Файл: Сушкова Н.Д. Бумажные мешки. Производство, свойства и применение мешочной бумаги и мешков.pdf

щих волокна бумаги, над положительным влиянием координацион­ ных связей между волокнами [51].

С целью улучшения качества бумаги и экономии дефицитной канифоли широкое распространение получили укрепленные клеи из канифоли, модифицированной малеиновым ангидридом либо фумаровой кислотой [52]. Для приготовления укрепленного клея

и абиетиновая кислота, изомеризующаяся при высокой темпе­ ратуре в левопимаровую:

После омыления каустической или кальцинированной содой по­ лучают пасту, содержащую 50—70% сухих веществ, которую тран­ спортируют в железных бочках или цистернах. Иногда из пасты получают сухой порошкообразный клей, но такой клей легко окис­ ляется со снижением растворимости и эффективности и поэтому применяется редко.

Пасту, поступающую на бумажные фабрики, переводят в жид­

перемешивании. Затем клей разбавляют холодной водой до получе­ ния прозрачного раствора концентрацией 15—20 г/л. .Укреплен­ ный клей применяется в виде добавки (10—50%) к обычному кани­ фольному, что экономически выгодно, так как расход канифоли на проклейку бумаги снижается на 30—50%.

Благодаря модификации количество карбоксильных групп ка­ нифоли может увеличиваться в 3 раза, что способствует лучшей фиксации частиц клея на волокне. Небольшие размеры клеевых частиц (150—300 А) благоприятствуют более равномерному рас­ пределению клея на волокнах, повышению степени проклейки и улучшению прочности бумаги [52].

Канифольный клей при концентрации около 20 г/л обычно вво­ дят в массу в промежуточном смесительном бассейне после пер­ вой ступени размола. Для осаждения клея на волокне применяют сернокислый глинозем или алюмокалиевые (алюмоаммониевые) квасцы в виде 5—10%-ного раствора, дозируемого в смесительный насос или ящик постоянного напора (иногда в сборник регистро­ вой воды) до создания pH массы 5—6.

27

Расход канифоли на проклейку мешочной бумаги составляет 2—5 кг/т. Расход глинозема, в зависимости от степени промывки целлюлозы и жесткости воды, колеблется на уровне 23—45 кг/т.

Так как кислая среда и ионы алюминия отрицательно влияют на прочность бумаги, особенно в процессе хранения или при воз­ действии высоких температур, желательно проводить проклейку в нейтральной или слабощелочной среде. Для этой цели рекомен­ дуется применять алюминат натрия, димеры алкилкетена, поли­ меры акриловых кислот и фторорганические соединения [53].

Алюминат натрия в соотношении А12Оз: Ma20 = 1,3ч-1,7 : 1 рас­ творяют в воде до концентрации 2—3% и вводят в размолотую массу из сульфатной целлюлозы в конце проклейки перед напор­ ным ящиком бумагоделательной машины. Оптимальный pH массы 5,9—6,3. Расход алюмината натрия 0,2—0,3% к абс. сухому во­ локну при соотношении алюмината натрия к глинозему 1 :8 ч -10. Применение алюмината натрия позволяет сократить расход глино­ зема почти в 2 раза, увеличить удержание мелкого волокна и бла­ годаря этому повысить сопротивление продавливанию и излому бумаги. Кроме того, алюминат натрия облегчает работу массо­ улавливающей аппаратуры [19, с. 92—96; 53—55].

Применение алюмината натрия для частичной замены глино­ зема при проклейке бумаги смесью канифольного высокосмоля­ ного клея и 1—3% поливинилацетатной эмульсии при pH 6,9 зна­ чительно улучшает качество бумаги: впитываемость бумаги сни­ жается, влагопрочность достигает 10% [55].

в массу различных химикатов, в том числе карбамидных и эпок­ сидных смол, эфиров целлюлозы, синтетических каучуков, произ­ водных крахмала, синтетических и искусственных волокон.

