Паперова маса для виробництва писального паперу підвищеної непрозорості та механічної міцності

Реферат: Паперова маса для виробництва писального паперу підвищеної непрозорості та механічної міцності, що являє собою мікропористий волокнистий матеріал, виготовлений з паперової маси, що містить розмелені волокна біленої целюлози з хвойної і листяної деревини, мінеральний наповнювач, зв'язувальні і проклеювальні речовини. Паперова маса містить суміш волокон целюлози з хвойної деревини, розмелених до ступеня помелу 42-44 °ШР, і целюлози з листяної деревини, розмеленої до ступеня помелу 24-26 °ШР, а отримані фракції целюлозного волокна з хвойної та листяної деревини змішують перед формуванням (виливанням) паперу. А як наповнювач використано спучений перліт з масовою часткою фракцій 2-3 мкм 90-92 % і білістю (коефіцієнтом відбиття) 78 %, а масова частка наповнювача в папері складає 4-5 % від абсолютно сухого волокна. UA 105489 U (54) ПАПЕРОВА МАСА ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА ПИСАЛЬНОГО ПАПЕРУ ПІДВИЩЕНОЇ НЕПРОЗОРОСТІ ТА МЕХАНІЧНОЇ МІЦНОСТІ UA 105489 U UA 105489 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі целюлозно-паперової промисловості і може бути використана у виробництві паперу для писання (для виготовлення зошитів, щоденників, шкільних підручників, креслення, малювання, картографічного, іншої продукції); друку (офсетний, літографський, глибокий способи), інших видів паперу, до яких висуваються підвищені вимоги щодо показників непрозорості, білості, механічної міцності. Як відомо, чинні на території країн колишнього СРСР, у тому числі і на території України, державні стандарти ГОСТ 9094-89 "Бумага для печати офсетная. Технические условия", ГОСТ 18510-87 "Бумага писчая. Технические условия" регламентують виготовлення паперу масою 1 2 м 60 г, 80 г, 100 г і вище. Згідно з цими стандартами, для забезпечення необхідного рівня показників білості, непрозорості, механічної міцності паперу до його складу необхідно ввести до 14 % мінерального наповнювача від маси абсолютно сухого волокна. Однак, високий вміст мінерального наповнювача призводить до значного зниження механічної міцності паперу розривної довжини або руйнівного зусилля, що не відповідатиме вимогам санітарних норм і правил щодо його використання для виготовлення продукції для дітей, в тому числі зошитів та підручників. Відповідно до вимог ДСанПін 5.5.6.138-2007 "Гігієнічні вимоги до друкованої продукції для дітей" папір для зошитів і книжкової продукції, у тому числі шкільних підручників повинен мати матову поверхневу білість 70-88 % і без використання оптичних відбілювачів, непрозорість не менше 90 %, високу механічну міцність, що забезпечує технологічність його перероблення на сучасному високошвидкісному поліграфічному устаткуванні і тривалий термін експлуатації продукції на його основі (наприклад зошити, щоденники, шкільні підручники, книги, словники тощо). Папір для письма та друку повинен мати певні властивості, що характеризуються комплексом показників, які забезпечують високу якість виготовленої на його основі продукції. Незалежно від виду і способу друку на друкарські властивості паперу впливають однорідність його структури, здатність сприймати друкарську фарбу, білість, гладкість і площинність поверхні, мікрогеометрія поверхні, м'якість (стисливість), опір пильності, стійкість поверхні до вищипування. До числа факторів, що визначають якість друкованої продукції належать також ступінь контрастності між задрукованими і незадрукованими ділянками, чіткість друку, його просвічуваність, тобто показники непрозорості паперу. Непрозорість - це здатність паперу протистояти проникненню світла, властивість, яка забезпечує непросвічування зворотного боку паперового полотна і визначає здатність закривати візуально чорні відбитки на підкладений папір або на протилежному боці того ж паперу. Цей показник особливо важливий за двобічного писання та копіювання, коли друк або писання наносяться з обох боків аркуша паперу. 