Состав для проклейки бумаги в массе
Сущность изобретения: состав для проклейки бумаги и картона содержит следующие компоненты, мае.ч.: модифицированная талловая канифоль 100 и омыляющий агент 10-15. В качестве модифицированной талловой канифоли используют канифоль, модифицированную малеиновым ангидридом и дополнительно обработанную ксилитаном в количестве 0,1- 5,0% от массы талловой модифицированной канифоли при соотношении малеинового ангидрида и ксилитана от 1:1 до 10:1. В качестве омыляющего агента используют каустическую или кальцинированную соду . 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
IlG ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4862708/12 (22) 27.08.90 (46) 30.04.92. Бюл. М 16 (71) Центральный научно-исследовательский институт бумаги.и Центральный научно-исследовательский и проектный институт.лесохимической промышленности (72) С.С.Стаильский, В.Я,Падерин, Ю.А.Крылатов. Т.А.Романина, З.И.Петровская, А.А.Попов, Н.П.Баландина, В.А.Пашин и
Л.И.Смирнова (53) 676,1.023.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N424932,,кл. D 21 D 3/00, 1971.
Обзорная информация. Целлюлоза, бумага и картон. ВНИПИЭИлеспром, M., МЗ, 1979, с, 4-5.
Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и может бить .использовано при производстве бумаги и картона, к которым предъявляются требования по ограничению впитывающей способности водных растворов, например бумаги для обоев, бумаги-основы для мелования, коробочного и облицовочного картона.
Известно введение в бумажную массу проклеивающего вещества, включающего талловую канифоль, модифицированную фумаровой кислотой в присутствии йода.и омыляющий агент.
Однак.о применение фумаровой кислоты приводит к повышению кислотногочисла канифоли, что определяет высокий расход коагулянта для осаждения клея на волокне, .. Ж 1730307 А1 (sI)s 0 21 Н 21/16//D 21 Н 17:62 (54) СОСТАВ ДЛЯ ПРОКЛБЙКИ БУМАГИ В
МАССЕ (57) Сущность изобретения: состав для проклейки бумаги и картона содержит следующие компоненты, мас.ч.: модифицированная талловая канифоль 100 и омыляющий агент 10-15. В качестве модифицированной талловой канифоли используют канифоль, модифицированную малеиновым ангидридом и дополнительно обработанную ксилитаном в количестве 0,15,0% от массы талловой модифицированной канифоли при соотношении малеинового ангидрида и ксилитана от 1:1 до 10:1. В качестве омыляющего агента используют каустическую или кальцинированную соду. 1 табл.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является состав, включающий талловую канифоль, модифицированную малеиновым ангидридом, и омыляющий агент.
Этот состав содержит указанные компоненты в следующем количестве, мас.ч.:
Талловая канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом 100
Омыл яющий агент 10-15
В качестве омыляющего агента состав содержит каустическую соду или кальцинированную соду.
Применение такого состава позволяет сократить расход коагулянтов на проклейку бумаги, улучшить физико-механические и гидрофобные свойства бумаги.
1730307
Однако достаточно высокая вязкость такого состава (1000-2000 сПз при температуре 60 С и концентрации состава 70 + 1 ) затрудняет перекачку состава из реакторов в железнодорожные цистерны у изготовителей, а также перекачку состава из цистерн в емкости хранения у потребителей. Кроме того, при подготовке рабочего раствора на основе известного состава ввиду его ограниченной растворимости необходимо использовать на первой ступени горячую воду с температурой не менее 80 С. В противном случае происходит образование хлопьевидного осадка, вызывающего забивание трубопроводов, засмоление сеток и сукон бумагоделательных и картоноделательных машин и повышение впитываемости бумаги и картона.
Целью изобретения является повышение качества состава для проклейки бумаги и картона за счет снижения его вязкости и повышения растворимости в воде, Указанная цель достигается тем, что состав для проклейки бумаги и картона в массе, содержащий модифицированную малзиновым ангидридом талловую канифоль и омыляющий агент, согласно изобретению, в качестве модифицированной талловой канифоли содержит указанную канифоль, дополнительно обработанную ксилиганом в количестве 0,1-5,0 от массы талловой модифицированной канифоли, при соотношении малеиновый ангидрид и ксилитан от 1:1 до 10:1 и следующем соотношении компонентов состава, мас.ч.:
Талловая модифицированная канифоль 100
Омыляющий агент 10-15
Расход малеинового ангидрида на модификацию талловой канифоли на практике составляет 1-5 от массы канифоли.
