RU2708007C1 - Method of making paper for documents and paper made using said method - Google Patents

Abstract

FIELD: pulp and paper industry.

SUBSTANCE: invention relates to pulp and paper industry, in particular, to production of paper for documents, which contains watermarks, protective fibers, protective threads and other protective features. Method of making paper involves preparing a basic suspension containing cellulose fibers, a binding agent, a sizing agent and a mineral filler. Method also involves preparation of an additional cellulose fibrous suspension, introduction of polymer microspheres into it, mixing and mixing it with the main suspension to produce a paper mass. Then paper web is formed from obtained paper mass on screen of paper-making machine. Paper web is processed on both sides in adhesive unit, pressed and dried to produce three-layer material with double-tee structure.

EFFECT: improved absorbability, clarity of the watermark, reduced deformation characteristics, curl, density when stabilizing paper opacity and maintaining functional properties of the article.

6 cl, 3 dwg, 2 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности, к производству бумаги для документов, которая содержит водяные знаки, защитные волокна, защитные нити и другие защитные признаки. Такая бумага применяется для изготовления бланков ценных бумаг и документов, требующих увеличенного времени нахождения в обращении и пригодных для традиционной и цифровой печати.The invention relates to the pulp and paper industry, in particular, to the production of paper for documents, which contains watermarks, security fibers, security threads and other security features. Such paper is used for the manufacture of letterhead securities and documents requiring an extended residence time and suitable for traditional and digital printing.

Бумага для изготовления ценных документов, как правило, содержит водяные знаки и должна иметь определенные специальные характеристики. Бумага с водяным знаком имеет повышенную плотность, особенно в области расположения темных элементов водяного знака. Печать документов проходит, как правило, в несколько прогонов. Из-за разницы плотности на основном поле и на участках бумажного листа с водяным знаком впитывание красок проходит неравномерно, возможно локальное отмарывание на обратную сторону оттиска. Для точного совмещения изображения бумага должна иметь низкую линейную деформацию. Помимо этого, необходимо повышать жесткость бумаги и нивелировать ее способность к скручиванию, поскольку эти характеристики важны для сохранения формы документа в процессе использования. Кроме того, готовое печатное изделие может быть использовано для цифровой персонализации с помощью лазерного или струйного принтера, где очень важны стабильные свойства поверхности.Paper for the production of valuable documents, as a rule, contains watermarks and must have certain special characteristics. Paper with a watermark has an increased density, especially in the area where the dark elements of the watermark are located. Printing documents takes place, as a rule, in several runs. Due to the difference in density on the main field and on the areas of the paper sheet with a watermark, the absorption of paints is uneven, it is possible to localize the impression on the back side of the print. For accurate image alignment, paper must have a low linear deformation. In addition, it is necessary to increase the stiffness of the paper and level its ability to curl, since these characteristics are important for maintaining the shape of the document during use. In addition, the finished printed product can be used for digital personalization using a laser or inkjet printer, where stable surface properties are very important.

Из уровня техники известно использование наполнителей в композиции бумаги для повышения жесткости и снижения деформационных характеристик, в частности, известно использование в композиции бумаги легких микросфер. В патенте RU 2365696, 27.08.2009, в волокнистую композицию вводят латекс с агломерированными полыми частицами. Однако агломерированные частицы латекса не могут иметь стабильного размера, что усложняет процесс равномерного наполнения бумажного полотна и получение поверхности с однородными свойствами. Крупные агломераты латекса лучше удерживаются в бумажном листе, однако приводят к образованию локальных неоднородностей на поверхности бумажного полотна, препятствующих равномерной печати и способствуют снижению прочности поверхности бумажного полотна.It is known from the prior art to use fillers in a paper composition to increase rigidity and reduce deformation characteristics, in particular, it is known to use light microspheres in a paper composition. In patent RU 2365696, 08/27/2009, latex with agglomerated hollow particles is introduced into the fiber composition. However, the agglomerated latex particles cannot have a stable size, which complicates the process of uniformly filling the paper web and obtaining a surface with uniform properties. Large latex agglomerates are better retained in the paper sheet, but lead to the formation of local inhomogeneities on the surface of the paper web, which impede uniform printing and reduce the surface strength of the paper web.

