маси на основі сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини і сульфатної біленої целюлози з листяної деревини змішували за відповідного співвідношення 30-40÷70-60 і з отриманої суміші виливали відомим способом полотно паперу. В основу корисної моделі поставлено задачу створити покращене паперове полотно, з властивостями, близькими до тканини або рушника, з вбирною здатністю структури і низької щільності, які зберігали б цілісність під час намокання і поводили себе подібно до губки за рахунок вибору і комбінування волокон целюлози на основі хвойної та листяної деревини, способів розмелювання та відповідної підготовки целюлозних волокон для формування (виливання) структури та властивостей паперу. Задача вирішується за рахунок того, що використовують сульфатну білену целюлозу з хвойної деревини (СФАХД) і сульфатну білену целюлозу з листяної деревини (СФАЛД). Папір 1 UA 75836 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 вбирний, що містить білені волокна сульфатної целюлози з хвойних і листяних порід деревини, згідно з корисною моделлю, целюлоза з хвойних порід деревини розмелюється до отримання довжини волокон 1,9-2,1 мм, а целюлоза з листяної деревини розмелюється до довжини волокон 0,8-1,1 мм, отримані фракції волокон змішують перед формуванням (виливанням) паперу у співвідношенні, мас. %: целюлоза сульфатна білена 30-60 з хвойної деревини целюлоза сульфатна білена 70-40, з листяної деревини не менше а ступінь крепування паперу 9 %. Для проведення роботи і забезпечення підвищених показників механічної міцності та вбирної здатності використали сульфатну білену целюлозу з хвойної деревини і сульфатну білену целюлозу з листяної деревини, виходячи з таких міркувань: волокна сульфатної целюлози більш гнучкі, мають високу міцність, щонайменше вкорочуються під час розмелювання, фібрилюючись при цьому, що сприяє отриманню зімкнутого паперового полотна і зростанню міцності паперу. Сульфатна целюлоза з листяних порід деревини має міцність волокон, нижчу від целюлози з хвойної деревини, оскільки її волокна є коротшими і міцність окремого волокна в папері є нижчою. Крім того, в композиції листяної целюлози знаходиться значна кількість широких і коротких тонкостінних судин з великою кількістю пор і капілярів. А тому використання листяної целюлози повинне сприяти отриманню паперового полотна (паперу) з підвищеною капілярною всмоктувальною здатністю, що є важливою споживною властивістю даного паперу. Введення листяної целюлози за невисокого ступеня помелу 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 листяних порід деревини з довговолокнистими целюлозними волокнами з хвойної деревини. Застосування в процесі виготовлення паперу, волокнистої композиції на основі целюлозних волокон сульфатної біленої целюлози з листяної деревини з довжиною волокон 0,8-1,1 мм, забезпечує заповнення простору між волокнами сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини з довжиною 1,9-2,1 мм, створюючи тривимірну сітку під час формування паперового полотна, більше точок контакту волокон між собою, забезпечуючи зростання механічної міцності паперу. Волокна сульфатної біленої целюлози з листяної деревини забезпечують виготовленому паперу також підвищену вбирну здатність, оскільки за своєю структурою вони є більш пористими, містять більшу кількість капілярів за рахунок широких і коротких тонкостінних судин. Корисна модель ілюструється такими прикладами. Сульфатну білену целюлозу з хвойної деревини і сульфатну білену целюлозу з листяної деревини після роздільного розпускання в гідророзбивачі розмелювали в ролі або в млинах безперервної дії відповідно до досягнення довжини волокна 1,9-2,1 мм і довжини 0,8-1,1 мм. Розмелені волокна двох видів целюлози змішували між собою, створюючи волокнисту композицію в різних співвідношеннях, мас. %. З отриманої паперової маси виготовляли відомим способом папір, який після крепування і висушування випробували за показниками механічної міцності (руйнівне зусилля в машинному і поперечному напрямках) і капілярного всмоктування в середньому за двома напрямками протягом 10 хвилин. Приклад 1. Зразки паперу виготовляють з паперової маси, що має композицію з сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини і сульфатної біленої целюлози з листяної деревини у співвідношенні, мас. %: 20:80 відповідно. Приклад 2. Зразки паперу виготовляють аналогічно прикладу 1, але співвідношення при цьому складає, мас. %: 30:70. Приклад 3. Зразки паперу виготовляють аналогічно прикладу 1, але співвідношення при цьому складає, мас. %: 40:60. Приклад 4. Зразки паперу виготовляють аналогічно прикладу 1, але співвідношення при цьому складає, мас. %: 60:40. Приклад 5. Зразки паперу виготовляють аналогічно прикладу 1, але співвідношення при цьому складає, мас. %: 70:30. Приклад 6. Згідно з аналогом, сумісне розмелювання суміші целюлозних волокон сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини і сульфатної біленої целюлози з листяної 2 UA 75836 U 5 деревини проводили до ступеня помелу 30° ШР і їхнього співвідношення в композиції, мас. %: 50:50. З отриманої паперової маси відомим способом виготовляли зразки паперу, які крепували до ступеня крепування 10 %. В отриманих зразках паперу визначають масу паперу площею 1 м, руйнівне зусилля за двома напрямками і капілярне всмоктування згідно з нормативною документацією, що прийнята в целюлозно-паперовій галузі. Результати випробувань наведені в таблиці. Таблиця Приклади 1 2 3 4 5 6 10 15 20 Значення показників паперу Руйнівне зусилля, Η Волокниста Маса композиція, мас. % паперу, в машинному в поперечному СФАХД:СФАЛД площею 1 напрямку напрямку 2 м ,г 20:80 30:70 40:60 60:40 70:30 аналог 50:50 32,2 32,0 32,4 32,4 32,0 32,2 3,6 3,7 3,9 4,2 4,2 3,5 1,8 1,8 1,9 2,1 2,2 1,8 Капілярне всмоктування в середньому за двома напрямками, мм 24 26 28 26 24 22 Результати випробувань, наведені в таблиці, свідчать, що виготовлення паперу відповідно до корисної моделі, що заявляється, дає змогу забезпечити досягнення високої вбирності паперу - показника, що є одним з важливих для санітарно-гігієнічного паперу. Отримана структура паперу буде сприяти кращому вбиранню рідини або вологи, забезпечуючи також підвищену механічну міцність (приклади 1-5) у порівнянні з папером, виготовленим за аналогом (приклад 6). Крім того, використання в композиції паперової маси більше сульфатної біленої целюлози з листяної деревини (до 70 %) сприяє також зниженню вартості паперу, оскільки сульфатна білена целюлоза з листяної деревини має нижчу вартість ніж сульфатна білена целюлоза з хвойної деревини. Корисна модель забезпечує покращення вбирної здатності і механічної міцності тонкого санітарно-гігієнічного паперу. Співвідношення компонентів, які за відповідних умов розмелювання та підготовки целюлозного волокна покращують вбирну здатність і механічну міцність виготовленого з цього паперу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Папір вбирний, що містить білені волокна сульфатної целюлози з хвойних і листяних порід деревини, який відрізняється тим, що целюлозу з хвойних порід деревини розмелюють до отримання довжини волокон 1,9-2,1 мм, а целюлозу з листяної деревини розмелюють до довжини волокон 0,8-1,1 мм, отримані фракції волокон змішують перед формуванням (виливанням) паперу у співвідношенні, мас. %: целюлоза сульфатна білена з 30-60 хвойної деревини целюлоза сульфатна білена з 70-40, листяної деревини не менше а ступінь крепування паперу 9 %. Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3