Состав для поверхностной обработки бумаги
.Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промьшленности, в частности к составу для поверхностной обработки бумаги, и позволяет повысить стабильность состава и увеличить прочность поверхности бумаги. Состав содержит, мае.ч,: тидроксилсодержащий полимер 100; соль циркония (в .пересчете на двуокись циркония ) 0,1-5,0; полиакрилаьшд 10-70 и воду 2000-100000. В качестве водорастворимого гидроксилсодержащего полимера он содержит натриевую соль карбоксилметилцеллюлозы, крахмал или поливиниловый спирт, а в качестве соли циркония - оксихлорид циркония, сульфатоцирконат аммония или натрия. Гидроксилсодержащие полимеры и полиакриламид образуют с солями циркония комплексные соединения, т.е. вступают в химическое взаимодействие Q и образуют единое смешанное комплек9 сное соединение, обладающее новыми сл свойствами, которые позволяют значительно повысить прочность поверхности бумаги и стабильность состава, 2 з.п. ф-лы, I табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИ)(РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 D 21 Н 1/38
В
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ. 1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3917734/29-12 (22) 26,06.85 (46) 07,11.86. Бюл..9 41 (71) Центральный научно-исследовательский институт бумаги (72) В. Е, Гурьянов, Л. И. Семкина
В. С. Пшеничников и А. Г. Нерославский (53) 676.489(088.8) (56) Камила гикесн, 1968, Ф 2, с. 7380.
Патент США Ф 3425896, кл. В 32 В 23/14, 1969. (54) СОСТАВ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ БУМАГИ (57) .Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к составу для поверхност-. ной обработки бумаги, и позволяет . повысить стабильность состава и увеличить прочность поверхности бумаги, Состав содержит, мас. ч.: гидроксилсодержащий полимер 100; соль циркония (в .пересчете на двуокись циркония) 0,1-5,0; полиакриламид 10-70 и воду 2000-100000. В качестве водорастворимого гидроксилсодержащего полимера он содержит натриевую соль карбоксилметилцеллюлозы, крахмал или поливиниловый спирт, а в качестве соли циркония — оксихлорид циркония, сульфатоцирконат аммония или натрия.
Гидроксилсодержащие полимеры и полиакриламид образуют с солями циркония комплексные соединения, т.е. вступают в химическое взаимодействие и образуют единое смешанное комплексное соединение, обладающее новыми свойствами, которые позволяют значительно повысить прочность поверхности бумаги и стабильность состава, 2 з.п. ф-лы, 1 табл, 1268648
Изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству и касается состава для поверхностной обработки бумаги, Целью изобретения является повышение стабильности состава и увеличение прочности поверхности, Состав для поверхностной обработки бумаги, содержащий водорастворимый гидроксилсодержащий полимер, во- 10 дорастворимую соль циркония и воду, дополнительно содержит полиакриламид при следующем соотношении компонентов, мас,ч,:
Водорастворимый гид- 15 роксилсодержащий полимер 100
Водорастворимая соль циркония (в пересчете на двуокись циркония) 0 1-5,0
Полиакриламид 10-70
Вода ?000-100000
В качестве водорастворимого гидроксилсодержащего полимера состав содержит крахмал или натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, или поливиниловый спирт.
В качестве воцорастворимой соли циркония используют сульфатоцирконат аммония или натрия или оксихлорид 30 циркония. Однако в качестве водорастворимой соли циркония может быть использован продукт взаимодействия данной соли с органической кислотой или ее солями при их молярном соотношении ат 1:0,2 до 1:2, Продукт взаимодействия соли циркония с органической кислотой получают путем растворения соли циркония в воде. Затем при перемешивании в пп раствор вводят водорастворимую органическую кислоту или раствор ее соли при молярном соотношении от
1:0,2 до 1:2, В качестве органической кислоты используют винную или уксусную кислоты, а также соли указанных кислот, Известно, что соли циркония в воде образуют комплекснь|е соединения с амидными группами полиакриламида, переводя его мгновенно в нерастворимое состояние. Поэтому невозможно получить водные растворы полиакриламида в присутствии солей циркония.
