Состав для проклейки бумажной массы

 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и позволяет повысить стабильность состава к воздействию солей жесткости, улучшить условия коагуляции состава при подготовке бумажной массы, увеличить степень проклейки и физико-механических показателей бумаги. Состав для проклейки бумажной массы содержит (в мае.5) канифоль 40-80 и продукт конденсации сополимера стирола и малеинового ангидрида с алкилфеноламинной смолой 20-60. Продукт конденсации получают следующим образом. Алкилфеноламинную смолу с молекулярной массой 600-1500, t размягчения 40-90 С и содержанием азота 0,5-2,4% загружают в раствор сополимера стирола и малёинового ангидрида в циклогексаноне. Смесь нaгpefвaют до t 140-160° С и выдерживают при этой t 0,1-3,0 ч. Полученный продукт имеет кислотное число от 200 до 450 мг КОН/г, молекулярную массу 4000-11000 и соотношение ингредиентов конденсата (в мас.%): сополи мер стирола и малеинового ангидрида 65,0-99,9 и смола 0,1-35,0. 1 табл. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ai (19) (1П (51) 4 D 21 D 3/ОО D 21 Н 3/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,; " -.

К А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4217532/29-!2 (22) 26,03.87 (46) l 5.1 0. 88. Бюл. 11 38 (71) Центральный научно-исследовательский институт бумаги и Центральный научно-исследовательский и проектный институт лесохимической промьппленности (72) С.С.Стаильский, 10.А.Крылатов, В.Я.Падерин, Н.А.Дюдькова, P.È.Êèðååва, Н.В.Иитикова, К.Н.Иаэминов и Г,C.Õàð÷åíêo (53) 676.1.023.7 (088.8) (56) Энгельгардт Г., Гранич К., Риттер К. Проклейка бумаги. М.: Лесная промьппленность, 1975, с. 43-46.

Авторское свидетельство СССР .У 502995, кл. D 21 D 3/00, 1974. (54) СОСТАВ ДЛЯ ПРОКЛЕЙКИ БУМАЖНОЙ

МАССЫ (57) Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промьппленности и позволяет повысить стабильность состава к воздействию солей жесткости, улучшить условия коагуляции состава при подготовке бумажной массы, увеличить степень проклейки и физико-механических показателей бумаги. Состав для проклейки бумажной массы содержит (B мас.X) канифоль 40-80 и продукт конденсации сополимера стирола и малеинового ангидрида с алкилфеноламинной смолой 20-60. Продукт конденсации получают следующим образом. Алкилфеноламинную смолу с молекулярной массой

600-1500, t размягчения 40-90 С и содержанием азота 0,5-2,4Х загружают в раствор сополимера стирола и малеинового ангидрида в циклогексаноне. э

Я

Смесь нагревают до t 140-160 С н выдерживают при этой t 0,1-3,0 ч. Полученный продукт имеет кислотное число от 200 до 450 мг КОН/г, молекулярную массу 4000-11000 н соотношение ингре-диентов конденсата (в мас.й): сополимер стирола и малеинового ангидрида

65,0-99,9 и смола 0,1"35,0, 1 табл.

1430438

Изобретение относится к области целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при производстве высококачественных видов бумаги для печати, письма и т,д, Целью изобретения является повышение стабильности состава к воздействию солей жесткости, улучшение условий коагуляцни состава при подготов- 1п

:ке бумажной массы, увеличение степени проклейки и физико-механических покasателей бумаги.

Сущность изобретения заключается в том, что состав для проклейки бу-! мажной массы, содержащий канифоль и ,синтетическое вещество на основе со1 полимера стирола и малеинового ангидрида с мол,м. 4000-100000, в качестве синтетического гидрофобного 2п вещества содержит натриевую или аммониевую соль продукта конденсации сополимера стирола и малеинового ан-!, гидрида с алкилфенолажяной смолой с числом атомов углерода в алкильной 25 группе 4-9 при соотношении ингредиентов конденсата, мас.X:

Сополимер 65,0-99,0

Смола 0,1-35,0 и следующем соотношении компонентов 30 состава, мас.%:

Канифоль 40-80

Продукт конденсации сополимера стирола и малеинового ангидрида с алкилфеноламинной смолой 20-60

Используемый в предлагаемом составе продукт конденсации сополимера стирола и малеинового ангидрида с алкилфеноламинной смолой получают следующим образом: алкилфеноламинную смолу с мол.м. 600-1500, температу" о рой размягчения 40-90 С и содержанием азота 0,5-2,4% в виде монолита или в виде раствора в циклогексаноне загружают в раствор сополимера стирола и малеинового ангидрида в циклогексаноне. о

Смесь нагревают до 140-160 С и пе5О ремешивают при данной температуре в течение, 0,1-3,0 ч, Полученный таким образом продукт имеет кислотное число

200-450 мг KOH/г и мол.м. 4000-11000.