В качестве омыляющего агента состав содержит каустическую или кальцинированную соду.
Способ дополнительной обработки модифицированной малеиновым ангидридом талловой канифоли ксилитаном в литературе не описан.
Получение используемой в предлагаемом составе модифицированной малеиновым ангидридом талловой канифоли, дополнительно обработанной канифоли, осуществляется следующим образом: в расплав талловой канифоли, нагретый до температуры 150-160 С, загружают малеиновый ангидрид в количестве 1-5 от талловой канифоли, а затем повышают температуру от 180 до 185" С. После перемешивания реакционную массу выдерживают при данной температуре в течение 1-2 ч.
Затем загружают в реакционную массу ксилитан в количестве, обеспечивающем соотношение малеиновый ангидрид: ксилитан в пределах от 10:1 до 1:1, После перемешивания смесь выдерживают B течение 1 ч при температуре 180-185 С.
При указанном способе дополнительной обработки ксилитан взаимодействует по ангидридному кольцу малеопимаровой кислоты (образуемой при модификации талловой канифоли мэлеиновым ангидридом).
Получаемые в результате такого взаимодействия смоляные кислоты отличаются от немодифицированных смоляных кислот по величине и форме и после омыления их (нейтрализации) каустической или кальцинированной содой нарушают "плотность упаковки" Na-солей смоляных кислот в мицеллах проклеивающего состава. изменяя характер его течения при высоких концентрациях, что проявляется в резком падении вязкости. Кроме того, насыщение cMORAHbIx кислот дополнительными метилольными гидроксильными группами повышает растворимость, что дает возможность избежать хлопьевидного осадка в случае использования воды с температурой менее 60-80 С при разбавлении состава на первой ступени.
Это обеспечивает полное устранение забивания трубопроводов и засмоления сеток и сукон, а также сохраняет высокую гидрофобность бумаги и картона, выражаемые показателем впитываемости при одностороннем смачивании, Изобретение иллюстрируется следующими примерами его осуществления,.
Пример 1. Модифицированную малеиновым ангидридом талловую канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном, готовят следующим образом.
В расплав талловой канифоли, нагретой до 150-160 С, загружают малеиновый ангидрид в количестве 3 от массы талловой канифоли, а затем повышают температуру до 180 С. После перемешивания реакционную массу выдерживают при данной температуре 1 ч, а затем загружают ксилитан в количестве, обеспечивающем соотношение малеиновый ангидрид;ксилитан 6:1, и смесь выдерживают в течение 1 ч при температуре
180-185 С.
С использованием модифицированной малеиновым ангидридом талловой канифоли, дополнительно обработанной ксилитаном, готовят состав для проклейки бумаги в массе следующей композиции, мас.ч.:
Талловая модифицированная канифоль 100
Каустическая сода 10
1730307
Состав готовят следующим образом.
Расплав модифицированной малеиновым ангидридом талловой канифоли, допОлни. тельно обработанной ксилитаном, нейтрализуют каустической содой. Получаемую. в результате нейтрализации пасту с содержанием сухих веществ 70% используютсначала для определения вязкости, а затем разводят в две ступени: сначала водой с температурой 50 С до концентрации
250 г/л, а затем в холодной воде до концентрации 25 г/л, Полученный рабочий раствор анализируют визуально.
Проклеивающий состав вводят в- :бумажную массу по традиционной технологии и осаждают раствором сульфата алюминия.
Результаты определения вязкости 70%ного состава, качества рабочего раствора и впитываемости обойной бумаги, проклеенной указанным составом, представлены в таблице, П р и м е.р 2. Готовят состав для проклейки бумаги в массе следующей композиции, мас,ч.:
Талловая модифицированная канифоль 100
Каустическая сода 12
Талловую модифицированную канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном, и. состав для проклейки бумаги готовят аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что расход малеинового ангидрида составляет 5% от массы канифоли, а соотношение живичная канифоль: малеиновый ангидрид 5:1.
Результаты определения вязкости 70 ного состава, качества рабочего раствора и впитываемости обойной бумаги, проклеенной указанным составом, представлены в таблице.
Пример 3. Готовят состав для про. клейки бумаги в массе следующей композиции, мас.ч.:
Талловая модифицированная канифоль 100
Кальцинированная сода 14
Талловую модифицированную -канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном, и состав для проклейки бумаги готовят аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что расход малеинового айгидрида составляет 1 от массы канифоли, а соотношение малеиновый ангидрид:ксилитан
10:1.
