RU2042005C1

RU2042005C1 - Pulp

Info

Publication number: RU2042005C1
Authority: RU
Inventors: В.А. Родин; Л.Н. Самойлова; В.В. Орлянский; В.В. Ильин; В.П. Елькин; И.Г. Лисаченко; Е.А. Гусев; В.П. Власов; В.В. Родин; Н.А. Сахаров
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-внедренческая фирма "Экотон"
Priority date: 1992-07-10
Filing date: 1992-07-10
Publication date: 1995-08-20

Abstract

FIELD: paper industry. SUBSTANCE: pulp has fibrous material, glueing substance, alumina and precipitating agent. Precipitating agent: a mixture of poly-1,2-dimethyl-5-vinylpyridinium methylsulfate with polyacrylamide, or product of copolymerization of 1,2-dimethyl-5-vinylpyridinium methylsulfate with acrylamide, or product of polymerization of 1,2-dimethyl-5-vinylpyridinium methylsulfate obtained in the presence of β-hydroxypropyl-tert.-butylperoxide or in the presence of latter and a-amino-g-methylbutyric acid in the form of mixture of D,L-isomers at concentration 0.01-0.07 wt.-% Paper mass can contain additionally filler. Pulp is used for paper and cardboard production. EFFECT: improved method of pulp production. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к производству различных упаковочных видов бумаги, картона, а также древесно-волокнистых плит, и может быть использовано преимущественно для изготовления бумаги для гофрирования и картона для плоских слоев гофрированного материала. The invention relates to the pulp and paper industry, in particular to the production of various packaging types of paper, cardboard, as well as fiberboards, and can be used mainly for the manufacture of paper for corrugation and cardboard for flat layers of corrugated material.

Известна бумажная масса, содержащая волокнистый материал, наполнитель, проклеивающее вещество, глинозем, осадитель (флокулянт) [1] В качестве флокулянта использован полиакриламид гель (ПАА-гель). При содержании ПАА-геля в количестве 0,02-0,04% в присутствии глинозема удержание каолина составляет 60-80% Добавка ПАА-геля не эффективна для обезвоживания массы при отливе. ПАА-гель характеризуется нестабильностью свойств, низким содержанием основного вещества (до 8%), большим количеством примесей. Known paper pulp containing fibrous material, filler, sizing agent, alumina, precipitant (flocculant) [1] Polyacrylamide gel (PAA-gel) was used as a flocculant. When the content of PAA gel in the amount of 0.02-0.04% in the presence of alumina, the retention of kaolin is 60-80%. The addition of PAA gel is not effective for dehydration of the mass during low tide. PAA gel is characterized by instability of properties, low content of the basic substance (up to 8%), and a large number of impurities.

Наиболее близким техническим решением является бумажная масса, содержащая волокнистый материал, проклеивающее вещество, глинозем и осадитель [2]
В качестве осадителя смесь содержит поли-N-триметиламмонийэтилметакрилат метилсульфат с молекулярной массой 500000-15000000.The closest technical solution is paper pulp containing fibrous material, a sizing agent, alumina and precipitant [2]
As a precipitant, the mixture contains poly-N-trimethylammoniumethyl methacrylate methyl sulfate with a molecular weight of 500,000-15000000.

Недостаток известного технического решения недостаточная эффективность удержания компонентов бумажной массы. A disadvantage of the known technical solution is the lack of retention of the pulp components.

Использование для производства массовых видов бумаги, картона, полуфабрикатов из лиственных пород древесины, макулатуры, приводит к резкому увеличению в технологическом потоке мелкого волокна и минеральных взвешенных веществ, что приводит к ухудшению отлива полотна, избыточному расходу свежей воды, дополнительно установленной очистной аппаратуры для улавливания мелкого волокна и очистки сточных вод. Use for the production of mass types of paper, cardboard, semi-finished products from hardwood, waste paper, leads to a sharp increase in the process stream of fine fiber and mineral suspended solids, which leads to deterioration of the outflow of fabric, excessive consumption of fresh water, additionally installed treatment equipment for collecting fine fiber and wastewater treatment.

