Состав для проклейки волокнистого материала в массе
Сущность изобретения: состав для проклейки волокнистого материала в массе содержит следующие компоненты, мас.%: экстракционная модифицированная осветленная канифоль, обработанная ксилитаном, 25-45; живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом , 45-60 и омыляющий агент 10-15. В качестве экстракционной канифоли используют канифоль, модифицированную малеиновым ангидридом в количестве 1-4% от массы экстракционной канифоли, обработанную ксилитаном в количестве 1-3% от массы модифицированной канифоли, и осветленную паракрезолформальдегид-блокпаракрезолполисульфидом. В качестве живичной канифоли используют канифоль, модифицированную малеиновым ангидридом в количестве 0,5-1,4% от массы канифоли. В качестве омыляющего агента используют каустическую или кальцинированную соду. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. со с
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4862362/12 (22) 27.08.90 (46) 30.04.92. Бюл, М 16 (71) Центральный научно-исследовательский институт бумаги и Центральный научноисследовательский и проектный институт лесохимической промышленности (72) С.С. Стаильский, Ю.А, Крылатов, С.П. Титов, С.Я. Потеряев, В,Д, Волгин, В.Я. Падерин, И.П. Лисс, А.А, Попов, Т.А, Романина и З,И. Петровская (53) 676.1.023.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 896135, кл. D 21 Н 3/34, 1980.
Авторское свидетельство СССР
М 1444428, кл. D 21 Н 3/34, 1987. (54) СОСТАВ ДЛЯ ПРОКЛЕЙКИ ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА B МАССЕ (57) Сущность изобретения: состав для проклейки волокнистого материала в массе соИзобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и может быть использовано при изготовлении бумаги и картона, которые в последующем подвергаются облагораживанию поверхности, напримерр пигментированию.
Известно введение в бумажную массу . проклеивающего состава, включающего экстракционную модифицированную канифоль, осветленную серосодержащими паракрезолформальдегидными соединениями, талловую канифоль, парафин и омыляющий агент. Однако наличие в составе парафина и высокое содержание солей алюминия, необходимых для осаждения экстракционной модифицированной канифоли, ухудшает прочностные свойства бумаги, „, . Ж,, 1730304 А1 (s»s D 21 Н 21/16//D 21 Н 17:62 держит следующие компоненты, мас. : экстракционная модифицированная осветленная канифоль, обработанная ксилитаном, 25 — 45; живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом, 45-60 и омыляющий агент 10-15. В качестве экстракционной канифоли используют канифоль, модифицированную малеиновым ангидридом в количестве 1-4% от массы экстракционной канифоли, обработанную ксилитаном в количестве 1 — 3%> от массы модифицированной канифоли, и осветленную паракрезолформальдегид-блокпаракрезолполисульфидом. В качестве живичной канифоли используют канифоль, модифицированную малеиновым ангидридом в количестве 0,5 — 1,4% от массы канифоли. B качестве омыляющего агента используют каустическую или кальцинированную соду. 1 з.п. ф-лы, 1 табл, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является состав, включающий экстракционную модифицированную канифоль, осветленную серосодержащими алкилфенолформальдегидными соединениями, талловую канифоль, диспропорционированную смесью паракрезолформальдегид-блок-паракрезолполисульфи да и алкилфеноламинов и омыляющий агент. Этот состав содержит указанные компоненты в следующем количестве, мас. :
Экстракционная модифицированная осветленная канифоль 26 — 66
Талловая диспропорционированная канифоль 26-66
Омыляющий агент 8 — 14
1730304
B качестве омыляющего агента состав содержит каустическую или кальцинированную соду.
Применение такого состава позволяет повысить стабильность гидрофобных свойств и белизны бумаги и снизить смоляные затруднения.
Однако использование указанного состава для проклейки бумаги и картона, подвергаемых комбинированной обработке в клеильном прессе, например пигментированию, не позволяет получить необходимый уровень гладкости волокнистого материала, что вызывает повышенный расход композиции для поверхностной обработки. Кроме того, гидрофобные свойства клеевого осадка, обеспечивая бумаге и картону требуемую степень проклейки, не способствует хорошей адгезии композиций для обработки в клеильном прессе к поверхностному слою обрабатываемого волокнистого материала, что значительно снижает прочность сцепления покровных композиций картона (бума ги).