2 Чим нижча маса паперу площі 1 м , тим складніше забезпечити його структурі рівномірний просвіт і необхідний комплекс властивостей, що забезпечують високу якість друкованої продукції, умови та термін її використання: непрозорість, білість і механічну міцність. Міцність, друкарські і деформаційні властивості паперу залежать від міцності сил зчеплення волокон між собою, розмірів, ступеня розроблення і міцності самих волокон і їхнього розташування у структурі паперу. Досягти необхідного рівня показників, які задовольняли б вимогам паперу для друку, і забезпечити їхню рівномірність і однорідність за довжиною і шириною паперового полотна, можливо використовуючи для виготовлення паперу волокнисту масу з відповідними розмірами целюлозних волокон або ступенем їхнього помелу. Забезпечити одержання волокнистої маси з одними і тими розмірами волокон, створити такі умови і здійснити розмелювання, за якого всі волокна обробляються однаково, практично неможливо. Особливо це стосується розмелювання в конічних або дискових млинах безперервної дії. Нерівномірність паперу за зазначеними показниками призводить до того, що фарба закріплюється тільки на виступаючих нерівностях паперу і задрукований зразок буде нерівним (буде мати пробіли - незадруковані ділянки), а це, в свою чергу призведе до відбракування продукції. Найбільше відповідає таким вимогам сульфітна целюлоза. Однак, оскільки така целюлоза є дефіцитною і більшої вартості, для виготовлення видів паперу для письма та друку використовують сульфатну целюлозу, висока механічна міцність якої з точки зору паперотвірних властивостей є позитивним фактором. У той же час папір з сульфатної целюлози характеризуються підвищеною жорсткістю і зниженою гладкістю. Відомий спосіб підвищення білості паперу для писання та друку, який досягається тим, що паперова маса на основі розмеленої до ступеня помелу 35°ШР біленої сульфітної целюлози, проклеювальної речовини і коагулянта, містить мінеральний наповнювач - каолін 8-23 % від абсолютно сухого волокна в папері (Авт. св. СРСР № 541907 опуб. 05.01.77 Бюл. № 1 1 UA 105489 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 "Бумажная масса"). Досягнутий рівень білості паперу, згідно з АС 541907 - становить 78 %. Однак, зазначений спосіб не може мати широкого застосування, оскільки досягнутий рівень білості паперу знаходиться на низькому рівні, а високий вміст наповнювача в папері (23 %) призводить до значного зниження механічної міцності паперу, що є важливим показником особливо за виготовлення продукції для дітей дошкільного та шкільного віку. Відомий процес виготовлення паперу для друку, до композиції якого як наповнювач додатково до каоліну вводять цеоліт за сумарного вмісту суміші наповнювача в папері 12,3 % від абсолютно сухого волокна (патент України 7500 на винахід D21Н 11/04; D21Н 11/67, опубліковано 15.02.2006, бюл. № 2, 2006 р.) Однак слід зазначити, що цеоліт має абразивні властивості, а тому його використання за високого вмісту в папері може викликати пошкодження сіток, сукон, пресових валів та дзеркально відполірованої поверхні сушильних циліндрів папероробної машини, що призведе до додаткових витрат на усунення зазначених наслідків. Більш близьким до запропонованого процесу є процес виготовлення типографського паперу 2 (Снижение масси 1 м типографской бумаги. / А. Ершов и др.. // Бумажная промышленность. 