Результаты определения вязкости 70%ного состава, качества рабочего раствора и впитываемости обоймой бумаги представлены в таблице.
Пример 4. Готовят состав для проклейки бумаги в массе следующей композиции, мас.ч.:
Талловая модифицированная
5 канифоль: . 100
Кальцинированная сода 15
Талловую модифицированную канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном, и состав для проклейки бумаги
10 готовят аналогично примеру 2, с той лишь разницей, что соотношейие малеиновый ангидрид:ксилитан составляет 1:1, Результаты определения вязкости 70%ного состава, качества рабочего раствора и
15 впитываемости обойной бумаги, проклеенной указанным составом, представлены в таблице, Пример 5 (контрольный). Готовят состав для проклейки бумаги в массе следу20 ющей композиции, мас.ч.:
Талловая модифицированная канифоль 100
Каустическая рода 9
Талловую модифицированную кани25 фоль, дополнительно обработанную ксилитэном, и состав для проклейки бумаги готовят аналогично примеру 2.
Результаты определения вязкости 70 ного состава, качества рабочего раствора и
30 впитываемости обойной бумаги, проклеенной указанным составом, представлены в таблице, Пример 6 (контрольный). Готовят состав для проклейки бумаги в массе следу35 ющей композиции, мас.ч.:
Талловая модифицированная канифоль:::: .: 100
Кальцинированная сода 16
Талловую модифицированную кани40 фоль, дополнительно обработанную ксилитаном, и состав для проклейки бумаги готовят аналогично примеру 2.
Результаты определения вязкости 70 ного состава, качества рабочего раствора и
45 впитываемости обойной бумаги, проклеенной указанным составом, представлены в таблице.
Пример 7 (контрольный). Готовят состав для проклейки бумаги в массе следу50 ющей композиции, мас.ч.:
Талловая модифицированная; канифоль .: 100
Кальцинированная сода 14
Талловую модифицированную кани55 фоль. дополнительно обработанную ксилитаном, и состав для проклейки бумаги готовят аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что расход малеинового ангидрида составляет 6% от массы канифоли, а со1730307 отношение малеиновый ангидрид;ксилитан б:1.
Результаты определения вязкости 70 ного состава, качества рабочего раствора и впитываемости обойной бумаги, проклеенной указанным составом, представлены в таблице.
fl р и м е р 8 (контрольный). Готовят состав для проклейки бумаги в массе следующей композиции, мас.ч.:
Талловая модифицированная канифоль 100
Каустическая сода 14
Талловую модифицированную канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном, и состав для проклейки бумаги готовят аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что расход малеинового aíãèäрида составляет 0,5 от канифоли, а соотношение малеиновый ангидрид:ксилитан
1:1.
Результаты определения вязкости 70 ного состава, качества рабочего раствора и впитываемости обойной бумаги, проклеен. но: указанным составом, представлены в таблице, Пример 9 (контрольный), Готовят состав для проклейки бумаги в массе следу-, ° ющей композиции, мас.ч,:
Талловая модифицированная канифоль 100
Кальцинированная сода 14
Талловую модифицированную канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном, и состав для проклейки бумаги в массе, готовят аналогично примеру 2, с той лишь разницей, что соотношение малеиновый ангидрид:ксилитан составляет
1,0:1,1.
Результаты определения вязкости 70 . ного состава, качества рабочего раствора и впитываемости обойной бумаги, проклеенНоА указанным составом, представлены в таблице, П р и м е,р 10 (контрольный). Готовят состав для проклейки бумаги в массе следующей композиции, мас.ч.;
Талловая модифицированная канифоль 100
Кальцинированная сода 14
Талловую модифицированную канифоль. дополнительно обработанную ксилитаном, и состав для проклейки бумаги готовят аналогично примеру 3, с той лишь разницей, что соотношение малеиновый ангидрид:ксилитан составляет 10:10,5.
Результаты определения вязкости 70 ного состава, качества рабочего раствора и впитываемости обойной бумаги, проклеенной укаэанным составом, представлены в таблице.
Пример 11 (по прототипу). Готовят состав для проклейки бумаги в массе следу5 ющей композиции, мас.ч.:
Тэлловая модифицированная канифоль 100
Кальцинированная сода 10
Талловую модифицированную кани10 фоль и состав для проклейки бумаги готовят аналогично. примеру 1, но без введения ксилитана.