Несколько медленнее соли циркония реагируют с гидроксильными группами целлюлозы и гидроксилсодержащих полимеров. Тем не менее при хранении растворов гидроксилсодержащих полимеров, обработанных солями циркония, происходит постепенная сшивка полимера за счет сохранивших свою реакционноспособность активных групп циркония, Установлено, что блокировкой активных групп соединений циркония за счет реакции с гидроксилсодержащим полимером можно снизить их активность, В свою. очередь полиакриламид повьппает устойчивость растворов и дисперсий гидроксилсодержащих полимеров и существенно изменяет свойс гва полученных составов °
Учитывая, что как гидроксилсодержащие полимеры так и полиакриламид образуют с солями циркония комплексные соединения, т,е ° вступают в химическое взаимодействие, нельзя говорить об аддитивности свойств смеси полимеров, так как образуется единое смешанное комплексное соединение, обладающее новыми свойствами, которые позволяют значительно повысить прочность поверхности бумаги и стабильность состава, Использование продукта взаимодействия водорастворимой соли циркония с органической кислотой или ее солями позволяет изменить заряд получаемого комплексного соединения, его способность к сшивке и устойчивость, Предложенный состав может содержать наполнитель и красящее вещество для придания бумаге специальных свойств.
При содержании полиакриламида в количестве менее 10 мас.ч. прочность поверхности повышается незначительно, а при содержании более 70 мас.ч. состав становится нестабилен, повьппается его вязкость.
Наличие в составе водорастворимой соли циркония в пересчете на двуокись циркония менее 0,1 мас.ч. не вызывает улучшения качества бумаги, а более
5,0 мас.ч. приводят к коагуляции смеси, Пример 1, Состав для поверхностной обработки бумаги готовят следующим образом: водную дисперсию крахмала обрабатывают водорастворимым сульфатоцирконатом аммония при о
95 С, затем при перемешивании вводят полиакриламид, пр л этом соотношение компонентов состава следующее,мас ° ч.:
1268648
100
100 спирт
Оксихлорид циркония в пересчете на двуокись циркония 1,0
Полиакриламид 50
Вода 5000
Полученный состав наносят с обеих сторон на клеильном прессе на пис- 50 чую бумагу массой 70 г/м и сушат.
Нанос покрытия составляет 6 г/м г
Полученную бумагу испытывают. Результаты испытаний приведены в таблице. 55
Пример 4. Состав для поверхностной обработки бумаги готовят аналогично примеру 3 с той лишь раз45
Е!) «Хиац
Суп ьфа т< >пир ко лат аммония (в пересчете на двуокись циркония) 0,1
Полиакриламид 10
Вода 2000
Полученный состав наносят с обеих сторон на клеильном прессе на офсетную бумагу массой 70 г/м и сушат. г
Нанос покрытия составляет 4 г/м г
Полученную бумагу испытывают, Результаты испытаний приведены в таблице.
Пример 2. Состав для поверх- 15 ностной обработки бумаги готовят аналогично примеру 1 при 70 С с той разницей, что используют натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы и сульфато. цирконат натрия при следующем соот- 20 ношении компонентов, мас.ч,:
Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы 100
Сульфатоцирконат натрия (в пересчете 25 на двуокись циркония) 5,0
Полиакриламид 70
Вода 100000
Полученный состав наносят с помощью форсунок на рисовальную бумагу gp массой 100 г/м и сушат, Нанос покрытия составляет 0,1 г/м г
Бумагу испытывают ° Результаты испытаний приведены в таблице.
Пример 3, Состав для поверх- З5 ностной обработки бумаги готовят о аналогично примеру 1 при 25 С с той р азницей, что и спольз уют поливиниловый спирт и оксихлорид циркония при следующем соотношении компо- 40 нентов, мас.ч,:
Поливиниловый ницей, что используют продукт взаимодействия оксихлорида циркония с винной кислотой при их молярном соотношении I:! при следующем соотношении компонентов, мас,ч.:
Поливиниловый
IO0 спирт
Продукт взаимодействия оксихлорида циркония с винной кислотой (в пересчете на двуокись циркония) 1,0
Полиакриламид 50
Вода 5000
Полученный состав наносят с двух сторон на клеильном прессе на писчую бумагу массой 70 г/м и сушат, Нанос покрытия составляет 6 г/м
Полученную бумагу испытывают. Результаты испытаний приведены в таблице.
П р.и м е р 5, Состав для поверхностной обработки бумаги готовят аналогично примеру 1 с той разницей, что состав содержит каолин в количестве 500 мас.ч.
Полученный состав наносят на офсетную бумагу. Нанос покрытия составляет 10 г/м . Бумагу испытывают. Рег зультаты испытаний приведены в таблице °
Пример 6 (контрольный).