1981. - № 2. - С. 3-4). Папір виготовляють з використанням розмелених волокон сульфатної біленої хвойної целюлози і сульфатної біленої листяної целюлози. Як наповнювач використовують суміш каоліну та діоксиду титану за сумарної витрати наповнювача 14 % від маси волокна. Відомий процес включає спільне введення наповнювача і зв'язувальних речовин (латекс синтетичного каучуку БСК-65/3 і поліакриламід). Ведення такого роду зв'язуючих ускладнює технологічний процес, оскільки латекс схильний до коагуляції та призводить до утворення пластівців і об'єднання целюлозних волокон, що сприяє погіршенню просвіту та однорідності структури, а підвищений вміст наповнювача призводить до зниження міцності та зростання різнобічності. Тобто верхній бік паперу суцільно покритий нефлокульованим наповнювачем, а з сіткового боку волокна більш відкриті, хоча на їхній поверхні в значній кількості утримується наповнювач. Різнобічність паперу призводить до зниження друкарських властивостей паперу та їхньої стабільності і рівномірності. Близький за призначенням і технічною суттю відомий процес виготовлення офсетного паперу ("Каменогорка +" / Н. Попов и др. / Мир бумаги 2001. - № 3. - С. 38-40), що вимагає розмелювання листяної та хвойної біленої целюлози до досягнення середньої довжини волокон 2,2-2,5 мм і 0,9-1,1 мм відповідно, а як наповнювач використовують каолін. Відомий спосіб дає можливість забезпечити необхідний рівень непрозорості, але папір, отриманий за цим способом 2 2 має високу масу 1 м до 200 г/м . Слід зазначити, що забезпечення за цим способом такого 2 рівня непрозорості паперу масою 1 м - 60-65 г, як свідчать теоретичні розрахунки, що проведені на основі залежності Гуревича, Кубелки-Мунка, практично неможливо, застосовуючи як наповнювач звичайний каолін. Для цього необхідно було б підвищити зольність паперу до 2428 %, тобто підвищувати до цього рівня вміст каоліну в композиції паперу, знижуючи при цьому значною мірою міцність паперу, призначеного для виготовлення дитячої продукції. Як показує проведений аналіз для забезпечення необхідного рівня того або іншого показника якості паперу для писання та друку в кожному конкретному випадку використовують різні методи, способи, підходи та технологічні рішення. Не кожен з розглянутих рішень є таким, який задовольняє всім вимогам, які висуваються до паперу для виготовлення зошитів, щоденників, шкільних підручників та іншої продукції для дітей. Тому для забезпечення необхідного рівня якості паперу для зошитів та шкільних підручників - білості 70-88 % (без застосування оптичних відбілювачів), гладкої поверхні без глянцю, 2 непрозорості (не менше 90 %), механічної міцності з масою 1 м 60-65 г, що відповідала б умовам і терміну їхнього використання та ваги підручників, згідно з вимогами ДСанПін 5.5.6.1382007 "Гігієнічні вимоги до друкованої продукції для дітей", необхідно було виконати додатково дослідження. Це вимагало комплексного підходу до визначення вимог до виду, білості, ступеня дисперсності, розмірів часток і масової частки фракцій мінеральних наповнювачів і їхнього вмісту в композиції паперу, ступеня розмелювання та розроблення (фібрилювання) волокон целюлози, проклеювальних, зв'язувальних і зміцнювальних речовин, їхнього співвідношення та взаємозв'язку в створенні структури паперу, що відповідала б вимогам для виготовлення з нього зошитів, шкільних підручників, щоденників, інших виробів та продукції. Структура паперу для виготовлення зошитів та друкованої продукції являє собою набір хаотично орієнтованих в просторі волокон, у нашому випадку целюлозних, осі яких переважно орієнтовані паралельно площині формування полотна. Міцність при цьому, забезпечується тільки безпосереднім зв'язком волокон між собою, а тому частки мінерального наповнювача, який вводять до композиції такого паперу, розташовуючись між волокнами целюлози в структурі 2 UA 105489 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 паперу, розривають ці зв'язки, знижуючи міцність паперу та виробів на його основі. А тому, для зниження негативної дії, наповнювач повинен бути тонкодисперсним (з найменшим діаметром часток) матеріалом, що забезпечує високу розвернуту