Цель изобретения использование в производстве бумаги, осадителей, способствующих максимальному удержанию мелкого волокна и минеральных взвешенных веществ, сокращению использования свежей воды. The purpose of the invention is the use in the manufacture of paper, precipitants, contributing to the maximum retention of fine fiber and mineral suspended solids, reducing the use of fresh water.

Сущность изобретения заключается в том, что бумажная масса, содержащая волокнистый материал, проклеивающее вещество, глинозем и осадитель, в качестве последнего содержит смесь продукта полимеризации 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата с полиакриламидом или продукт сополимеризации 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата с акриламидом, или продукт полимеризации 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсуль- фата, полученные в присутствии β -оксипропилтретбутилпероксида или в присутствии последнего и α -амино-γ -метилмасляной кислоты в виде смеси D, L изомеров при следующем соотношении компонентов, мас. Проклеивающее вещество 0,1-2,0 Глинозем 0,3-2,5 Осадитель 0,01-0,07 Волокнистый материал Осталь-
ное
Бумажная масса может дополнительно содержать 10,0-21,0 мас. наполнителя каолина. Гидрофильная составляющая молекулы акриламида очень не развита за счет высокой способности к образованию водородных связей, взаимодействующих с молекулой целлюлозы, а поливинилпиридиновая составляющая, обладающая большой гидрофобной способностью приводит к повышению адсорбционных взаимодействий. Такое сочетание механизма взаимодействия осадителя в системе бумажной массы приводит к усилению удерживающих свойств осадителя.The essence of the invention lies in the fact that the paper pulp containing fibrous material, a sizing agent, alumina and a precipitant, as the latter contains a mixture of the polymerization product of 1,2-dimethyl-5-vinylpyridinium methyl sulfate or the copolymerization product of 1,2-dimethyl-5- vinyl pyridinium methyl sulfate with acrylamide, or the polymerization product of 1,2-dimethyl-5-vinyl pyridinium methyl sulfate obtained in the presence of β-hydroxypropyl tert-butyl peroxide or in the presence of the latter and α-amino-γ-methylbutyric acid in the form mixture of D, L isomers in the following ratio, wt. Sizing agent 0.1-2.0 Alumina 0.3-2.5 Precipitating agent 0.01-0.07 Fibrous material
new
The paper pulp may additionally contain 10.0-21.0 wt. kaolin filler. The hydrophilic component of the acrylamide molecule is not very developed due to the high ability to form hydrogen bonds interacting with the cellulose molecule, and the polyvinylpyridine component, which has a high hydrophobic ability, leads to an increase in adsorption interactions. This combination of the mechanism of interaction of the precipitant in the paper pulp system leads to an increase in the holding properties of the precipitant.