Состав для поверхностной обработки бумаги готовят аналогично примеру 1 при следующем соотношении компонентов, мас,ч.:
Крахмал 100
Сульфатоцирконат аммония (в пересчете на двуокись циркония) 0,05
Полиакриламид 9,0
Вода 5000
Полученный состав наносят на клеильном прессе на офсетную бумагу массой 70 г/м и сушат, Нанос покрытия составляет 4 г/м
Бумагу испытывают. Результаты испытаний приведены в таблице, Пример 7 (контрольный).
Состав для поверхностной обработки бумаги готовят аналогично примеру 1 при следующем соотношении компонентов, мас,ч.:
Крахмал 100
Сульфатоцнрконат аммония (в пересче126867<8 б магу и < ушат, Нанос и )крытия состввля е т 7< г /t f . Полу 1п прочность поверхности бумаги по сравнению с бумагой, изготовленной по известному способу, Одновременно улучшается и механическая прочность бумаги, так показатель разрывной длины увеличивается до 25 4. 9 t 0,1-5,0 Полиакриламид 10-70 Вода 2000-100000 2. Состав по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что с качестве водорастворимого гидроксилсодержащего полимера он содержит натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы или крахмал, или поливиниловый с::тирт ° 3, Состав по и, 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что в качестве соли циркония он содержит оксихлорид y>r циркония или сульфатоцирконат аммония или натрия, те на иву< ки<-ь цирконня) 8,0 Полиакриламид 75 Водя 5000 При обработке водной дисперсии крахмала сульфатоцирконатом аммония наблюдается коагуляция дисперсии ° Полиакриламид вводится в скоагулированную дисперсию, Полученный состав наносят на клеильном прессе на писчую бумагу и сушат, Нанос покрытия составляет ч г/м . Пример данного состава приводит к получению очень неравномерного покрытия. Полученную бумагу испытывают. Результаты испьгганий приведены в таблиЦе, Пример 8 (известный). Состав для поверхностной обрабог ки бумаги готовят следующим образом: водную дисперсию крахмала обрабатывают оксихлоридом циркония при следующем соотношении компонентов, мас,ч,: Крахмал 100 Оксихлорид циркония (в пересчете на двуокись циркония) 1,0 Вода 2000 Полученный состав наносят на офсетную бумагу массой 70 г/м с помощью клеильного пресса и сушат. Нанос покрытия составляет 4 г/м . Бумагу испытывают. Результаты испытаний приведены в таблице. Пример 9 (контрольный). Состав для поверхностной обработки бумаги готовят следующим образом: водную дисперсию крахмала обрабатывают полиакриламидом при следующем соотношении компонентов, мас,ч.: Кр ахмал 10О Полиакриламид 10 Вода 2000 Полученный состав с помощью клеильного пресса наносят на писчую бутыв ают. Результаты испытаний приведены в таблице. Формулаизэбретения 1, Состав для поверхностной обработки бумаги, содержащий водорастворимый .гидроксилсодержащий полимер, водорастворимую соль циркония и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности состава и увеличения прочности поверхности бумаги, он дополнительно содержит полиакрила<ид при следующем соотношении компонентов, мас,ч,: Гидроксилсодержащий полимер 100 Водорастворимая соль циркония (в пересчете на двуокись циркония} O 1 — 5 О 1268648 Содержание полиВеличина наноПример Гидроксилсодермащий полимер Содермание Стабнльяость Гладкость, с ПрочНОСТЬ позер ности на вы 4LS вкаолина при хранении акрил амида са г/м а, щипы» ванне м/с Крахмал 0,1 4,0 4 сут ),75 3220 82 2 Натриевая соль карбоксиме тилцеллюлозы 5,0 70 - О l 3:5 сут 1,54 3050 81 3 Поливиниловый спирт 1,0 4 ПО Овый спирт 1,0 6,0 5 0 сут 2,0 3640 89 3,5 сут 1,58 3030 170 5 Крахмал 0t) 500 10,0 6 Крахмал (контрольный) 4,0 3,2 сут 1,54 2980 80 0,05 7 Kp anom (контрольный) 75 4,0 0 1,40 2930 72 8 Крахмал (известныйй) 4,0 8 ч 1,35 3000 7) а 4,0 2,5 сут 1,32 2960 78 I 0. Составитель О. Маслаченко Техред И-.Попович Корректор Е. Сирохман, Редактор Г. Волкова Заказ 5998/27, Тираж 355 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4 Содермание соли цирко» ния (в пересчете яа двуокись цирконияj 50 - 6,0 4,5 сут 1,95 3530 90