Результаты определения вязкости 70 — ного состава, качества рабочего раствора и
15 впитываемости обойной бумаги, проклеенной указанным составом, представлены в таблице, Пример 12 (по прототипу). Готовят, состав для проклейки бумаги в массе следу20 ющей композиции, мэс.ч.:
Талловая модифицированная канифоль 100
Каустическая сода 15
Талловую модифицированную кэни25 фоль и состав для проклейки бумаги в массе готовят аналогично примеру 11, с той лишь разницей, что расход малеинового ангидрида составляет 5 от массы канифоли, Результаты определения вязкости 70 30 ного состава, качества рабочего раствора и впитываемости обойной бумаги, проклеенной указанным составом, представлены в таблице, Пример 13 (по прототипу). Готовят
35 состав для проклейки бумаги следующей композиции, мас, :
Талловая модифицированная канифоль 100
Каустическая сода 13
40 Талловую модифицированную канифоль и состав для проклейки бумаги готовят аналогично примеру 11, с той лишь разницей, что расход малеинового ангидрида составляет 1 от массы канифоли.
45 Результаты определения вязкости 70 ного состава, качества рабочего раствора и впитываемости обойной бумаги, проклеенной указанным составом, представлены в таблице.
50 Вязкость 70 -ного состава определяли на ротационном вискозиметре Brookfield при температуре 60 С.
Качество рабочих растворов (при концентрации составов 25 г/л) оценивали визу55 ально по наличию или отсутствию осадка в составах.
Гидрофобные свойства бумаги определяли по методу впитываемости при одностороннем смачивании за 45 +. 15 с.
1730307 малеиновый ангидрид: ксилитан также оказывает негативное влияние; при повышении заявляемого расхода ксилитана снижается впитываемость бумаги до
29 г/м, а в недостаточном его расходе резко увеличивается вязкость 70 -ного состава.
Применение предлагаемого состава позволит сократить затраты на погрузочноразгрузочные работы, снизить расход энергии на подогрев воды для разведения клея, повысить его качество, и, следовательно. сократить затраты на проклейку бумаги на 15-20$ на каждую тонну клея.
Формула изобретения
Составитель O.Ìàñëà÷åíêo
Редактор Т.Пилипенко Техред М.Моргентал Корректор Е.Папп
Заказ 1497 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС
КНТ ССP
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101
Анализ результатов испытаний проклеивающих составов, а также обойной бумаги показывает, что предлагаемый в данном изобретении проклеивающий состав обладает значительным преимуществом в срав- 5 нении с известным.
Дополнительная обработка ксилитаном модифицированной талловой канифоли снижает вязкость 70%-ных составов в 2,54,0 раза по сравнению с прототипом. Одно- 10 временно повышается растворимость составов в воде, что прослеживается по отсутствию осадка в рабочих растворах, полученных с применением на первой ступени разведения воды, нагретой до 50 С. В таких 15 же условиях известные составы не обеспечивают получение качественных рабочих растворов, что обуславливает необходимость использования воды с температурой не менее 800С. Как уже отмечалось выше, 20 наличие осадка в рабочих растворах вызывает забивание трубопроводов и засмоление сеток и сукон. Кроме того, ввиду низкой кроющей способности резко снижается проклеивающая способность составов; о 25 чем свидетельствуют примеры 11-13.
Нарушение указанных значений параметров привбдит к снижению эффективности предлагаемого состава (контрольные примеры 5-10). Так, например, снижение 30 расхода омыляющего агента (пример 5) приводит к повышению вязкости состава, ухудшению его растворимости в воде, что вызывает появление осадка в составе и падение проклейки, Изменение соотношения 35
Состав для проклейки бумаги в массе, содержащий модифицированную малеиновым ангидридом талловую канифоль и омыля ющий агент. отличающийся тем, что, с целью повышения качества состава за счет снижения его вязкости и повышения растворимости в воде. в качестве модифицированной талловой канифоли он содержит указанную канифоль,: дополнительно обработанную ксилитаном в количестве
0,1-5,0 $ от массы талловой модифицированной канифоли при соотношении малеиновый ангидрид:ксилитан от 1:1 до 10:1 и следующем соотношении компонентов состава, мас.ч.:
Талловая модифицированная канифоль 100
Омыляющий агент . 10-15
