Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Влияние условий отлива на удержание наполнителя при производстве высоконаполненной бумаги

Диссертация: Влияние условий отлива на удержание наполнителя при производстве высоконаполненной бумаги
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Сравнительный анализ процессов получения бумаги с использованием наполнителей на основе карбоната кальция показал, что переосажденный карбонат кальция, благодаря более чистой и химически активной поверхности и уникальной морфологии, обеспечивает по сравнению с природным продуктом — измельченным и стабилизированным карбонатом кальция большую степень удержания и дает бумагу с лучшими свойствами… Читать ещё >

Содержание

  • 1. Литературный обзор
    • 1. 1. Роль наполнителя при производстве бумаги
    • 1. 2. Основные свойства наполнителей
    • 1. 3. Влияние наполнителя на свойства бумаги
    • 1. 4. Удержание наполнителей
      • 1. 4. 1. Механизмы удержания наполнителей
      • 1. 4. 2. Системы удержания
    • 1. 5. Характеристика основных наполнителей, применяемых в бумажной промышленности
      • 1. 5. 1. Каолин
      • 1. 5. 2. Диоксид титана
      • 1. 5. 3. Железоокисные пигменты
      • 1. 5. 4. Тальк
      • 1. 5. 5. Карбонат кальция
  • Выводы по литературному обзору и постановка задачи исследования
  • 2. Методическая часть
    • 2. 1. Характеристика волокнистых материалов, наполнителей и вспомогательных материалов
    • 2. 2. Краткое описание методик, использованных в работе
    • 2. 3. Обработка результатов опытных образцов
  • 3. Экспериментальная часть
    • 3. 1. Изучение возможности улучшения качества бумаги для имитации текстуры ценных пород древесины
      • 3. 1. 1. Анализ опытных выработок декоративной бумаги для имитации текстуры ценных пород древесины массой 1 м², равной 160 и 180 г, зольность — 15%
      • 3. 1. 2. Анализ опытной выработки декоративной бумаги для имитации текстуры ореха массой м2, равной 110 г, зольность — не менее 20%
      • 3. 1. 3. Изучение свойств пигментов, используемых при изготовлении декоративной бумаги для имитации текстуры ценных пород древесины
      • 3. 1. 4. Исследование процессов удержания компонентов сложного пигмента при изготовлении декоративных видов бумаги
      • 3. 1. 5. Изучение процессов удержания сложного наполнителя и свойств опытных образцов декоративной бумаги
    • 3. 2. Изучение процессов наполнения и внутримассной проклейки в нейтральной среде
      • 3. 2. 1. Изучение влияния природы наполнителя на процессы его удержания
      • 3. 2. 2. Изучение влияния введения в композицию бумажной массы полиаминоамидозпихлоргидриновой смолы на степень удержания наполнителя

Влияние условий отлива на удержание наполнителя при производстве высоконаполненной бумаги (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

В течение ряда лет в Санкт-Петербургском государственном технологическом университете растительных полимеров (СПбГТУРП) проводятся исследования, связанные с производством высоконаполненных видов бумаги.

Проведенные ранее на кафедре Химической технологии композиционных материалов СПбГТУРП работы показали, что при отливе высоко-наполненной бумаги в кислой среде для равномерного распределения и максимальной фиксации как минеральных, так и органических наполнителей необходима реализация адсорбционного механизма удержания. При введении в бумажную массу в качестве коагулянта алюмоам-монийных квасцов или глинозема образуются гексагидроксоакваком-плексы алюминия различного состава. Было установлено, что максимальная степень удержания достигается при рН = 4,0 — 4,2.

В настоящее время использование высокодисперсных наполнителей в сочетании с высокоэффективными проклеивающими и удерживающими агентами позволяет получать материалы, которые по праву могут быть отнесены к классу органоминеральных целлюлозных композиционных материалов (ЦКМ). При этом одной из наиболее сложных проблем получения ЦКМ по бумагоделательной технологии является проблема направленного регулирования взаимодействия ингредиентов бумажной массы и создание единой непрерывной структуры композита.

В связи с вышеизложенным актуальным является исследование влияния условий отлива на удержание наполнителя при производстве высоконаполненной бумаги.

Целью настоящей работы явилось изучение возможности повышения степени удержания сложного наполнителя и его ингредиентов при производстве высоконаполненных видов бумаги. б.

Для достижения поставленной дели необходимо было решить следующие задачи:

• Теоретически обосновать введение в систему «целлюлозное волокно-наполнитель» полимерного многофункционального реагентапо-лиаминоамидоэпихлоргидриновой смолы (ПААЭС) — в условиях кислой и нейтральной среды.