поверхню та пористість, і завдяки цьому задовільну сорбційну здатність паперу, що є важливим під час писання або нанесення фарби на його поверхню. Застосування мінерального наповнювача високого ступеня дисперсності сприяє отриманню паперу з необхідними показниками механічної міцності, м'якості та еластичності, а високий рівень його показників непрозорості і білості є важливими для паперу, що використовується у виробництві продукції для дітей - шкільних, підручників, зошитів, щоденників тощо. Таким чином, використовуючи разом з відповідним чином підготовленими целюлозними волокнами мінеральні високодисперсні наповнювачі, проклеювальні та зв'язувальні хімічні речовини можна отримати матеріали, в нашому випадку папір, з новим призначенням, спрогнозувати та забезпечити досягнення спеціальних показників якості. Відомий процес виготовлення паперу для типографського способу друку із сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини і сульфатної біленої целюлози з листяної деревини, що вибраний нами за найближчий аналог, є найбільш близький за призначенням і технічною суттю (К вопросу о разработке технологии производства типографской бумаги из сульфатной хвойной и лиственной целлюлозы, Д.У. Толстошкурова и др. Зб. науч. тр. центрального научноисследовательский институт бумаги "Совершенствование технологии бумаги". - М.: Лесн.промсть, 1972. - С. 87-95). У відомому процесі виготовлення паперу для типографського способу друку розмелювання сульфатної хвойної целюлози проводять у ролі до ступеня помелу 18-20°ШР із наступним розмелюванням її в конічному млині до ступеня помелу 37-40°ШР; розмелювання листяної целюлози проводять у ролі до ступеня помелу 21°ШР. Розмелені волокна хвойної і листяної целюлози змішують у басейні, додають проклеювальну речовину і наповнювач каолін за масової частки 10 % від абсолютно сухого волокна. Для виготовлення паперу використовують суміш розмелених волокон целюлози з хвойної та листяної целюлози за співвідношення мас. %, 80:20; 70:30; 60:40; 50:50. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення непрозорості паперу для писання та друку з максимальним збереженням показників механічної міцності та білості без застосування оптичних відбілювачів, придатним для виготовлення продукції для дітей, згідно з вимогами Державних санітарних норм і правил, використовуючи властивості мікроструктури целюлозних волокон, мінеральних наповнювачів і хімічних проклеювальних і зв'язувальних речовин (за необхідності). Поставлена задача вирішується тим, що паперова маса для виробництва писального паперу підвищеної непрозорості та механічної міцності, що являє собою мікропористий волокнистий матеріал виготовлений з паперової маси, що містить розмелені волокна біленої целюлози з хвойної і листяної деревини, мінеральний наповнювач, зв'язувальні і проклеювальні речовини. Паперова маса містить суміш волокон целюлози з хвойної деревини, розмелених до ступеня помелу 42-44 °ШР, і целюлози з листяної деревини, розмеленої до ступеня помелу 2426 °ШР, а отримані фракції целюлозного волокна з хвойної та листяної деревини змішують перед формуванням (виливанням) паперу. А як наповнювач використано спучений перліт з масовою часткою фракцій 2-3 мкм 90-92 % і білістю (коефіцієнтом відбиття) 78 %, а масова частка наповнювача в папері складає 4-5 % від абсолютно сухого волокна. Дослідження, проведені нами з вибору та застосування в композиції паперу для письма та друку мінеральних наповнювачів, показали доцільність у застосуванні як наповнювача спученого перліту, в тому числі в суміші з каоліном або двоокисом титану. За результатами аналізу складу, розмірів часток і характеристики перліту різних родовищ і способів отримання, а також враховуючи особливості структури і властивостей паперу для письма і друку та технологічного процесу їхнього виробництва, кращі