Способ получения осадителя заключается в использовании для полимеризации водных растворов четвертичной соли 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата или его сополимеризации с акриламидом эффективного инициатора β-оксипропилтретбутилпероксида и детоксиканта α -амино-γ -метилмасляной кислоты в виде смеси D, L изомеров. В реактор загружают смесь четвертичной соли 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата и акриламида, растворяют в воде в необходимом мольном соотношении или загружают четвертичную моль 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата. Создают инертную атмосферу путем кратковременной (1-2 мин) продувки азотом, вводят инициатор β -оксипропилтретбутилпероксид в качестве 0,01-0,1% от массы мономера. Сополимеризацию или полимеризацию проводят в присутствии детоксиканта-α -амино-γ -метилмасляной кислоты в виде смеси D, L изомера, количество которого эквивалентно примесям полимеризуемой соли. Реакционную смесь разливают в реакционные ячейки в атмосфере воздуха. Процесс полностью осуществляют в изотермическом или адиабатическом режиме. Полнота конверсии определяется дозировкой инициатора и продолжительностью реакции. Полученный полимер полностью растворим в воде, не имеет характерного запаха винилпиридинов. Данный осадитель может быть получен как смесь продукта полимеризации 1,2-диметил-5-винилпиридинийсульфата (полимеризация идет по выше описанной схеме) и полиакриламида. Получение данного осадителя в присутствии β -оксипропилтретбутилпероксида целесообразно использовать в производстве с замкнутым циклом. В случае производства с разомкнутым циклом для предотвращения вредного воздействия на биологические объекты целесообразно по- лимеризацию и сополимеризацию вести в присутствии и детоксиканта α -амино-γ -метилмасляной кислоты в виде смеси D, L-изомеров. A method for producing a precipitant is to use, for the polymerization of aqueous solutions of the quaternary salt of 1,2-dimethyl-5-vinylpyridinium methyl sulfate or its copolymerization with acrylamide, of an effective initiator of β-hydroxypropyl tert-butyl peroxide and detoxifier of α-amino-γ-methylbutyric acid in the form of a mixture of D, L isomers. A mixture of the quaternary salt of 1,2-dimethyl-5-vinylpyridinium methyl sulfate and acrylamide is loaded into the reactor, dissolved in water in the required molar ratio, or the quaternary mole of 1,2-dimethyl-5-vinylpyridinium methyl sulfate is loaded. An inert atmosphere is created by short-term (1-2 min) purging with nitrogen, β-hydroxypropyl tert-butyl peroxide initiator is introduced as 0.01-0.1% by weight of the monomer. The copolymerization or polymerization is carried out in the presence of a detoxicant-α-amino-γ-methylbutyric acid in the form of a mixture of the D, L isomer, the amount of which is equivalent to the impurities of the polymerized salt. The reaction mixture is poured into the reaction cells in an atmosphere of air. The process is completely carried out in isothermal or adiabatic mode. The completeness of the conversion is determined by the dosage of the initiator and the duration of the reaction. The resulting polymer is completely soluble in water, does not have a characteristic odor of vinyl pyridines. This precipitant can be obtained as a mixture of the polymerization product of 1,2-dimethyl-5-vinylpyridinium sulfate (polymerization proceeds according to the above-described scheme) and polyacrylamide. The preparation of this precipitant in the presence of β-hydroxypropyl tert-butyl peroxide is expediently used in a closed-cycle production. In the case of open-loop production, to prevent harmful effects on biological objects, it is advisable to polymerize and copolymerize in the presence of a detoxicant of α-amino-γ-methylbutyric acid in the form of a mixture of D, L-isomers.

Бумажную массу приготавливают следующим образом. Волокнистый материал размалывают до 28-30 ШР, затем при перемешивании добавляют дисперсию проклеивающего вещества, глинозем, водную суспензию наполнителя и водный раствор осадителя. В качестве осадителя бумажная масса содержит смесь продукта полимеризации 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата с полиакриламидом или продукт сополимеризации 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата с акриламином или продукт полимеризации 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсуль- фата, полученные в присутствии β -оксипропилтретбутилпероксида или в присутствии последнего и α -амино-γ-метилмасляной кислоты в виде смеси D, L изомеров. Приготовленную бумажную массу перемешивают и производят отлив по обычному режиму. Масса отливок 125 г/м².The pulp is prepared as follows. The fibrous material is milled to 28-30 SR, then a dispersion of a sizing agent, alumina, an aqueous suspension of a filler and an aqueous solution of a precipitant are added with stirring. As a precipitant, the pulp contains a mixture of the polymerization product of 1,2-dimethyl-5-vinylpyridinium methyl sulfate with polyacrylamide or the copolymerization product of 1,2-dimethyl-5-vinylpyridinium methyl sulfate with acrylamine or the polymerization product of 1,2-dimethyl-5-vinylpyridinium methyl sulfate obtained in the presence of β-hydroxypropyl tert-butyl peroxide or in the presence of the latter and α-amino-γ-methylbutyric acid as a mixture of D, L isomers. The prepared paper pulp is mixed and cast in the usual way. The mass of castings is 125 g / m ² .