• Разработать технологию высоконаполненной декоративной бумаги для имитации ценных пород древесины, обеспечивающую благодаря одновременной реализации ряда механизмов, максимальное удержание наполнителя и равномерное распределение сложного наполнителя в целлюлозной матрицетем самым исключить разнооттеночность бумаги, а также обеспечить высокий уровень пропиточных и прочностных свойств бумаги в сухом и влажном состоянии.

• Провести сравнительный анализ свойств наполнителей на основе природного и химически осажденного карбоната кальция.

• Сопоставить процессы наполнения и внутримассной проклейки в нейтральной среде с использованием традиционной и новой проклеивающей системы.

• Разработать рекомендации для апробации результатов исследования в промышленности.

Научная новизна данной работы заключается в том, что теоретически обоснована технология получения высоконаполненной бумаги при использовании однои многокомпонентных наполнителей при отливе в кислой и нейтральной средах. Экспериментально доказано, что использование многофункционального полимерного реагента — по-лиаминополиамидоэпихлоргидриновой смолы, играющей роль удерживающего и сшивающего агента, обеспечивает одновременную реализацию ряда механизмов удержания и образование пространственной сетки. В 7 результате повышается удержание наполнителей различной природы и прочность бумаги во влажном состоянии.

Основными методиками для решения данной задачи были как традиционные (оценка свойств фильтрата), так и нетрадиционные (оценка времени обезвоживания бумажной массы) методики. Кроме того, для анализа свойств и структуры опытных образцов бумаги кроме традиционных методов испытаний использовались и нетрадиционныеисследование релаксационных характеристик опытных образцов бумаги.

Проведена опытно-промышленная выработка декоративной бумаги для имитации текстуры ореха массой 1 м², равной 110 г, и зольность не менее 20%., на бумагоделательной машине № 3 ОАО «Красногород-ская ЭБФ» .

Литературный обзор

Выводы по экспериментальной части.

1. На основании теоретического анализа показано, что введение в систему «целлюлозное волокно — наполнитель» полимерного многофункционального реагента полиаминоамидоэпихлоргидриновой смолы (ПААЭС) обеспечит повышение эффективности удержания наполнителей при отливе бумаги как в кислой, так и в нейтральной средах .

2. На примере декоративной бумаги для имитации ценных пород древесины экспериментально исследовано влияние ПААЭС на удержание однои многокомпонентного наполнителей. Определены условия, обеспечивающие близкую степень удержания для всех ингредиентов многокомпонентного наполнителя. Разработана экологически безопасная технология высоконаполненной цветной декоративной бумаги.

3. Сравнительный анализ процессов получения бумаги с использованием наполнителей на основе карбоната кальция показал, что переосажденный карбонат кальция, благодаря более чистой и химически активной поверхности и уникальной морфологии, обеспечивает по сравнению с природным продуктом — измельченным и стабилизированным карбонатом кальция большую степень удержания и дает бумагу с лучшими свойствами.

4. Исследование процессов наполнения и внутримассной проклейки с использованием традиционной системы проклеивающих и удерживающих веществ и в присутствии многофункционального реагента ПААЭС показало, что введение в систему ПААЭС взамен крахмала обеспечивает при минимальном расходе повышение удержания наполнителя на 10−12% и повышает прочность бумаги во влажном со.

140 стоянии в 2,5−3 раза. Последнее имеет существенное значение для высокоскоростной поверхностной проклейки бумазеи — о сновы.

5. Исследование влияния загрязняющих веществ в транспортирующей воде показало, что дополнительная промывка целлюлозы непосредственно перед отливом бумаги позволяет получить бумагу, обладающую, лучшим просветом, с более однородной структурой, более гидрофобной поверхностью и повышенной прочностью.