В патенте RU 2330911, 10.08.2008, описана поверхностная обработка бумаги для копировально-множительной техники с целью увеличения ее жесткости растворами крахмала с повышенным содержанием сухих веществ и добавкой поперечно-сшивающих агентов. Данный способ увеличения жесткости бумажного полотна используется для бумаги с волокнистой композицией из полуфабрикатов высокого выхода и полуцеллюлозы, которые изначально обладают большей естественной жесткостью, чем целлюлозные полуфабрикаты с высоким содержанием а - целлюлозы, используемые в качестве базового волокнистого компонента при изготовлении бумаги для документов длительного срока хранения.Patent RU 2330911, 08/10/2008, describes surface treatment of paper for copying machines with the aim of increasing its stiffness with starch solutions with a high solids content and the addition of cross-linking agents. This method of increasing the stiffness of the paper web is used for paper with a fibrous composition of high-yield and semi-cellulose semi-finished products, which initially have greater natural stiffness than high-a-cellulose cellulose semi-finished products used as the base fibrous component in the manufacture of paper for documents with long shelf life .

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является способ изготовления бумаги с улучшенной жесткостью и пухлостью, описанный в патенте RU 2387752, 27.04.2010. Способ изготовления бумаги включает стадии: (а) создание композиции, содержащей целлюлозные волокна и наполнитель из полимерного материала в виде микросфер, (b) отлив и формирование волокнистого полотна из композиции, (с) обработка бумажного полотна раствором на основе крахмала с созданием верхнего и нижнего слоев покрытия с высокой прочностью, (d) сушка обработанного волокнистого полотна с формированием трехслойного материала, имеющего двутавровую структуру. Техническим результатом является улучшение прочности, жесткости и стойкости к скручиванию полученного материала.The closest analogue of the claimed invention is a method of manufacturing paper with improved stiffness and puffiness described in patent RU 2387752, 04/27/2010. A method of making paper includes the steps of: (a) creating a composition containing cellulosic fibers and a filler of a polymeric material in the form of microspheres, (b) casting and forming a fibrous web from the composition, (c) treating the paper web with a starch-based solution to create an upper and lower coating layers with high strength, (d) drying the treated fibrous web to form a three-layer material having an I-beam structure. The technical result is to improve the strength, rigidity and resistance to twisting of the obtained material.

К недостаткам способа, описанного в RU 2387752, можно отнести отсутствие равномерного впитывания красок поверхностью бумажного листа с водяным знаком и локально повышенной плотностью в месте размещения темных участков водяного знака, а также низкую степень четкости водяного знака и высокие деформационные характеристики бумажного листа. Известный способ не позволяет получить бумагу с водяным знаком должного качества при сохранении впитывающих характеристик.The disadvantages of the method described in RU 2387752 include the lack of uniform absorption of paints by the surface of the paper sheet with a watermark and locally increased density at the location of the dark areas of the watermark, as well as the low degree of clarity of the watermark and high deformation characteristics of the paper sheet. The known method does not allow to obtain paper with a watermark of the proper quality while maintaining absorbent characteristics.

Задача, решаемая изобретением - улучшение впитывающих свойств, четкости водяного знака, снижение деформационных характеристик, скручиваемости, плотности при стабилизации непрозрачности бумаги и сохранении функциональных свойств изделия на этой бумаге.The problem solved by the invention is the improvement of absorbent properties, the clarity of the watermark, the reduction of deformation characteristics, curl, density while stabilizing the opacity of the paper and maintaining the functional properties of the product on this paper.