В процессе получения продукта конденсации происходит присоединение алкилфеноламинной смолы к ангидридной части сополимере, В результате взаимодействия получаемого продукта с водным раствором NaOH(NHgOH) при нейтрализации образуется натриевая (аммониевая) соль со значительно меньшим содержанием карбоксилатных групп. Изменение структуры элементарного звена сополимера приводит к снижению степени ионизации карбоксилатных групп, поэтому скорость их взаимодействия с ионами многовалентных металлов, оказывающих коагулирующее действие, существенно ниже, что способствует образованию высокодисперсного осадка под действием солей жесткости и коагулянтов, а также равномерному его распределению на поверхности целлюлозных волокон. Замена части полярных (гидрофильных) групп на гидрофобиые углеводородные звенья алкилфеноламинной смолы способствует формированию клеевых осадков с повышенной гидрофобностью, что значительно увеличивает степень проклейки бу" маги. В то же время наличие в получаемом продукте конденсации боковых азотсодержащих эвеньев усиливает адгезионные свойства клеевых частиц, что обуславливает увеличение физикомеханических показателей бумаги. Повышение стабильности состава к воздействию солей жесткости и улучшение условий коагуляции при подготовке бумажной масси. обеспечиваются эа счет оптимального содержания в состане карбоксильних групп, а также их взаимного расположения, что обеспечивает высокую растворимость состава в воде и оптимальную скорость их взаимодействия с коагулянтом — ионами алюминия.

II р и м е р 1. Состав для проклейки бумаги в массе следующей композиции, Mac„X:

Натриевая соль тал" ловой канифоли 80

Натриевая соль продукта конденсации сополимера стирола и малеинового ангидри" да с мол. массой

4000 с алкилфенол" аминной смолой 20

Используют продукт конденсации, полученный при следующем соотношении ингредиентов конденсата, мас.%;

Сополиме р 80

Алкилфеноламинная смола с 9 атомами yr1430438 лерода в алкильной группе 20

Продукт конденсации готовят по следующей технологии: сополнмер стирола и малеинового ангидрида совмест5 но с алкилфеноламинной смолой, взятые в указанном соотношении, нагревают в растворе циклогексанона в течение 1 ч при 150 С. Получаемый конден- 10 сат имеет мол,м. около 5000 и кислотное число 350 мг КОН/r.

После частичной отгонки растворителя-циклогексанона продукт конденсации нейтрализуют водным раствором

NaOH и проводят отгонку оставшегося циклогексанона.

Получаемую пасту с содержанием сухих веществ 60 смешивают с клеемпастой иэ омыленной NaOH талловой ка- 20 нифоли в указанных соотношениях. После разведения получаемой смеси в две ступени: сначала в горячей воде до концентрации 250 г/л, затем в холодной воде до концентрации 15 г/л про- 25 клеивающий состав вводят в бумажную массу по обычной технологии и осаждают раствором сульфата алюминия.

Результаты испытаний полученной иэ указанной массы писчей бумаги представлены в таблице.

Пример 2. Состав для проклейки бумаги в массе следующей композиции, мас. :

Натриевая соль экстракционной модифицированной осветленной канифоли 60

Натриевая соль продукта конденсации сополимера стирола и малеинового ангидрида с мол.м. 10000 с алкилфеноламинпой смолой 40

35

Состав готовят аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что продукт конденсации получен при следующем соотношении ингредиентов, мас. .:

Сополимер 99,9

Алкилфеноламинная смола с 9 атомами углерода в алкильной группе 0,1

Состав вводят в бумажную массу и осаждают раствором сульфата алюминия.

Состав вводят в бумажную массу и осаждают раствором сульфата алюминия.

Результаты испытаний писчей бумаги, полученной из указанной массы, представлены в таблице.

Пример 4. Состав для проклейки бумаги в массе следующей композиции, мас.7:

Натриевая соль талловой канифоли, модифицированной фумаровой кислотой 50

Натриевая соль продукта конденсации сополимера стирола и малеинового ангидрида с мол.м, 100000 с алкипфеноламинной смолой

Состав готовят аналогично примеру 1 с той лишь разницей,что продукт конденсации получают при следующем соотношении компонентов, мас. 7:

Сополимер 65

Алкилфеноламипная смола с 6 атомами углерода в алкильной группе 35

Состав вводят в бумажную массу и осаждают раствором сульфата алюминия.

Результаты испытаний полученной из указанной массы писчей бумаги представлены в таблице.

Пример 3. Состав для проклейки бумаги в массе следующей композиции, мас.7:

Аммониевая соль экстракционной модифицированной осветленной канифоли 55

Аммонпевая соль про,дукта конденсации сои олим ер а с т ирол а и малеинов о го ангидрида е с мол.м. 10000 с алкилфеноламинной смолой 45

Состав готовят аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что продукт конденсации получен при следующем соотношении ингредиентов,мас.7.:

Сополиме.р 75

Алкилфеноламинная смола с 6 атомами углерода в алкильной группе

5 1430438

Результаты испытаний бумаги, полученной из указанной массы, представлены в таблице.

