Мелованный волокнистый материал

 

Использование: в производстве высококачественных видов мелованной бумаги и картона для многокрасочной печати. Сущность изобретения1 мелованный волокнистый материал состоит из волокнистой основы и нанесенного на нее покрытия Состав покрытия содержит следующие компоненты , мае. ч,: белый пигмент 100, водорастворимое связующее 2-16; сополимер винилацетата, диалкилмалеината с линейным или разветвленным алкильным остатком с 4-12 атомами углерода и малеинового ангидрида при их массовом соотношении (45-89,9):(Ю-50):(0.1-5) 7-14; диспергатор 0,1-0,5 и дополнительно сополимер винилацетата и диалкилмалеината или сополимер винилацетата и этилена, или гомополимер винилацетата с размером глобул 1000-5000 Д 2-7. 2 з.п. ф-лы. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Белый пигмент

Водорастворимое связующее

100

0,5 — 15,0 (21) 4870751/12 (22) 02.10.90 (46) 23.08.92. Бюл. Мг 31 (71) Центральный научно-исследовательский институт бумаг (72) И.Л.Терехина, В.Д,Запорожец, А.И,Бондарев, И.Б,Никольская, В.Ф.Каплун, С.А.Карпов и Г.И.Агафонов (56) Недельман А.X.. Белдауф Г.X: Теория и практика кроющих суспензий. — М.: Лесная промышленность, 1969. с. 99-115.

Авторское свидетельство СССР

N. 1677129,,05.01.90. (54) МЕЛОВАННЪ|Й ВОЛОКНИСТЫЙ МАТЕРИАЛ (57) Использование: в производстве высококачественных видов мелованной бумаги и

Изобретенйе относится к целлюлозно-, бумажной промышленности и может быть использовано при производстве высокока- чественных видов мелованной бумаги и картона для глногокрасочной печати.

Известен мелованный волокнистый материал, состоящий из волокнистой основы и нанесенного на нее йокрытия, содержащего белый пигмент, водорастворимое связую щее, дисперсионное связующее и диспергатор. В качестве дисперсного связующего в известном материале используют гомополимер винилацетата с размером частиц

»О-»5 А.

Известный волокнистый материал обладает хорошей жесткостью. но не обладает достаточной прочностью поверхности. Это объясняется тем, что жесткоцепной гомополимер дает недостаточную степень коалесценции, что в конечном итоге большая часть поверхности пигмента остается «есвязан. Ж 1756443 А1 (sI>s 0 21 Н 19/44//D 21 Н 17:33, 17:43.

17:67 картона для многокрасочной печати. Сущность изобретения; мелованкый волокнистый материал состоит из волокнистой основы и нанесенного йа нее покрытия, Состав покрытия содержит следующие компоненты, мас, ч,: белый .пигмент 100, водорастворимое связующее 2 — 16; сополимер винилацетата, диалкилмалеината с линейным или разветвленным алкильным остатком с 4-12 атомами углерода и малеинового ангидрида при их массовом соотношении (45 — 89,9):(10 — 50):(0,1-5 ) 7 — 14; диспергатор 0,1-0,5 и дополнительно сополимер винилацетата и диалкилмалеината или сополимер винилацетата и этилена, или гомополимер винилацетата с размером глобул 1000 — 5000 А 2 — 7, 2 з.п, ф-лы. 1 табл. ной между собой и поверхностью волокнистой основы, снижая таким образом общую прочность поверхности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является мелованный волокнистый материал, состоящий из волокнистой основы и нанесенного на нее покрытия, содержащего белый пигмент, водорастворимое связующее, сополимер ви- нилацетата, диалкилмалеината с линейным или разветвленным алкильным остатком с 4-12 атомами углерода и малеинового ангироида при их массовом соотношении соответственно (45,089,9):(10,0-50,0):(0,1-5,0) и диспер гата р при следующем соотношении компонентов, ° мас. ч.:

1756443

Дисперсионное Используемый в предлагаемом магерисвязующее 2,0-24.5 але мелкодисперсный сополимер винилацеДиспергатор 0,1-0,5 ." тата в качестве диалкилмалеината может