Целью изобретения является повышение гладкости волокнистого материала и улучшение его адгезии к композициям для поверхностной обработки, Указанная цель достигается тем, что состав для проклейки волокнистого материала в массе, содержащий экстракционную модифицированную канифоль, осветленную па ра крезол фо рм ал ьде гид-бло к-па ра крезолполисульфидом, дополнительный канифольный продукт и омыляющий агент, согласно изобретению, в качестве экстракционной модифицированной осветленной канифоли содержит указанную канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном в количестве 1 — 3 от массы экстракционной модифицированной осветленной канифоли, а в качестве дополнительного канифольного продукта — живичную канифоль, модифицированную малеиновым ангидридом в количестве 0,5 — 1,4 от массы живичной канифоли, при следующем соотношении компонентов, мас. :
Э кстракционная модифицированная осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном 25-45
Живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом 45-60
Омыляющий агент 10 — 15
B качестве осветленной экстракционной канифоли состав содержит указанную канифоль с содержанием модификатора— малеинового ангидрида 1 — 4 мас. от массы этой канифоли.
В качестве омыляющего агента состав содержит каустическую или кальцинированную соду.
Получение используемой в предлагаемом составе экстракционной модифицированной осветленной канифоли, дополнительно обработанной ксилитаном, осуществляют следующим образом.
В расплав экстракционной канифоли одновременно загружают смолу паракрезолформальдегид-блок-паракрезолполисульфид (Октофор-S) в количестве 0,15 — 0,2 от массы этой канифоли и малеиновый ангидрид в количестве 1 — 4 от массы канифоли. После перемешивания реакционную массу выдерживают. при температуре 170—
190 С в течение 1 — 2 ч. После этого в реакционную смесь загружают ксилитан в количестве 1 — 3 от массы канифоли. После перемешивания реакционную массу нагревают до температуры 235 — 245 С и выдерживают при этой температуре 1 ч, При таком способе дополнительной обработки экстракцион ной модифицированной осветленной канифоли происходит присоединение ксилитана к ангидридному кольцу. В результате уменьшается кислотное число канифоли, возрастает ее молекулярная масса, снижается температура размягчения получаемой канифоли и клеевых осадков на ее основе.
Введение в ангидрид малеопимаровой кислоты, образуемой при обработке канифоли малеиновым ангидридом новых гидроксильных групп, способствует повышению адгезии клеевого осадка к целлюлозному волокну, что выражается в большом растекании частиц клеевого осадка по поверхности волокон и повышению гладкости готового картона. С другой стороны гидроксильные группы обеспечивают высокую адгезию картона к составам для поверхностной обработки, имеющим водную основу, Поэтому несмотря на ограниченную впитывающую способность картон, проклеенный предлагаемым составом, равномерно смачивается составами для поверхностной обработки. При этом после сушки картона прочность закрепления наносимых составов значительно возрастает.
Эффект повышения гладкости волокнистого материала и улучшения его адгезии к составам для поверхностной обработки при использовании экстракционной модифицированной осветленной канифоли, дополнительно обработанной ксилитаном, проявляется в сочетании с живичной канифолью, модифицированной малеиновым ангидридом при соотношении компонентов указанных видов канифоли в зависимых
1730304
30
62
16 пределах. Это, по мнению авторов, обусловлено определенным сочетанием неомыляемых веществ в экстракционной модифицированной осветленной канифоли, дополнительно обработанной ксилитаном, и остаточным скипидаром в живичной модифицированной канифоли.
Пример 1, Экстракционную канифоль для проклеивающего состава готовят следующим образом, B расплав канифоли загружают паракрезолформальдегид-блокпаракрезолполисул ьфид (смола Октофор-S) в количестве 0,2% от массы канифоли и малеиновый ангидрид в количестве 4 от массы канифоли. После перемешивания реакционной массы смесь выдерживают при температуре 190 С в течение 2 ч, После этого в реакционную массу добавляют 3 ксилитана от массы канифоли. После перемешивания реакционную массу нагревают до температуры 235 — 245 С и выдерживают при этой температуре 1 ч.