Карбоксиметилцеллюлоза. Попытки использовать ЫаКМЦ для повышения прочности мешочной бумаги предпринимались неодно­ кратно. ЫаКМЦ хорошо растворяется в воде и в виде 2—5%-ного раствора вводится в размолотую бумажную массу перед глино­ земом, добавляемым до получения pH 5. 1—2% средневязкой ЫаКМЦ увеличивают разрывной груз, удлинение и сопротивле­ ние продавливанию.

Сопротивление раздиранию и воздухопроницаемость снижаются мало. Прочность мешков из бумаги, содержащей ЫаКМЦ, не­ сколько увеличивается [56].

В связи с более высокой эффективностью других материалов ЫаКМЦ в массу добавляется очень редко.

Поливиниловый спирт. Производство и применение поливини­ лового спирта и волокон из него наиболее широко развито в Япо­ нии. Там же предполагается освоить мешочную бумагу с добав­ кой поливинилспиртовых волокон (ПВС).

28

ПВС является гидрофильным веществом, способным к образо­ ванию водородных связей с целлюлозой. Для снижения гидрофильности волокна ПВС подвергают термообработке и используют вместе со связующим — поливиниловым спиртом, не подвергав­ шемся обработке, и карбамидными смолами. Известно, что добавка 10—30% волокон из ПВС позволяет получать разные виды бумаги обычным способом [57].

Исследования, проведенные в ВНПОбумпром, показали, что 2—5% волокон термообработанного винола (ПВС), введенные в массу до обычной канифольной проклейки, повышают прочность мешочной бумаги и мешков из нее (см. табл. 3). Для повышения

К недостаткам винола, как и других синтетических волокон, относится высокая стоимость и необходимость предварительного измельчения на отрезки, длина которых соизмерима с длиной цел­ люлозных волокон. При существующей технике ррзка волокон за­ трудняет применение винола в массовых видах бумаги.

Крахмал. Введение крахмала в бумажную массу повышает прочность бумаги и удержание проклеивающих веществ, увеличи­ вает гладкость и жесткость бумаги, снижает пылимость.

В бумажной промышленности чаще всего применяют карто­ фельный и кукурузный крахмал, различающиеся формой, разме­ рами и химическим составом зерен.

29

и дают менее вязкий клейстер с худшими клеящими свойствами, склонный к ретроградации (переходу в гель) [58].

Натуральные крахмалы клейстеризуют варкой 20—30 мин при температуре 80—90°С в присутствии щелочи или буры (до 5%). Сваренный клейстер 2—4%-ной концентрации должен содержать набухшие и частично лопнувшие зерна. Крахмал вводится в раз­ молотую массу и осаждается на волокне глиноземом при pH 4,5—5. Удерживается такой крахмал плохо. Большой расход на­ турального крахмала (около 2% к абс. сухому волокну) ограни­ чивает возможность использования дефицитного продукта в мас­ совых видах бумаги.

Окисление крахмала гипохлоритом [12, с. 203—204] позволяет увеличить в нем число карбоксильных групп (до 2—3%), что спо­ собствует снижению вязкости клейстера и повышению удерживае­ мое™ за счет увеличения числа водородных связей между крах­ малом и целлюлозой:

Окисленный крахмал клейстеризуется сразу по получении и вводится в массу так же, как натуральный. Эффективность исполь­ зования окисленного крахмала выше, чем натурального: при мень­ шем расходе (почти вдвое) достигается более высокая прочность и необходимая степень проклейки бумаги.

Для получения модифицированного крахмала в него вводят функциональные группы, существенно изменяющие свойства. Для введения в массу применяют эфиры крахмала, например полиоксиэтилкрахмал, диальдегидный крахмал (ДАК), катионный и диальдегидный в катионной форме. Растворимость этих моди­ фикаций в воде ограниченна, поэтому перед использованием их растворяют в слабощелочной среде.

30