Поставленная задача решается способом, включающим приготовление основной суспензии, содержащей целлюлозные волокна, связующий агент, проклеивающий агент и минеральный наполнитель, приготовление дополнительной целлюлозной волокнистой суспензии с концентрацией волокон 1,5-3,0 мас. %, введение в нее полимерных микросфер в количестве 0,01-0,03 мас. частей микросфер на 1 мас. часть волокон целлюлозы в пересчете на абсолютно сухое волокно, перемешивание полученной дополнительной суспензии в течение не менее 10 минут при скорости мешалки не менее 400 оборотов в минуту, смешивание основной суспензии с дополнительной суспензией при их объемном соотношении, равном (0,25-0,75):1, соответственно, с получением бумажной массы, формирование из полученной бумажной массы бумажного полотна на сетке бумагоделательной машины, обработку бумажного полотна с двух сторон в клеевом узле, прессование и сушку с получением трехслойного материала с двутавровой структурой.The problem is solved by a method involving the preparation of a basic suspension containing cellulosic fibers, a binder, a sizing agent and a mineral filler, the preparation of an additional cellulosic fibrous suspension with a fiber concentration of 1.5-3.0 wt. %, the introduction into it of polymer microspheres in an amount of 0.01-0.03 wt. parts of microspheres per 1 wt. part of the cellulose fibers in terms of absolutely dry fiber, mixing the resulting additional suspension for at least 10 minutes at a stirrer speed of at least 400 rpm, mixing the main suspension with an additional suspension at a volume ratio of (0.25-0.75 ): 1, respectively, to obtain paper pulp, forming from the obtained pulp a paper web on a paper machine grid, processing the paper web on both sides in an adhesive unit, pressing and drying to obtain a three-layer Container material from the H structure.

Полимерные микросферы представляют собой полые инертные частицы сферической формы с низкими абразивными характеристиками на основе термопластичных полимеров из полистирола, полиметилметакрилата или кремнезема.Polymeric microspheres are hollow inert particles of a spherical shape with low abrasive characteristics based on thermoplastic polymers made of polystyrene, polymethyl methacrylate or silica.

При приготовлении дополнительной суспензии в нее вводят микрокристаллическую целлюлозу в количестве 2 масс. %.When preparing an additional suspension, microcrystalline cellulose in the amount of 2 masses is introduced into it. %

В бумажную массу дополнительно вводят специальные добавки для защиты бумаги от подделок.Special additives are additionally added to the paper pulp to protect the paper from counterfeiting.

Целлюлозные волокна представляют собой композицию, состоящую из 10-50 масс. % хлопковой целлюлозы и 50-90 масс. % беленой древесной целлюлозы со степенью помола 45-64 град. ШР при длине волокна не более 0,8 мм.Cellulose fibers are a composition consisting of 10-50 mass. % cotton pulp and 50-90 mass. % bleached wood pulp with a degree of grinding of 45-64 degrees. SR with a fiber length of not more than 0.8 mm.

Предложена также бумага для документов, изготовленная способом, охарактеризованном совокупностью изложенных выше признаков.Also proposed is paper for documents made by a method characterized by a combination of the above features.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом.The inventive method is as follows.

Подготовка бумажной массы. Производят размол волокнистого сырья, состоящего из хлопковой целлюлозы и беленой древесной хвойной и/или лиственной целлюлозы. Степень помола бумажной массы, определенная в соответствии с ГОСТ 14363.4-89, должна быть не менее 45 град. ШР, длина волокна не менее 0,8 мм. Если степень помола бумажной массы оказывается ниже 45 град ШР, наблюдается ухудшение четкости водяного знака. Если же степень помола бумажной массы превышает значение 65 град. ШР, из такой массы не удается получить бумагу с необходимым уровнем физико-механических характеристик из-за сильного укорочения целлюлозных волокон.Preparation of paper pulp. Fibrous raw materials are made from cotton pulp and bleached softwood and / or hardwood pulp. The degree of grinding paper pulp, determined in accordance with GOST 14363.4-89, must be at least 45 degrees. ShR, fiber length not less than 0.8 mm. If the degree of grinding paper pulp is below 45 degrees SR, there is a deterioration in the clarity of the watermark. If the degree of grinding paper pulp exceeds a value of 65 degrees. SR, from such a mass it is not possible to obtain paper with the necessary level of physical and mechanical characteristics due to the strong shortening of cellulose fibers.