6. Технология высоконаполненной бумаги апробирована в опытно-промышленных масштабах на примере декоративной бумаги для имитации ценных пород древесины.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Pulp and Paper Manufacture. Vol. 6, Stock preparation, /edited by Robert W. Hagemeyer, Dan W. Manson. — published by The joint textbook committee of the paper industry TAPPI CPPA, 1992.- p. 316.
  2. C.H. Технология бумаги. M.: Лесная промышленность, 1970. — 696 с.
  3. Д.М. Свойства бумаги. Москва.: Лесная промышленность, 1970. — 456 с.
  4. Paper chemistry / edited by J.С. Roberts.- published by Blackie Academic & Professional, an imprint of Chapman & Hall, 1996. p. 267.
  5. Papermaking science and technology.- Book 4 Papermaking Chemistry/ edited by Johan Cullihsen, Hanny Paulapuro, Leo Neimo.- published Finnish Paper Engineers Association and TAPPI, 1999. 329 p.
  6. Т.П., Трухтенкова А. Л., Мика H. Возможности использования синтетических алюмосиликатов в технологии декоративной бумаги основы // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1999.- № 1−2, С. 26−28.
  7. С.Н., Иванова Т. А., Грачева Т. В., Никитин А. В. О применение установки УРОМС для контроля качества целлюлозно-бумажной продукции // Бумажная промышленность. 1989, — № 41. С.11−12
  8. С. H., Грачева Т. В., Корчагина О. С. Контроль зольности бумаги-основы для синтетического шпона на приборе УРОМС // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1992. — № 4 , — С. 22.
  9. . П. Неразрушающие методы исследования целлюлоз-но-бумажных и древесных материалов. М.: Лесная промышленность, 1977. — 246 с.
  10. Э.Л. Синтетические полимеры в бумажной промышленности. М.: Лесная промышленность, 1986. — 248 с.
  11. Linhart F. Retention. Marketing Prozebchemicalien BASF Aktiengesellschaft. D-67 056 Ludwigshafen, 1997.- 60 p.
  12. A.с. № 1 481 307, Способ изготовления декоративной бумаги-основы / Аким Э. Л., Стебунова Т. А. (СССР). Б.И. № 19, 1986 .
  13. Патент России № 2 008 386, «Бумажная масса. Б.И. № 9, дата публикации — 28 февраля 1994, Тесленко В. В., Тесленко О. В., Данилова Д. А., Чаусер М.Г.
  14. Патент Японии № 5−41 752, Способ изготовления бумаги // РЖИСМ 56−10−1995, Ниппон Б и M Си К.К.
  15. Патент Японии № 4−8558, Способ изготовления нейтральной бумаги // РЖИСМ 56−8-1993, Саньё конусаку парупу К.К.
  16. Заявка Великобритании 2 223 038, Композиция из крахмала и флокулянта для бумажного производства // РЖИСМ 56−2-93
  17. Патент России № 2 107 121, Проклеенная бумага, способ производства проклеенной бумаги и проклеивающий агент // дата публикации 20 марта 1998 года.
  18. Патент Японии № 5−40 076, Способ увеличения расхода наполнителя в процессах производства бумаги // РЖИСМ, 56−10−95, Сейко кагаку когё К.К.
  19. Мировой патент № 93/25 754, Способ производства бумаги // дата публикации 23 декабря 1993 года в № 30 РСТ Gazette.
  20. Патент США № 5 126 010, Воспринимающие листы для струйной печати.
  21. Патент США № 4 946 557, Способ изготовления бумаги // 5610−91, Министерство сельского хозяйства США.
  22. Патенты Франции № 2 692 292, Способ изготовления бумаги или картона // дата публикации, РЖИСМ, 56−02−95,SNF .
  23. Патенты Франции № 2 694 027, Способ изготовления бумаги или картона с улучшенным удерживанием // РЖИСМ, 56−02−95,SNF.
  24. Ю.Н., Соколовский В. А., Буровихин А.А., Мусонов
  25. B.JI., Приказчиков А. В., Тесленко В. В., Тесленко О. В. От кислого к нейтральному // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1998. — № 9−10.1. C.54−57.
  26. Мировой патент 93/19 247, Полисиликатные гели как удерживающие (обезвоживающие) добавки для производства бумаги.
  27. Европейская заявка № 0 359 552, Микрогели полисиликата в качестве вспомогательного средства для повышения удерживаемости наполнителя и обезвоживания массы при получении бумаги // РЖИСМ, 56−2-91, Е. I. Du Pont de Nemours and company.
  28. Европейский патент № 04 97 030, Способ изготовления бумаги или картона // РЖИСМ, 56−10−95, Nalсо Chemical company.