С использованием полученной экстракционной модифицированной осветленной канифоли, дополнительно обработанной ксилитаном, готовят состав для проклейки картона в массе следующей композиции, мас.%:
Экстракционная модифицированная осветленная канифоль, обработанная дополнительно ксилитаном 25
Живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом в количестве 0,5 60
Кальцинированная сода 15
Состав готовят следующим образом.
Канифольную смесь в указанном соотношении нейтрализуют кальцинированной содой. Полученную пасту с содержанием сухих веществ 70% разводят в две ступени: сначала горячей водой до концентрации
250 г/л, затем в холодной воде до концентрации 25 г/л.
Проклеивающий состав осаждают раствором сульфата алюминия при рН 4,5 — 4,7.
С использованием проклеенной массы из небеленой сульфатной целюлозы готовят картон для плоского слоя гофрокартона, причем из указанной небеленой сульфатной целлюлозы изготавливают только покровный слой картона, составляющий 30% от общей массы картона. (Средний и нижний слой картона, составляющие 70 от общей массы картона, изготавливаются из макулатуры и не проклеиваются в массе).
Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона, полученного с использованием проклеенной волокнистой массы из небеленой сульфатной целлюлозы, представлены в таблице, Пример 2. Состав для проклейки картона готовят аналогично примеру 1, но при следующем соотношении компонентов, мас. :
Э кстракционная модифицированная осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном 35
Живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом в количестве 1,4
От массы канифоли 53
Каустическая сода 12
Экстракционную модифицированную осветленную канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном, готовят аналогично примеру 1, но с той лишь разницей, что расход малеинового ангидрида составляет
1,0 от массы канифоли, а расход ксилитана — 1,0 от массы канифоли.
Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона, проклеенного в массе указанным составом, представлены в таблице, Пример 3. Состав для проклейки картона в массе следующей композиции, мас.,(:
Э кстракционная модифицированная осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном 45
Живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом в количестве
1,0 от массы канифоли 45
Каустическая сода 10
Экстракционную модифицированную осветленную канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном, готовят аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что расход малеинового ангидрида и ксилитана от массы канифоли составляет 1,3 и 1,0% соответственно.
Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона, проклеенного указанным составом, представлены в таблице.
Пример 4 (контрольный). Состав для проклейки картона в массе следующей композиции, мдс,, Экстракционная модифицированная осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном . 22
Живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом в количестве
1,0% От массы канифоли
Кальцинированная сода
1730304
Экстракционную модифицированную осветленную канифоль, и состав для проклейки картона готовят аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что расход малеинового ангидрида и ксилитана от массы канифоли составляет 3,5 и 1,3 соответствен но, Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона, проклеенного указанным составом, представлены в таблице.
Пример 5(контрольный). Состав для проклейки картона в массе следующей композиции, мас. :
Экстракционная модифицированная осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном 49
Живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом в количестве
1,0 от массы канифоли 39
Кальцинированная сода 12
Экстракционную модифицированную осветленную канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном, и состав для проклейки картона готовят аналогично примеру 4.
Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона, проклеенного указанным составом, представлены в таблице.
Пример 6 (контрольный). Состав для проклейки картона в массе следующей композиции, мас. :
Экстракционная модифицированная осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном 37
Живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом в количестве 1,0 от массы канифоли 55
Каустическая сода 8
Экстракционную модифицированную осветленную канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном, и состав для проклейки картона готовят аналогично примеру 4.
Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона, проклеенного указанным составом, представлены в таблице.
Пример 7 (контрольный), Состав для проклейки картона в массе следующей композиции, мас. :
Экстракционная модифицированная осветленная канифоль, дополнительно отработанная ксилитаном
Живичная канифоль,модифицированная малеиновым
35 ангидридом в количестве 0,5 от массы канифоли 53
Каустическая сода 12
Экстракционная модифицированная
5 осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном, и состав для проклейки картона готовят аналогично примеру
4.
Результаты испытаний представлены в
10 таблице.