В качестве бумажной массы используется композиция из 10-50% хлопковой целлюлозы и 50-90% беленой древесной целлюлозы, предварительно размолотой до 45-60 град. ШР и длиной волокна 30-51 Дг.As the paper pulp, a composition of 10-50% cotton pulp and 50-90% bleached wood pulp, previously milled to 45-60 degrees, is used. ShR and fiber length 30-51 Dg.

В качестве полимерных микросфер могут быть использованы инертные полые частицы сферической формы из полистирола, полиметилметакрилата, нейлона, полиэтилена, полипропилена, желатина и другие полимеры или материалы различных плотностей с диаметром частиц от 4,5 до 40 мкм. Для примеров в заявленном изобретении используют микросферы Expancel марок 031WUF 40, 820SLU 40 и 031 WUF40.Spherical inert hollow particles of polystyrene, polymethylmethacrylate, nylon, polyethylene, polypropylene, gelatin and other polymers or materials of various densities with particle diameters from 4.5 to 40 microns can be used as polymer microspheres. For examples in the claimed invention using microspheres Expancel grades 031WUF 40, 820SLU 40 and 031 WUF40.

В приготовленную таким образом суспензию бумажной массы вводят наполнители: мел, каолин, двуокись титана и добавки для повышения прочности бумаги в сухом и во влажном состоянии (крахмал, водорастворимые соли эфиров целлюлозы; влагопрочные смолы). При необходимости для оптимизации процесса поверхностной обработки вводят вещества, способствующие гидрофобизации бумажного полотна в массе (АКД и АСА и т.п.). Кроме того, в бумажную массу вводят специальные добавки, необходимые для защиты от подделок: защитные волокна или пигменты; защитные нити и/или конфетти, а также пигменты со специальными свойствами (магнитными, флуоресцентными и т.д.).Fillers are introduced into the pulp suspension prepared in this way: chalk, kaolin, titanium dioxide and additives to increase the strength of the paper in the dry and in the wet state (starch, water-soluble salts of cellulose ethers, moisture-resistant resins). If necessary, to optimize the surface treatment process, substances are introduced that contribute to the hydrophobization of the paper web in bulk (AKD and ACA, etc.). In addition, special additives necessary for protection against fakes are introduced into the paper pulp: protective fibers or pigments; protective threads and / or confetti, as well as pigments with special properties (magnetic, fluorescent, etc.).

В бумажную массу, содержащую целлюлозные волокна, связующие агенты, проклеивающие агенты и минеральный наполнитель, вводят наполнитель из полимерного материала в виде микросфер. Наполнитель из полимерного материала перед подачей в бумажную массу предварительно смешивают в соотношении 0,01-0,03 массовых частей с 1 массовой частью целлюлозной волокнистой суспензии в пересчете на абсолютно сухое волокно. Добавку полимерных микросфер осуществляют в часть волокнистой композиции концентрацией 1,5-3,0 масс. %.In the paper pulp containing cellulose fibers, binders, sizing agents and mineral filler, the filler is made of a polymeric material in the form of microspheres. A filler made of a polymeric material is pre-mixed in a ratio of 0.01-0.03 mass parts with 1 mass part of a cellulosic fiber suspension in terms of absolutely dry fiber before being fed into the pulp. The addition of polymer microspheres is carried out in part of the fibrous composition with a concentration of 1.5-3.0 mass. %

Перемешивание компонентов производят не менее 10 минут, скорость мешалки - не менее 400 об/мин. Использование бумажной массы с концентрацией менее 1,5 масс. % является не эффективным из-за невозможности обеспечения требуемых реологических параметров процесса перемешивания и регулирования пенообразования. Использование бумажной массы с концентрацией более 3,0 масс. % не обеспечивает должное качество перемешивания из-за высокой вязкости волокнистой композиции. В частном случае в указанную смесь добавляют МКЦ. В качестве МКЦ используют микрокристаллическую целлюлозу марки Arbocell BE 600.Mixing of the components is carried out for at least 10 minutes, the speed of the mixer is at least 400 rpm. The use of paper pulp with a concentration of less than 1.5 mass. % is not effective due to the inability to provide the required rheological parameters of the mixing process and the regulation of foaming. The use of paper pulp with a concentration of more than 3.0 mass. % does not provide proper mixing quality due to the high viscosity of the fibrous composition. In the particular case, MCC is added to this mixture. As MCC, microcrystalline cellulose of the Arbocell BE 600 brand is used.