  29. Патент Японии № 5−41 754, Способ изготовления бумаги // РЖИСМ, 56−10−95, Сейко кагаку когё К.К.
  30. Патент США № 5 104 487, Способ производства бумаги с использованием катионного крахмала и полисахаридных смол // дата публикации -14 апреля 1994 года, том 1137 № 2 «Officiai gazette», Betz Paper Chemical.
  31. Патент России № 2 121 538, «Способ изготовления бумаги», дата публикации -10 ноября 1998 года, Эка Кемикалс АБ
  32. Webb L. Minerals in papermaking maintain growth momentum // PPI. 1997. — No 5. — P.43−47.
  33. Mark de Decker The big five battle it out // PPI. -1999.- No 5.- P.32−39.
  34. Д.M. Технология бумаги. M.: Лесная промышленность, 1988. — 440 с.
  35. В.В., Данилова Д. А. Каолин и оптические свойства бумаги. М.: Лесная промышленность, 1978. — 120 с.
  36. Кейси Джеймс П. Производство полуфабрикатов и бумаги т.1, книга 2. М.: Гослесбумиздат, 1958. — 492 с.
  37. Разработка технологии применения наполнителей (каолин, тальк) новых сибирских и уральских месторождений в производстветипографских бумаг // Отчет по теме № 7 ВНИИБ. 1963. Руководитель темы Рюхин Н. В., Лядова Н.В.
  38. А.Ф. «Днипро каолин» вчера, сегодня, Завтра // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2000. — № 1−2. — С.44−46.
  39. А.И. Производство бумаги и картона с покрытием. М.: Лесная промышленность, 1985, — 240 с.
  40. Synovec М.М., Shearin R.H., Pauksta P.M. A world of coatings // TAPPI Journal. Vol. 79. — No5. — P.55−60.
  41. Е.Ф., Рискин И. В. Химия и технология пигментов. Л.: Химия, 1974. — 656 с.
  42. Дж. Современная общая химия. — Т. II. М.: Мир, 1975. — 480 с.
  43. Г. И., Крылатов Ю. А., Орехов Б. В. Возможности нейтральной проклейки бумаги в СССР // Бумажная промышленность. 1991. — № 4. — С.13−14.
  44. В.В., Тесленко О. В., Данилова Д. А., Чаусер М. Г. Щелочной способ производства бумаги с применением карбоната кальция в качестве наполнителя // Целлюлоза. Бумага. Картон. -1993. № 8−9. — С. 32−33.
  45. ., Крылатов Ю. А. Нейтральные проклеивающие материалы на основе алкилкетен димеров (АКД) и их влияние на процессы производства бумаги // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1998. — № 910. — С.50−53.
  46. Н.В., Гурьянов В. Е. Проклейка бумаги в нейтральной среде димерами алкилкетенов отечественного производства. // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1998. — № 7−8.- С.10−13.
  47. Э. Нейтральное производство бумаги с использованием в проклейке «Аквапел» // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1996. -№ 11−12. — С.20−24.
  48. К. Производство бумаги с использованием канифольной проклейки // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1997. — № 1−2. -С.26−30.
  49. Л. Л. Акимова Г. С. Чистоклетов В. Н. Васильева Л.П. Модифицированная синтетическая канифоль перспективный проклеивакяций материал в производстве бумаги / / Целлюлоза. Бумага. Картон. 1998. — № 11−12. — С.21−22.
  50. Ю.А. Нейтральная проклейка бумаги эмульсионными клеями. Возможности, перспективы // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1993. — № 1. — С.23−25.
  51. Производство бумаги в щелочной среде с использованием измельченного природного карбоната кальция / Лауфманн М., Шнайдер Р., Шейтхаузер Г. // PapFor 2000, СПб. Россия, 11−15 сентября 2000 г.
  52. Л. Л. Акимова Г. С. Чистоклетов В. Н. Васильева Л.П. Новый материал для нейтральной проклейки бумаги // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1998. — № 3−4. — С.20−21.
  53. Gess J. A perspective on neutral alkaline papermaking // Tappi Journal. vol.75. — No4. — P. 79−81.
  54. McCarthy W.R. Stratton R.A. Effects of drying on ASA esterefication and sizing // TAPPI Journal. vol. 70. — Nol2. -P. 117−121.
  55. Bartz W.J. Darroch M.E. Kurrle F.L. Alkyl ketene dimmer sizing efficiency and reversion in calcium carbonate filled paper // TAPPI Journal. vol. 77. — Nol2. — P. 139−148.