властивості має спучений перліт, який за гранулометричним складом містить до 90-92 % часток розміром до 3 мкм, тобто є високодисперсним. Такий розмір часток наповнювача найбільш відповідає умовам виготовлення паперу з високим комплексом структурно-фізичних і оптичних властивостей, що є дуже важливим у виробництві паперу для письма та друку. Перліт має білість на рівні 78 %. Досягнення результату підвищення показників непрозорості і білості паперу для друку за збереження при цьому показника механічної міцності, вирішується за рахунок того, що використовують у композиції сульфатну білену целюлозу з хвойних порід деревини (СФАХД) і сульфатну білену целюлозу з листяних порід деревини (СФАЛД) за відповідних ступеня помелу і співвідношення в паперовій масі, введенням до паперової маси мінерального наповнювача спученого перліту. Використання проклеювальних і зв'язувальних речовин, а також 3 UA 105489 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 виготовлення паперу проводили за відомими технологіями. Згідно з корисною моделлю, целюлоза з хвойних порід деревини розмелюється до ступеня помелу 42-44°ШР, а целюлоза з листяної деревини розмелюється до ступеня помелу 24-26°ШР, а фракції волокон целюлози змішують перед формуванням (виливанням) паперу за співвідношенням мас. %.: целюлоза з хвойних порід 85-90 целюлоза з листяної деревини 15-10, а як наповнювач використовують спучений перліт з масовою часткою фракцій 2-3 мкм 9092 % і білістю (коефіцієнтом відбиття) 78 %, а масова частка наповнювача в папері складає 45 % від абсолютно сухого волокна. Спучений перліт, являє собою роздрібнену вулканічну породу, що за нагрівання в спеціальному обладнанні до температури 1000-1200 °C та аеродинамічної взаємодії з газами завислому стані спучується, збільшується в об'ємі в 10-20 разів з подальшим розмелюванням до отримання фракції з необхідним розміром часток. Такий мінеральний наповнювач характеризується високою розвернутою активною поверхнею, а тому має високий ступінь осадження та зв'язку з целюлозним волокном за інших постійних умов технологічного процесу підготовлення паперової маси та виготовлення паперу. Показник білості перліту 78 % є не високим. Однак, оскільки відповідно з вимогами ДСанПін 5.5.6.138-2007 до друкованої продукції для дітей папір для виготовлення шкільних зошитів та підручників характеризується показником білості на рівні 70-88 %, цей рівень показника білості спученого перліту задовольняє вимогам розробленого паперу за призначенням, забезпечуючи при цьому на високому рівні такий важливий показник якості паперу як непрозорість і механічну міцність, що є результатом зниженого в ньому вмісту комбінованого наповнювача. Наповнювачі у папері сприяють підвищенню непрозорості, однак вони також сприяють 2 зростанню маси паперу (г/м ) та зниженню механічної міцності паперу. Ми вирішували задачу досягти зростання показника непрозорості паперу за збереження або мінімального зниження показників механічної міцності і білості паперу для писання та друку. Такий наповнювач як каолін, підвищує непрозорість паперу. Однак у присутності зв'язувальної речовини і друкарської фарби каолін порівняно мало впливає на непрозорість і, фактично підвищуючи всмоктуваність папером зв'язуючого фарби (масла) може підсилювати просвічуваність друку (Д.