Полученную таким образом суспензию целлюлозных волокон, полимерных микросфер и МКЦ вводят в основной поток бумажной массы для получения бумажного полотна.Thus obtained suspension of cellulose fibers, polymer microspheres and MCC is introduced into the main stream of paper pulp to obtain a paper web.

Формирование бумажного полотна. Бумажное полотно формируют на сетке бумагоделательной машины и обрабатывают полученное бумажное полотно в клеевом узле раствором на основе крахмала. Формируют верхний и нижний слои покрытия с высокой прочностью, прессуют и сушат обработанное волокнистое полотно двутавровой структуры с формированием трехслойного материала.The formation of paper web. The paper web is formed on the grid of a paper machine and the resulting paper web is processed in an adhesive unit with a starch-based solution. The upper and lower layers of the coating are formed with high strength, the treated fiber web of the I-beam structure is pressed and dried to form a three-layer material.

Полученное бумажное полотно обрабатывают раствором на основе крахмала или любого другого полимера из ряда: ПВС, полиакрилат, полиуретан и пр., с привесом массы 6-8 г/м² Такое бумажное полотно используется в качестве бумаги-основы для документов и обладает необходимыми функциональными характеристиками и улучшенной четкостью водяного знака.The resulting paper web is treated with a solution based on starch or any other polymer from the series: PVA, polyacrylate, polyurethane, etc., with a weight gain of 6-8 g / m ² This paper web is used as a base paper for documents and has the necessary functional characteristics and improved watermark clarity.

Характеристики бумажного полотна представлены в Таблицах 1 и 2.The characteristics of the paper web are presented in Tables 1 and 2.

На Фиг. 1 показано распределение микросфер в бумажном полотне, приготовленном в соответствии с известным способом (RU 2387752), пример 1; на Фиг. 2 - распределение микросфер в бумажном полотне, приготовленном в соответствии с заявляемым способом, пример 2; на Фиг. 3 - распределение микросфер в бумажном полотне, приготовленном в соответствии с заявляемым способом, пример 3.In FIG. 1 shows the distribution of microspheres in a paper web prepared in accordance with a known method (RU 2387752), example 1; in FIG. 2 - distribution of microspheres in a paper web prepared in accordance with the claimed method, example 2; in FIG. 3 - distribution of microspheres in a paper web prepared in accordance with the claimed method, example 3.

Процесс измерения четкости водяного знака заключался в определении яркости светлых и темных участков негативного изображения водяного знака, в соответствии с «Методикой выполнения измерений оптических параметров водяного знака (МВИ 47-08-98-2009)», разработанной в НИИ Гознака. В соответствии с данной методикой измеряется яркость участков бумажного полотна с различной оптической плотностью на просвет; далее определяется контрастность данных участков (см. Таблицу 1) и четкость водяного знака по формуле:The process of measuring the clarity of a watermark was to determine the brightness of the light and dark areas of the negative image of the watermark, in accordance with the "Methodology for measuring the optical parameters of the watermark (MVI 47-08-98-2009)" developed by the Goznak Research Institute. In accordance with this technique, the brightness of sections of a paper web with different optical density is measured; Further, the contrast of these sections (see Table 1) and the clarity of the watermark are determined by the formula:

где

Where

«S» - четкость водяного знака;"S" - the clarity of the watermark;

«L_ВЗ» - яркость негативного изображения темного элемента водяного знака (см. таблицу 1);“L _VZ ” - brightness of the negative image of the dark element of the watermark (see table 1);

«L_поля» - яркость негативного изображения основного поля бумажного полотна.“L _fields ” - brightness of the negative image of the main field of the paper web.