В лабораторных условиях (примеры 1, 2, 3, 4, 5) было изучено влияние осадителя на степень удержания наполнителя, проклеивающего вещества и смолы волокном. Были проведены промышленные испытания влияния осадителя на степень удержания вышеуказанных веществ волокном (примеры 6 и 7). In laboratory conditions (examples 1, 2, 3, 4, 5), the effect of the precipitant on the retention rate of the filler, sizing agent and resin with fiber was studied. Industrial tests were carried out on the effect of the precipitant on the degree of retention of the above substances by fiber (examples 6 and 7).

П р и м е р 1. Готовят бумажную массу, содержащую волокнистый материал беленую целлюлозу, проклеивающее вещество канифольный клей, глинозем, наполнитель каолин, осадитель продукт полимеризации 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата, полученный в присутствии β-оксипропилтретбутилпероксида при следующем соотношении компонентов, мас. Наполнитель 10,0 Проклеивающее вещество 1,0 Глинозем 1,5 Осадитель 0,02 Волокнистый материал 87,48
П р и м е р 2. Готовят бумажную массу, содержащую волокнистый материал беленую целлюлозу, проклеивающее вещество канифольный клей, глинозем, наполнитель каолин, осадитель продукт полимеризации 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата, полученный в присутствии β-оксипропилтретбутилпероксида и α-амино-γ -метилмасляной кислоты в виде смеси D, L изомеров при следующем соотношении компонентов, мас. Наполнитель 10,0 Проклеивающее вещество 1,0 Глинозем 1,5 Осадитель 0,03 Волокнистый материал 87,47
П р и м е р 3. Готовят бумажную массу, содержащую волокнистый материал беленую целлюлозу, проклеивающее вещество клей паста, глинозем, наполнитель каолин, осадитель продукт сополимеризации 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсуль- фата с акриламидом, полученный в присутствии β -оксипропилтретбутилпероксида при следующем соотношении компонентов, мас. Наполнитель 15,0 Проклеивающее вещество 1,5 Глинозем 2,0 Осадитель 0,04 Волокнистый материал 81,46
П р и м е р 4. Готовят бумажную массу, содержащую волокнистый материал беленую целлюлозу, проклеивающее вещество клей паста, глинозем, наполнитель каолин, осадитель продукт сополимеризации 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсуль- фата с акриламидом, полученный в присутствии β-оксипропилтретбутилпероксида и α -амино-γ-метилмасляной кислоты в виде смеси D, L изомеров при следующем соотношении компонентов, мас. Наполнитель 15,0 Проклеивающее вещество 1,5 Глинозем 2,0 Осадитель 0,05 Волокнистый материал 81,45
П р и м е р 5. Готовят бумажную массу, содержащую волокнистый материал беленую целлюлозу, проклеивающее вещество канифольный клей, глинозем, наполнитель каолин, осадитель смесь продукта полимеризации 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата и полиакриламида (в отношении 1:0,25) при следующем соотношении компонентов, мас. Наполнитель 21,0 Проклеивающее вещество 2,0 Глинозем 2,5 Осадитель 0,07 Волокнистый материал 74,43
П р и м е р 6. Готовят бумажную массу, содержащую волокнистый материал сульфитную небеленую целлюлозу, проклеивающее вещество талловую канифоль, глинозем, осадитель продукт полимеризации 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата, полученный в присутствии β -оксипропилтретбутилпероксида при следующем соотношении компонентов, мас. Проклеивающее вещество 0,2 Глинозем 0,5 Осадитель 0,06 Волокнистый материал 99,24
П р и м е р 7. Готовят бумажную массу, содержащую волокнистый материал сульфитную небеленую целлюлозу, проклеивающее вещество талловую канифоль, глинозем, осадитель смесь продукта полимеризации 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата и полиакриламида (в отношении 1:0,25) при следующем соотношении компонентов, мас. Проклеивающее вещество 0,1 Глинозем 0,3 Осадитель 0,02 Волокнистый материал 99,58