Пример 5. Состав для проклейки бумаги в массе следующей ком" позиции, мас.%:

Натриевая соль жиничной канифоли 50

Натриевая соль продукта конденсации сополимера стирола и малеинового ангидрида с мол.м.

20000 с алкилфеноламинной смолой 50

Состав готовят аналогично примеру l с той лишь разницей, что продукт конденсации готовят при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сополимер 80

Алкилфеноламинная смола с 9 атомами углерода в алкильной группе 20

Состав вводят в бумажную массу и осаждают раствором сульфата алюминия.

Результаты испытаний бумаги, полученной из указанной массы, представлены в таблице.

П р и и е р б. Состав для проклейки бумаги в массе следующей композиции, мас.%:

Натриевая соль таллонои канифоли, модифицированной малеиновым ангидридом 40.

Продукт конденсации сополимера стирола и малеиноного ангидрида с мол.м. 20000 с алкилфеноламинной смолой 60

Состав готовят аналогично примеру t с той лишь разницей, что продукт конденсации получен при следующем со.отношении ингредиентов, мас.%:

Сополимер 80

Алкилфеноламинная смола с 4 атомами углерода в алкильной группе 20

Состав вводят в бумажную массу и осаждают раствором сульфата алюминия.

Результаты испытаний бумаги, полученной из указанной массы, представлены н таблице.

Пример 7. Состав (по прототипу) для проклейки бумаги в массе следующей композиции, мас.%:

Натриевая соль талловой канифоли, модифициронанной фумаровой кислотой 50

Натриевая соль сополимера стирола с малеиновым ангидридом с мол.м. 4000 50

10 Состав готовят раздельной нейтрализацией канифоли и сополимера с no- следущцим смешением получаемых паст и доведением общего раствора до концентрации 25"30 г/л.

Пример 8. Состав (по прототипу) для проклейки бумаги в массе следующей композиции, мас.%:

Аммониевая соль таллОвой кайифоли

20 Сополимер стирола с малеиноным ангидридом с мол.м. 100000 10

Состав готонят аналбгично примеI ру 2 с той лишь разницей, что в сос-!

25 тане отсутстнует алкилфеноламинная смола.

С использованием составов по при» мерам 7 и 8 готовят бумажную массу.

Результаты испытаний бумаги представЗ0 лены в таблице.

Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что предлагаемый состав для проклейки бумажной

35 массы характеризуется повышенной стабильностью к воздействию солей жесткости и улучшенными условиями его коагуляции, о чем свидетельствует незначительное изменение оптической плотности растворов при его разведе-. нии в умеренно жесткой воде (5,1 мг ° экв/л).

При введении н разбавленные растворы предлагаемого состава сульфата алюминия образуются высокодисперсные клеевые осадки, что также подтверждается более высокими значениями (по сравнению с прототипом) оптической плотности растворов клея.

50 Анализ данных, представленных в таблице, также показывает, что использование предлагаемого состава для проклейки бумаги в массе снижает впитынаемость бумаги при односто" роннем смачивании на 2-9 г/м и повы2 шает степень проклейки по штриховому методу на 0,.4-0,8 мм по сравнению с примерами по прототипу. При этом улучшается механическая прочность бу1430438 маги, о чем свидетельствует увеличение разрывной длины бумаги.

20-60.

Разрывная

Степень проклейки

Оптическая плотИзменение оптической

Примеры ность раствора клея через 20 мин по сле длина, м плотности раствора клея через

1 мин после его

2 г/м мм введения раствор а разведения в жесткой воде

18 1,8 3800

0,67

0,21

19 1 8 3730

0,62

0,20

0,72

0 25

0,63

0,20

0,75

0,21".

0,69

0,23

0,53

7 (по прототипу) 0,51

8 (по прототипу) 0,50

0,51

Составитель О.Маслаченко

Техред Л. Сердюкова Корректор А.Обручар

Редактор О.Спесивых

Заказ 5304!25

Тираж 348 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фбрмула изобретения

Состав для проклейки бумажной мас5 сы, содержащий канифоль и синтетическое гидрофобное вещество на основе сополимера стирола и малеинового, ангидрида с мол.м. 4000-100000, о т — 10 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности состава к воздействию солей жесткости,улучшения условий коагуляции состава при подготовке бумажной массы, увеличения степени проклейки и физико-механических показателей бумаги, в качестве синтетического гидрофобного вещества он содержит натриевую или аммониевую соль продукта конденсации сополимера стирола и малеинового ангидрида с алкилфеноламинной смолой с числом атомов углерода в алкильной группе 4-9 при соотношении ингредиентов конденсата, мас.Ж:

Сополимер 65,0-99,9

Смола 0,1-35,0 и следующем соотношении компонентов состава, мас.7:

Канифоль 40-80

Натриевая или аммониевая соль продукта конденсации сополимер а стирол а и малеинового ангидрида с алкилфеноламинной смолой

15 2 0 3800

17 2,0 3990

15 2,0 3900

16 2,0 3850

24 1, 2 3100

21 - 1,4 3150