Таким образом, введение стадии предварительного перемешивания и диспергирования наполнителя в виде полимерных микросфер и МКЦ с частью целлюлозной волокнистой композиции перед подачей в основной поток бумажной массы позволяет достичь лучшего и равномерного распределения микросфер внутри волокнистого полотна (см. Фиг. 1-3).Thus, the introduction of the stage of pre-mixing and dispersing the filler in the form of polymer microspheres and MCC with part of the cellulosic fibrous composition before feeding into the main stream of paper pulp allows you to achieve a better and more uniform distribution of the microspheres inside the fibrous web (see Fig. 1-3).

Дозировка наполнителя из полимерного материала выше 0,03 массовых частей не позволяет сохранить на достаточном уровне физико-механические характеристики - разрушающее усилие и прочность бумаги в Z-направлении, а использование дозировки наполнителя менее 0,01 массовых частей не позволяет получить требуемый уровень линейной деформации, жесткости и впитывающих свойств (см. Таблицу 2).A dosage of a filler made of a polymer material above 0.03 mass parts does not allow maintaining physical and mechanical characteristics at a sufficient level — the destructive force and strength of the paper in the Z-direction, and using a filler dosage of less than 0.01 mass parts does not allow to obtain the required level of linear deformation, stiffness and absorbency (see Table 2).

Следующие примеры иллюстрируют осуществление заявляемого способа изготовления бумаги для документов.The following examples illustrate the implementation of the proposed method of manufacturing paper for documents.

Пример 1. (сравнительный, в соответствии с известным способом RU 2387752). В бумажную массу концентрацией 1,0 масс. % со степенью помола не ниже 45-65 град ШР вводят полимерные микросферы в соотношении 0,02 массовых частей и перемешивают полученную суспензию. Далее добавляют минеральный наполнитель, необходимое количество связующих и проклеивающих веществ и формируют бумажное полотно, которое обрабатывается составами на основе крахмала с формированием верхнего и нижнего слоев высокой прочности.Example 1. (comparative, in accordance with the known method of RU 2387752). In paper pulp with a concentration of 1.0 mass. % with a degree of grinding of not less than 45-65 degrees SHR enter the polymer microspheres in the ratio of 0.02 mass parts and mix the resulting suspension. Next, add mineral filler, the required amount of binders and sizing agents and form a paper web, which is processed with starch-based compositions with the formation of upper and lower layers of high strength.

Изготавливают бумагу с водяным знаком, используя все стадии создания волокнистой композиции, включающей смесь из 9 частей целлюлозных волокон из древесины твердых пород и 1 часть целлюлозы из древесины мягких пород, содержащей наполнитель в виде преципитированного карбоната кальция и легкие органические наполнители в виде полимерных микросфер и гидрофобизирующие добавки (АКД). Делают поверхностную обработку полученного бумажного полотна раствором крахмала с формированием трехслойного материала. Однако на бумаге, полученной по данной технологии, водяной знак оказался недостаточно четким, а микросферы внутри бумажного полотна распределены неравномерно (см. Фиг. 1). Четкость водяных знаков для этой бумаги определялась по формуле 1 и показана в Таблице 1. Физико-механические показатели показаны в Таблице 2.Watermarked paper is made using all stages of creating a fibrous composition comprising a mixture of 9 parts of cellulose fibers from hardwood and 1 part of softwood pulp containing filler in the form of precipitated calcium carbonate and light organic fillers in the form of polymer microspheres and hydrophobic additives (AKD). A surface treatment of the resulting paper web is made with a starch solution to form a three-layer material. However, on the paper obtained by this technology, the watermark was not clear enough, and the microspheres inside the paper web were unevenly distributed (see Fig. 1). The clarity of the watermarks for this paper was determined by formula 1 and is shown in Table 1. Physico-mechanical properties are shown in Table 2.