П. Кейси "Свойства бумаги и ее переработка". - М.: Гослесбумиздание, 1960. - Т. 2. - С. 381). Тобто прозорість і непрозорість - показник якості, що залежить від структури паперу, яка, в свою чергу, визначається розробленням целюлозного волокна, видом, ступенем дисперсності та розмірами часток фракції мінерального наповнювача, що введено до паперової маси. Спучений перліт належить до високодисперсних наповнювачів і є значно ефективнішими в порівнянні з каоліном. Для забезпечення підвищених показників непрозорості паперу з максимальним збереженням механічної міцності та білості паперу для письма та друку 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, незначною мірою вкорочуються під час розмелювання до 42-44°ШР, фібрилюючись при цьому та сприяючи зростанню точок дотику і зв'язків між целюлозними волокнами під час формування та отриманню паперового полотна підвищеної механічної міцності. Введення листяної целюлози з коротким волокном, в порівнянні з хвойною, зі ступенем помелу 24-26°ШР дозволяє отримати папір з рівномірною і зімкнутою структурою, покращити просвіт паперу, підвищити його непрозорість. Розмелювання листяної целюлози проводили до невисокого ступеня помелу 24-26°ШР волокон, щоб не допустити укорочення волокон розмелювання листяної і хвойної целюлози до зазначеного ступеня помелу 24-26°ШР і 4244°ШР відповідно призводить до зростання питомої активної поверхні целюлозного волокна, що сприяє кращому отриманню і розподілу наповнювача в паперовій масі та взаємозв'язку його у целюлозними волокнами. Тонкодисперсний наповнювач більше зв'язується і адаптується механічно з волокнами целюлози, скорочуючи відстань між волокнами, сприяючи зростанню кількості контактів волокон целюлози між собою під час виливання (формування), в процесі пресування та сушіння полотна паперу. При цьому зростатиме міцність композиції паперової маси (целюлозне волокно, наповнювач і, за наявності, зв'язуюча речовина) в результаті зближення волокон і збільшення точок і площі контактів і їхньої міцності: чим вищий ступінь тонкодисперсності наповнювача, тим менші будуть міжволоконні відстані, тим більше волокон вступить в контакт одне з одним, сприяючи зростанню міцності створеної структури паперу. Розмелювання целюлозного волокна сприяє зростанню міцності зчеплення і міжволоконного зв'язку в папері. Однак розмелювання до високого ступеня помелу целюлозного волокна під час виготовлення паперу для писання та друку призводить до підвищення показника вищипування, 4 UA 105489 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 який характеризується вириванням з поверхні паперу волоконець целюлози та дрібних часток наповнювача під час контакту з фарбою, знижує його якість і еластичність. Саме тому, нами експериментальним шляхом визначені умови розмелювання біленої сульфатної целюлози з хвойної і листяної деревини, визначені вимоги до мінеральних наповнювачів або їхніх сумішей, а також співвідношення компонентів паперової маси целюлози (з хвойної і листяної деревини), наповнювача (спученого перліту) та масових часток наповнювача, що введені до паперової маси перед формуванням з неї паперового полотна. Ступінь зв'язування і утримування наповнювача в папері визначається кількістю наповнювача, зв'язаного тим або іншим способом з волокном і здатністю цих зав'язків протистояти навантаженню, і силам, що виникають під час перемішування та переміщення в технологічному процесі паперової маси, а також під час процесів виливання (формування), пресування та сушіння паперового полотна. Тобто, задачею є досягнення високого рівня непрозорості з максимальним збереженням або підвищенням показників його білості та механічної міцності. Здатність спучування перлітових вулканічних порід під час нагрівання з багато кратним збільшенням (зростанням) першопочаткового об'єму забезпечує отримування наповнювача з високою активною поверхнею, що, в свою чергу, забезпечує його рівномірне розміщення і зв'язування з волокнами целюлози, які мають також високорозвинену поверхню, в процесі виливання і формування структури паперу. За правильного експериментально встановленого сполучення волокон коротковолокнистої листяної целюлози з волокнами довговолокнистої хвойної целюлози досягається більш зімкнутий і менш прозорий папір, що придатний наприклад для виготовлення з нього зошитів або шкільних підручників. Виготовлення зразків паперу