Пример 8 (контрольный). Состав для проклейки картона в массе следующей К0Мпозиции, мас. :
Э кстракционная модифици15 рованная осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном 35
Живичная канифоль, модифицированная малеиновым
20 ангидридом в количестве
1,6 от массы канифоли 53
Кальцинированная сода 12
Экстракционная модифицированная осветленная канифоль, дополнительно об25 работанная ксилитаном, и состав для проклейки картона готовятся аналогично примеру 4.
Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона, проклеенного ука30 занным составом, представлены в таблице.
Пример 9 (контрольный). Состав для проклейки картона в массе следующей композиции, мас.%;
Э кстракцион ная модифици35 рованная осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном
Живичная канифоль, модифицированная малеиновым
40 ангидридом в количестве
1,0 от массы канифоли 53
Кальцинированная сода 12
Экстракционную модифицированную осветленную канифоль, дополнительно об45 работанную ксилитаном, и состав для проклейки картона готовят аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что расход малеинового ангидрида и ксилитана от массы канифоли составляет 4,5 и 1,5 соот50 ветственно.
Результаты испытаний представлены в таблице.
Пример 10 (контрольный). Состав для проклейки картона следующей композиции, 55 мас. :
Экстракционная модифицированная осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном 35
Живичная канифоль, 1730304
35 модифицированная малеиновым ангидридом в количестве 1,4 от массы канифоли 53
Каустическая сода 12
Экстракционную модифицированную осветленную канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном, и состав для проклейки картона готовят аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что расход малеинового ангидрида и ксилитана от массы канифоли составляет 0,8 и 1,0 соответственноо.
Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона, проклеенного указанным составом, представлены в таблице, Пример 11 (контрольный). Состав для проклейки картона следующей композиции, мас. /:
Экстракционная модифицированная осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном 35
Живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом в количестве 0,5 от массы канифоли 53
Каустическая сода 12
Экстракционную модифицированную осветленную канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном, и состав для проклейки картона готовят аналогично примеру 1, стой лишь разницей,,что расход малеинового ангидрида и ксилитана от массы канифоли составляет 3,5 и 0,8 соответственно, Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона, проклеенного указанным составом, представлены в таблице, Пример 12 (контрольный). Состав для проклейки картона следующей композиции, мас. :
Экстракционная модифицированная осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном
Живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом в количестве 1,4;, от массы канифоли 53
Каустическая сода 12
Экстракционную модифицированную осветленную канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном, и состав для проклейки картона готовят аналогично примеру
1, с той лишь разницей, что расход малеинового ангидрида и ксилитана от массы канифоли составляет 4,0 и 3,2 соответственно.
Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона, проклеенного указанным составом, представлены в таблице.
Пример 13 (по прототипу). Состав для
5 проклейки картона в массе следующей композиции, мас, :
Экстракционная модифицированная осветленная канифоль 43
10 Талловая канифоль, диспропорционированная смесью паракрезолформальдегид-блок-паракрезолполисульфида и
15 алкилфенолов 43
Кальцинированная сода 14
Талловую диспропорционированную канифоль и состав для проклейки готовят следующим образом. В расплав талловой
20 канифоли загружают паракрезолформальдегид-блок-паракрезолполисульфид (смола
Октофор-S и алкилфенолы (Октофор-S) в . соотношении 2:1 и общем расходе О,З/ от массы канифоли. Смесь нагревают и вы25 держивают при температуре 200 С в течение 2 ч.
С использованием талловой диспропорционированной канифоли готовят состав нейтрализацией реакционной массы ка30 устической содой. Полученную после нейтрализации пасту 70 -ной концентрации разводят в две ступени: сначала горячей водой до концентрации 250 г/л, затем холодной водой до концентрации 25 г/л.
35 Состав Mclloëüçóþò для проклейки картона аналогично примеру 1.
Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона, проклеенного указанным составом, представлены в
40 таблице.