Пример 2 (заявляемый способ). Пример 2 отличается от примера 1 тем, что перемешивание части бумажной массы с микросферами осуществляют предварительно перед введением в основной поток бумажной массы. В 1 часть бумажной массы концентрацией 1,5 масс. % вводят полимерные микросферы в соотношении 0,02 массовых частей и перемешивают полученную суспензию не менее 10 минут мешалкой со скоростью не менее 400 об/мин. По окончании перемешивания бумажную массу с наполнителем из полимерных микросфер вводят в основной поток бумажной массы, добавляют минеральный наполнитель, необходимое количество связующих и проклеивающих веществ и изготавливают бумажное полотно с водяным знаком, которое обрабатывается составами на основе крахмала с формированием верхнего и нижнего слоев высокой прочности. Микросферы внутри бумажного полотна распределены равномерно (см. Фиг. 2). Четкость водяного знака определялась в соответствии с МВИ по формуле 1 и показана в Таблице 1. Физико-механические показатели полученной бумаги показаны в Таблице 2.Example 2 (the inventive method). Example 2 differs from example 1 in that the mixing of a part of the pulp with microspheres is carried out before introducing into the main stream of pulp. In 1 part of paper pulp with a concentration of 1.5 mass. % enter the polymer microspheres in the ratio of 0.02 mass parts and mix the resulting suspension for at least 10 minutes with a stirrer at a speed of at least 400 rpm After mixing, the paper pulp with a filler made of polymer microspheres is introduced into the main stream of the pulp, the mineral filler, the required amount of binders and sizing agents are added and a paper web with a watermark is made, which is processed by starch-based compositions with the formation of upper and lower layers of high strength. The microspheres inside the paper web are evenly distributed (see Fig. 2). The clarity of the watermark was determined in accordance with the MVI according to formula 1 and is shown in Table 1. The physical and mechanical properties of the resulting paper are shown in Table 2.

Пример 3 (заявляемый способ). Пример 3 отличается от примера 2 тем, что концентрация бумажной массы при перемешивании с полимерными микросферами составляет 3,00 масс. %, а процесс перемешивания микросфер проводят в присутствии 2% МКЦ.Example 3 (the inventive method). Example 3 differs from example 2 in that the concentration of paper pulp while mixing with polymer microspheres is 3.00 mass. %, and the mixing process of the microspheres is carried out in the presence of 2% MCC.

В одну часть бумажной массы концентрацией 3,00 масс. % вводят полимерные микросферы в соотношении 0,02 массовых частей и перемешивают в присутствии 2,00% МКЦ не менее 10 минут мешалкой со скоростью вращения не менее 400 об/мин. Полученную суспензию бумажной массы с наполнителем из полимерных микросфер вводят в основной поток бумажной массы, добавляют минеральный наполнитель, необходимое количество связующих и проклеивающих веществ и изготавливают бумажное полотно с водяным знаком, которое обрабатывается составами на основе крахмала с формированием верхнего и нижнего слоев высокой прочности. Микросферы внутри бумажного полотна распределены равномерно (см. Фиг. 3). Четкость водяного знака определялась в соответствии с МВИ по формуле 1 и показана в Таблице 1. Физико-механические показатели полученной бумаги показаны в Таблице 2.In one piece of paper pulp with a concentration of 3.00 mass. % enter the polymer microspheres in the ratio of 0.02 mass parts and mix in the presence of 2.00% MCC for at least 10 minutes with a stirrer with a rotation speed of at least 400 rpm The resulting suspension of pulp with a filler of polymer microspheres is introduced into the main stream of pulp, add mineral filler, the required amount of binders and sizing agents and make a paper web with a watermark, which is processed with starch-based compositions with the formation of upper and lower layers of high strength. The microspheres inside the paper web are evenly distributed (see Fig. 3). The clarity of the watermark was determined in accordance with the MVI according to formula 1 and is shown in Table 1. The physical and mechanical properties of the resulting paper are shown in Table 2.