  56. Roberts J.C. Garner D.N. The mechanism of alkyl ketene dimmer sizing of paper // TAPPI Journal. vol. 68. — No4. — P. 118−121.
  57. В.В., Данилова Д. А., Лихтман М. И., Ермолаева З. И. Использование карбоната кальция при производстве бумаги в нейтральной и щелочной средах // Обзорная информация ВНИИПИЭИлес-пром. 1989. — Вып. 6 — С. 1−48.
  58. X. Производство бумаги в щелочной среде // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1995. — № 1−2. — С.20−23.
  59. Требования промышленности к качеству минерального сырья: Справочник для геологов / Под ред. Ю. Л. Черносвитова. Вып. 6. Мел. — М.: Госгеолтехиздат. — 1962. — С. 32.
  60. Т. е., Данилова Д. А., Калинин Н.Н, Гульянц Е. П., Зернов A.M., Почкина А. Г. Использование природного карбоната кальция для мелования бумаги и картона / / Целлюлоза. Бумага. Картон. 1998. — № 7−8.- С.18−19.
  61. М. Производство бумаги без содержания древесной массы в щелочной среде с применением измельченного природного карбоната кальция // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1999. — № 1112. — С. 22−29.
  62. JI. Ф., Калинская Т. В., Степин С. Н. Неорганические пигменты. СПб.: Химия, 1994. — 334 с.
  63. О.С., Савенко B.C. Роль Мд при гомогенном осаждении из морской воды // РЖХим. 1995. — № 3, раздел И, № 259.
  64. Zhenlei Cao. China: World leader in talk and calcium carbonate // TAPPI Journal. vol. 80. — No7. — P. 77−80.
  65. Патент США № 5 223 090, Способ заполнения полых волокон химическим составом // дата публикации — 29 июня 1993 года, том 1151, № 5 «Official gazette».
  66. Патент России № 2 098 534, Способ наполнения карбонатом кальция целлюлозных волокон, наполненная бумага, содержащая массу целлюлозных волокон и способ её изготовления // дата публикации -10 декабря 1997 года
  67. Allan G.G., Negro A.R., Ritzenthaler P., The micropo-rosity of pulp: properties of paper made from pulp fibers internally filled with calcium carbonate // TAPPI Journal. Vol.75. -No3. — P. 239−246.
  68. Получение карбоната кальция на заводе г. Сальт // РЖХим. 1994. — № 10, раздел Ф., № 136.
  69. Perkalo Т. Pigments of carbonate calcium causing for protection // Nordic Pulp and Paper Research Journal. — 1996. -No9.- P. 23−26.
  70. Non-Fibrous materials consumption in CEPI // CEPI annual report 1999.- CEPI.- p.27
  71. ГОСТ 19 285–73. Реферат и аннотация. М.: Изд-во стандартов, 1988. — 8 с.
  72. ГОСТ 9808–84. Реферат и аннотация. М.: Изд-во стандартов, 1985. — 26 с.147
  73. ГОСТ 14 363.4−89. Реферат и аннотация. М.: ИЗд-во стандартов, 1989. — 12 с.
  74. ГОСТ 13 199–88. Реферат и аннотация. М.: Изд-во стандартов, 1989. — 6 с.
  75. ГОСТ 7629–93 (ИСО 2144−87). Реферат и аннотация. М.: Изд-во стандартов, 1993. — 6 с.
  76. ГОСТ 27 015–86. Реферат и аннотация. М.: ИЗд-во стандартов, 1987. — 12 с.
  77. ГОСТ 30 022.1−93 (ИСО 5636−3-84). Реферат и аннотация. -М.: Изд-во стандартов, 1993. — 6 с.
  78. ГОСТ 30 022.2−93 (ИСО 5636−3). Реферат и аннотация. -М.: Изд-во стандартов, 1993. — 6 с.
  79. ГОСТ 30 022.2−93 (ИСО 534). Реферат и аннотация. М.: ИЗд-во стандартов, 1993. — 4 с.
  80. ГОСТ 13 525.7−68. Реферат и аннотация. М.: ИЗд-во стандартов, 1968. — 4 с.
  81. УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор АО «Красногородская ЭБФ» Тимощук Т. С. подпись печать1. АКТо проведении опытно-промышленной выработки декоративной бумагидля имитации текстуры ореха массой 1 м², равной 110 г
  82. Целью проведения опытно-промышленной выработки явилась отработка технологического процесса изготовления декоративной бумаги, удовлетворяющей требованиям потребителя ОАО «Балтика».
  83. Для доведения этого показателя до необходимого уровня (не менее 8 Н) раствор МЛФС дополнительно подавался в массу переднапорным ящиком БДМ, расход смолы составил 1,8−2,3% от а.с.волокна.
  84. Достаточно равномерно и в необходимом количестве подавался флокулянт полиакриламид в количестве 0,20−0,027% от а.с. волокна. Расход сложного пигмента составил 23,8−29,5
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?