Пример 14 (по прототипу). Состав для проклейки картона в массе следующей композиции, мас. :
Экстракционная модифици45 рованная осветленная канифоль 66
Талловая канифоль, диспропорционированная смесью паракрезолформальдегид50 -блок- паракрезополисульфида и алкилфенолов 26
Кальцинированная сода 8
Состав готовят и используют аналогично примеру 13, с той лишь разницей, что
55 соотношение компонентов диспропорционирующей смеси составляет 1:1 при общем расходе смеси 0,2 от массы талловой канифоли.
1730304
Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона, проклеенногоуказанным составом, представлены в таблице.
Пример 15 (по прототипу). Состав для проклейки картона в массе следующей композиции, мас. :
Экстракционная модифицированная осветленная канифоль 26
Талловая канифоль, диспропорционированная смесью паракрезолформал ьдегид-блок-паракрезолполисульфида и алкилфенолов 66
Каустическая сода 8
Состав готовят и используют аналогично примеру 14, с той лишь разницей, что общий расход диспропорционирующей смеси составляет 0,3 от общей массы талловой канифоли, Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона, проклеенного указанным составом, представлены в таблице.
Сравнение эффективности проклеивающих составов по примерам 1 — 15 осуществляют следующим образом.
1. Определением гладкости покровного слоя картона для плоского слоя гофрокартона.
2, Сравнение возцухопроницаемостидо и после его обработки модифицированным крахмалом, 3. Истиранием поверхности картона, обработанного составом на основе крахмала, каолина и двуокиси титана, Критерием величины адгезии картона к составу для поверхностной обработки служило количество циклов вращения специальной вращающейся головки, необходимых для разрушения покрытия.
Анализ представленных в таблице данных испытаний картона показывает, что предлагаемый для пропитки волокнистой массы состав обеспечивает повышение гладкости картона в 3 — 4 раза. Так, например, гладкость картона для плоского слоя гофрокартона, изготовленного с применением предлагаемого состава, имеет значение 17с (пример 2, 3), в то время как при испол ьзовании известного состава рассматриваемый показатель не превышает 5с.
Об улучшении адгезии волокнистого материала к составам для поверхностной обработки дает возможность судить сравнение воздухопроницаемости картона до и после его обработки раствором модифицированного крахмала. В этом случае при равных значениях воздухопроницаемости картона после обработки можно констати5
55 ровать то, что в примерах 1 — 3 (предлагаемый состав) непрерывность покрытия значительно выше в сравнении с примерами
13 — 15 (известный состав), что. по мнению авторов, является свидетельством более равномерного распределения наносимого покрытия вследствие лучшей адгеэии волокнистого материала для поверхностной обработки.
Увеличение продолжительности истирания, необходимого для разрушения покрытия из крахмала, каолина и двуокиси титана, также свидетельствуют о лучшей адгезии к покрытию волокнистого материала, полученного с использованием предлагаемого состава (15 — 18 циклов), по сравнению скартоном,,изготовленным с известным составом (3 — 5 циклов).
Авторами также установлено, что нарушение предложенных значений параметров приводит к снижению эффективности предлагаемого состава (примеры 4 — 12).
Формула изобретения
1. Состав для проклейки волокнистого материала в массе, преимущественно для плоского слоя гофрированного картона, содержащий экстракционную модифицированную канифоль, осветленную паракрезолформал ьдегид-блок-пара крезол пол исул ьфидом, дополнительный канифольный продукт и омыляющий агент, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения гладкости волокнистого материала и улучшения его адгезии к составам для поверхностной обработки, в качестве экстракционной модифицированной осветленной канифоли он содержит указанную канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном в количестве 1,0-3,0 от массы экстракционной модифицированной осветленной канифоли, а в качестве дополнительного канифольного продукта — живичную канифоль, модифицированную малеиновым ангидридом в количестве 0,5-1,4 от массы живичной канифоли, при следующем соотношении указанных компонентов, мас. :
Экстракционная модифицированнаяя осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном 25-45
Живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом 45 — 60
Омыляющий агент 10-15
2. Состав по п. 1, отличающийся тем, что он содержит осветленную экстракционную модифицированную канифоль с содержанием модификатора — малеинового ангидрида 1 — 4 мас. .
1730304
10
20
Составитель О. Маслаченко
Редактор Т. Пилипенко Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 1496 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва., Ж-35, Раушская наб„4/5