проводили таким чином: сульфатну білену целюлозу з хвойної деревини і сульфатну білену целюлозу з листяної деревини після роздільного розпускання в гідрозбивачі розмелювали (в ролі або в млині безперервної дії) до досягнення ступеня помелу 42-44°ШР і 24-26°ШР відповідно. Розмелені волокна двох видів целюлози змішували між собою у воді, створюючи волокнисту композицію в різних співвідношеннях, мас %. До отриманої суспензії волокнистої композиції вводили спучений перліт (як наповнювач) з масовою часткою фракцій 2-3 мкм 90-92 % і білістю (коефіцієнтом відбиття) 78 %, за різної масової частки від абсолютно сухого волокна, мас. %. З отриманої паперової маси виготовляли відомим способом папір, який випробували за показниками непрозорості, механічної міцності (розривна довжина). Корисна модель ілюструється таким прикладами: Приклад 1. Зразки паперу виготовляють з паперової маси, що має композицію з сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини, розмеленої до 42°ШР і сульфатної біленої целюлози з листяної деревини, розмеленої до 24°ШР у співвідношенні мас. % 85:15, і спучений перліт за масової частки 3 % від абсолютно сухого волокна. Приклад 2. Зразки паперу виготовляють з паперової маси, що має композицію з сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини, розмеленої до 44°ШР і сульфатної біленої целюлози з листяної деревини, розмеленої до 26°ШР, але співвідношення при цьому складає 95:05, а масова частка спученого перліту становить 4 % від абсолютно сухого волокна. Приклад 3. Зразки паперу виготовляють з паперової маси, що має композицію з сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини, розмеленої до 43°ШР і сульфатної біленої целюлози з листяної деревини, розмеленої до 25°ШР, але співвідношення при цьому складає мас. % 90:10, а масова частка спученого перліту становить 5 % від абсолютно сухого волокна. Приклад 4. Зразки паперу виготовляють з паперової маси, що має композицію з сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини, розмеленої до 44°ШР і сульфатної біленої целюлози з листяної деревини, розмеленої до 26°ШР, але співвідношення при цьому складає 85:15, а масова частка спученого перліту становить 6 % від абсолютно сухого волокна. Приклад 5. Зразки паперу виготовляють з паперової маси, що має композицію з сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини, розмеленої до 46°ШР і сульфатної біленої целюлози з листяної деревини, розмеленої до 22°ШР, але співвідношення при цьому складає мас. % 85:15, а масова частка спученого перліту становить 7 % від абсолютно сухого волокна. Приклад 6. Згідно з аналогом, сульфатну білену целюлозу з хвойної деревини розмелювали в ролі до ступеня помелу 37°ШР, а білену сульфатну целюлозу з листяних порід до 21°ШР, змішували в басейні за співвідношенням, мас. % 80:20 і добавляли проклеювальну речовину і наповнювач за масової частки 10 % від абсолютно сухого волокна. Приклад 7. Зразки паперу виготовляють з вимогами ГОСТ 9094 "Бумага для печати офсетная. Технические условия". Зразки паперу виготовляли з паперової маси, що має композицію з сульфатної біленої целюлози з хвойної деревини, розмеленої до 44°ШР і 5 UA 105489 U 5 10 15 20 сульфатної біленої целюлози з листяної деревини, розмеленої до 26°ШР, але співвідношення при цьому складає 95:05, а масова частка каоліну становить 14 % від абсолютно сухого волокна. 