Технический результат. Как видно из приведенных примеров, заявляемый способ позволяет получить бумажное полотно, соответствующее высоким требованиям, предъявляемым к бумаге с водяным знаком для изготовления бланков ценных бумаги и документов, содержащей защитные признаки, и пригодной для печати и проведения цифровой персонализации на современном оборудовании. При этом получается бумага для бланков ценных бумаг и документов с повышенной жесткостью, увеличенной непрозрачностью, пониженной плотностью и улучшенной четкостью водяного знака при сохранении прочности поверхности, повышении впитывающих свойств и сохранении физико-механических показателей, уровень которых обеспечивает беспрепятственную персонализацию документов с водяным знаком на цифровой технике - лазерном и струйном принтерах.The technical result. As can be seen from the above examples, the inventive method allows to obtain a paper web that meets the high requirements for paper with a watermark for the manufacture of letterhead securities and documents containing security features, and is suitable for printing and digital personalization on modern equipment. This results in paper for letterhead securities and documents with increased stiffness, increased opacity, reduced density and improved clarity of the watermark while maintaining surface strength, increasing absorbent properties and maintaining physical and mechanical properties, the level of which ensures the seamless personalization of watermarked documents on digital technology - laser and inkjet printers.

Claims (6)

1. Способ изготовления бумаги-основы для документов с водяными знаками, включающий приготовление основной суспензии, содержащей целлюлозные волокна, связующий агент, проклеивающий агент и минеральный наполнитель, приготовление дополнительной целлюлозной волокнистой суспензии с концентрацией волокон 1,5-3,0 мас. %, введение в нее полимерных микросфер в количестве 0,01-0,03 мас. ч. микросфер на 1 мас. ч. волокон целлюлозы в пересчете на абсолютно сухое волокно, перемешивание полученной дополнительной суспензии в течение не менее 10 минут при скорости мешалки не менее 400 оборотов в минуту, смешивание основной суспензии с дополнительной суспензией при их объемном соотношении, равном (0,25-0,75):1, соответственно, с получением бумажной массы, формирование из полученной бумажной массы бумажного полотна на сетке бумагоделательной машины, обработку бумажного полотна с двух сторон в клеевом узле, прессование и сушку с получением трехслойного материала с двутавровой структурой.1. A method of manufacturing a base paper for watermarked documents, comprising preparing a main suspension containing cellulosic fibers, a binder, a sizing agent and a mineral filler, preparing an additional cellulosic fibrous suspension with a fiber concentration of 1.5-3.0 wt. %, the introduction into it of polymer microspheres in an amount of 0.01-0.03 wt. including microspheres per 1 wt. including cellulose fibers in terms of absolutely dry fiber, mixing the resulting additional suspension for at least 10 minutes at a stirrer speed of at least 400 revolutions per minute, mixing the main suspension with an additional suspension at a volume ratio of (0.25-0, 75): 1, respectively, to obtain paper pulp, forming from the obtained paper pulp a paper web on a paper machine grid, processing the paper web on both sides in an adhesive unit, pressing and drying to obtain a three-layer mat rial with an I-beam structure. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полимерные микросферы представляют собой полые инертные частицы сферической формы с низкими абразивными характеристиками на основе термопластичных полимеров из полистирола, полиметилметакрилата или кремнезема.2. The method according to p. 1, characterized in that the polymer microspheres are hollow inert particles of a spherical shape with low abrasive characteristics based on thermoplastic polymers of polystyrene, polymethyl methacrylate or silica. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при приготовлении дополнительной суспензии в нее вводят микрокристаллическую целлюлозу в количестве 2 мас. %.3. The method according to p. 1, characterized in that when preparing an additional suspension, microcrystalline cellulose in the amount of 2 wt. % 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в бумажную массу дополнительно вводят специальные добавки для защиты бумаги от подделок.4. The method according to p. 1, characterized in that the paper pulp is additionally introduced special additives to protect the paper from counterfeiting. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что целлюлозные волокна представляют собой композицию, состоящую из 10-50 мас. % хлопковой целлюлозы и 50-90 мас. % беленой древесной целлюлозы со степенью помола 45-64 град. ШР при длине волокна не более 0,8 мм.5. The method according to p. 1, characterized in that the cellulose fibers are a composition consisting of 10-50 wt. % cotton pulp and 50-90 wt. % bleached wood pulp with a degree of grinding of 45-64 degrees. SR with a fiber length of not more than 0.8 mm. 6. Бумага-основа для документов с водяными знаками, изготовленная способом, охарактеризованным в пп. 1-5.6. A base paper for documents with watermarks made by the method described in paragraphs. 1-5.

Images