Составы бумажных масс и их свойства приведены в таблице.PRI me R 1. Prepare a pulp containing fibrous material bleached cellulose, a sizing agent rosin glue, alumina, filler kaolin, precipitant, a polymerization product of 1,2-dimethyl-5-vinylpyridinium methyl sulfate obtained in the presence of β-hydroxypropyl tert-butyl peroxide in the following ratio components, wt. Filler 10.0 Sizing agent 1.0 Alumina 1.5 Precipitating agent 0.02 Fibrous material 87.48
PRI me R 2. Prepare a pulp containing fibrous material bleached cellulose, a sizing agent rosin glue, alumina, filler kaolin, precipitant is a polymerization product of 1,2-dimethyl-5-vinylpyridinium methyl sulfate obtained in the presence of β-hydroxypropyl tert-butyl peroxide and α- amino-γ-methylbutyric acid in the form of a mixture of D, L isomers in the following ratio of components, wt. Filler 10.0 Sizing agent 1.0 Alumina 1.5 Precipitating agent 0.03 Fibrous material 87.47
PRI me R 3. Prepare a pulp containing fibrous material bleached cellulose, a sizing agent glue paste, alumina, filler kaolin, precipitant product of the copolymerization of 1,2-dimethyl-5-vinylpyridinium methyl sulfate, obtained in the presence of β - hydroxypropyl tert-butyl peroxide in the following ratio, wt. Filler 15.0 Sizing agent 1.5 Alumina 2.0 Precipitating agent 0.04 Fibrous material 81.46
PRI me R 4. Prepare a pulp containing fibrous material bleached cellulose, a sizing agent, glue paste, alumina, kaolin filler, precipitant, a copolymerization product of 1,2-dimethyl-5-vinylpyridinium methyl sulfate, obtained in the presence of β- hydroxypropyl tert-butyl peroxide and α-amino-γ-methylbutyric acid in the form of a mixture of D, L isomers in the following ratio, wt. Filler 15.0 Sizing agent 1.5 Alumina 2.0 Precipitating agent 0.05 Fibrous material 81.45
PRI me R 5. Prepare a paper pulp containing fibrous material bleached cellulose, a sizing agent rosin glue, alumina, filler kaolin, precipitant mixture of the polymerisation product of 1,2-dimethyl-5-vinylpyridinium methyl sulfate and polyacrylamide (in the ratio 1: 0, 25) in the following ratio of components, wt. Filler 21.0 Sizing agent 2.0 Alumina 2.5 Precipitating agent 0.07 Fibrous material 74.43
PRI me R 6. Prepare a pulp containing fibrous material sulfite unbleached cellulose, a sizing agent, tall oil rosin, alumina, precipitant, a polymerization product of 1,2-dimethyl-5-vinylpyridinium methyl sulfate, obtained in the presence of β-hydroxypropyl tert-butyl peroxide in the following ratio of components wt. Sizing agent 0.2 Alumina 0.5 Precipitating agent 0.06 Fibrous material 99.24
PRI me R 7. Prepare a pulp containing fibrous material sulfite unbleached cellulose, a sizing substance tall oil rosin, alumina, precipitant mixture of the polymerization product of 1,2-dimethyl-5-vinylpyridinium methyl sulfate and polyacrylamide (in the ratio of 1: 0.25) in the following ratio of components, wt. Sizing agent 0.1 Alumina 0.3 Precipitating agent 0.02 Fibrous material 99.58
The composition of the paper pulp and their properties are shown in the table.

Claims

1. PAPER MASS, containing fibrous material, a sizing agent, alumina and a precipitant, characterized in that as a precipitant it contains a mixture of the polymerization product of 1,2-dimethyl-5-vinylpyridinium methyl sulfate or a copolymerization product of 1,2-dimethyl-5 vinyl pyridinium methyl sulfate with acrylamide, or the polymerization product of 1,2-dimethyl-5-vinyl pyridinium methyl sulfate obtained in the presence of β-hydroxypropyl tert-butyl peroxide or in the presence of the latter and a-amino-g-methylbutyric acid as a mixture of D, h-isomers in the following ratio of components, wt.

Sizing agent 0.1 2.0
Alumina 0.3 2.5
Specified precipitant 0.01 0.07
Fibrous material
2. The mass according to claim 1, characterized in that it further comprises 10 21 wt. filler.