2 З отриманої паперової маси відомим способом виготовляли зразки паперу масою 1 м 60 г згідно з прикладами 1-5, а також у відповідності з аналогами (приклади 6-7). В отриманих 2 зразках паперу визначають масу паперу площею 1 м , непрозорість білість, розривну довжину згідно з нормативною документацією, що прийнята в целюлозно-паперовій галузі. Результати випробування зразків паперу наведені в таблиці. Результати випробування наведені в таблиці, свідчать, що виготовлення паперу, відповідно до корисної моделі, що заявляється, дає змогу забезпечити досягнення високої непрозорості паперу - показника, що є одним з найважливіших для паперу для писання та друку, що використовується для виготовлення зошитів та шкільних підручників. Рівень досягнутого показника непрозорості відповідає вимогам санітарних норм і правил до паперу для виготовлення продукції для дітей (не нижче 90 %) і забезпечується за невисокого вмісту наповнювача до паперу (5-7 % замість 12-14 % для паперу офсетного), що сприяє збереженню високого рівня механічної міцності паперу (приклади 1-5) в порівняні з папером, виготовленим за аналогом (приклад 6) та згідно з ГОСТ 9094 (приклад 7), та білості паперу. Значення цих показників якості відповідають вимогам до паперу для виготовлення продукції для дітей, згідно з санітарними нормами та вимогами стандарту на папір офсетний (78-82 %), без використання оптичних відбілювачів. Таблиця Волокниста композиція Значення показників паперу Масова Ступінь помелу Співвідношення Приклади частка Розривна °ШР компонентів Маса Непрозорість, Білість, № наповнювача, довжина, 2 маси % 1м ,г % % % м СФАХД СФАЛД СФАХД:СФАЛД 1 42 26 85 15 3 60,3 5100 88 80 2 42 24 85 15 4 60,3 5000 89 79 3 44 25 95 05 5 60,2 4760 90 78 4 44 26 90 10 6 60,2 4680 91 76 5 46 26 90 10 7 60,2 4490 92 74 6 37 21 80 20 10 60,2 3500 90 86 7 44 26 95 05 14 60,2 3000 90 88 25 30 35 Перліт відрізняється відсутністю в ньому фракцій піску (SiO 2), що відповідно знижує абразивність самого наповнювача. А це, в свою чергу, свідчить, що в процесі виготовлення паперу перліт не буде викликати негативної абразивної дії на сітки, пресові вали, сушильні циліндри, що мають дзеркально відшліфовану поверхню, папероробної машини, знижуючи їхній термін експлуатації і якість виготовленого паперу. Завдяки запропонованій композиції з хвойної і листяної целюлози відбувається зшиваюча дія створеної при цьому волокнистої каркасної основи з целюлози хвойних і листяних порід деревини, що сприяє приєднанню наповнювача до волокон целюлози. Показник білості перліту 78 % є не високим. Однак, оскільки папір для виготовлення шкільних зошитів та шкільних підручників забезпечується показником білості на рівні 70-88 %, цей рівень показника білості наповнювача задовольняє вимогам розроблюваного паперу за призначенням, забезпечуючи при цьому на високому рівні такі важливі показники якості паперу як непрозорість і механічна міцність. Розроблений папір з досягнутим рівнем показників непрозорості і білості забезпечує контрастність зображення, а поліграфічні вироби на його основі виглядають більш естетичними, такий папір може також використовуватися для виготовлення спеціальних видів документів, матеріалів, виробів тощо для різних сфер застосування. 40 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 Паперова маса для виробництва писального паперу підвищеної непрозорості та механічної міцності, що являє собою мікропористий волокнистий матеріал виготовлений з паперової маси, що містить розмелені волокна біленої целюлози з хвойної і листяної деревини, мінеральний наповнювач, зв'язувальні і проклеювальні речовини, яка відрізняється тим, що паперова маса 6 UA 105489 U 5 містить суміш волокон целюлози з хвойної деревини, розмелених до ступеня помелу 42-44 °ШР, і целюлози з листяної деревини, розмеленої до ступеня помелу 24-26 °ШР, а отримані фракції целюлозного волокна з хвойної та листяної деревини змішують перед формуванням (виливанням) паперу за співвідношенням мас. %: целюлоза з хвойних порід деревини 85-90 целюлоза з листяної деревини 15-10, а як наповнювач використано спучений перліт з масовою часткою фракцій 2-3 мкм 90-92 % і білістю (коефіцієнтом відбиття) 78 %, а масова частка наповнювача в папері складає 4-5 % від абсолютно сухого волокна. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7