Дисперсионное связующее в известном содержать дизфиры малеиновой кислоты и материалеможетсодержатьследующиеал- 5 спиртов нормального или изо-строения с кильные остатки: дибутилмалейнат, дивтор- числом углеродных атомов 4-12, причем рабутилмалеинат, гексилдецилмалеййат или дикалы могут быть одинаковыми или раздидодецилмалеинат. При этом в качестве личными по строению, такие как белого пигмента покрытие содержит као- : дибутилмалеинат, дидодецилмалеинат, геклин, мел, сернокислый бариР, двуокись ти- 10 силдецилмалеинат, ди-втор-бутилмалеинат. тэна, сатинвейс или их смеси. В качестве В качествезмульгаторовдисперсии испольдиспергатора используют гексаметафос- . эуются ОП-10, С-10, сульфайол или сульфофат,полифосфатилиполиакрйлатнатрия;В нат, а также их смеси. При этом размер качестве водорастворимого связующего ис- : частиц распределяется в диапазоне 100- пользуют казеин или его производные, во- 15 900 A. дорастворлмые производные целлюлозы; Используемйй грубодисперсный соповодорастворимые смолы,;:,::.;.::: - . -.::: . лимер представляет собой дисперсию с разИэвестйый материал.обладаетхороши- .. мером частиц полимера 1000-5000 А, ми печатными свойствами, низкой дефор- .: который получают при использованиитакйх мацией при увлажнении, но:Имеет 20 эмульгаторов,:какполивиниловыйспирт,вонедостаточные упруго-пластические свой- . дорастворимые. производньге целлюлозы ства, которые проявляются в неДостаточной типа оксицеллюлоэа. При этом, используют жесткости материала (особенно.с неболь-: . сополимервинилацетатаиэтиленапримасшой массой), что создает трудности в печа- совом соотношении мономеров соответстти, снижает товарный вид готовой 25 венно (80-95):(5,0 — 20) и сополимер продукции,: .....:.....:. :..., :. . винилацетата йдйалкилмалейната при мас-, Цель изобретения - повышение качест- . совом соотношении мономеров соответст-. ва материала за счет улучшения жесткости - . венно (50-85):(15-50). и печатно-технических свойств, ...:.-: .:-..::.:,.:: : Установлено,:что полимерные пленки;.

Посгавленнаяцельдостигаетсятем;что 30 получейные из грубодйсперсных полиме- в мелованном волокнистом материале, со-: . : ров, обладают 66льаей жесткостью, чем стоящем из:волокнистой.основы и найесей- .- - аналогичные, полученные из. мелкодисперсного на нее покрытия, содержащего белый . ных полимеров. Таким образом, мелкодис-, пигмент, водорастворимое связующее. co-; . персныe сополимеры; равномерно полимер вйнилацетата,: дйалкилмалейната 35 .:распределясь в покрытии, обеспечивают нес"линейным или разветвленным алкильным обходимую йрочность поверхности, а грубо"остатком с 4-12 атомами углерода,и:., дисперсный сополимер обеспечивает малейнового ангидрида при их: массовом:: материалу необходимую жесткость; что ососоотношении соответственно (45.0-.::.: бенно важно прй исг|ользовании волокни 89,9):(10.0-50,0):(0,1-5,0) идиспергатор;по- 40 стой основы низкой массы. Кроме того. крытие дополнительно содержит грубодисперсный полимер способствует сьполимер винилацетата и диалкилмалеи-: удержанию воды и мелкодисперсйого сопоната или сополимер винилацетата и этиле- . . лимера в покрытии в процессе нанесения и на. или гомополимер оинилзцетата с ; сушки, что является важным условием в размером глобул 1000-5000 A при :следую- 45 обеспечении высокой прочности покрйтия и щем соотношеййи компонентсщ;. май. -ч.; - . отсутствия дефектов нанесения, вызванных изменением реологий при потере воды на

Белый пигмент:- 100:.:- ::. .::- поверхностй волокнистой основы.

Водорастворимое::, ;-:, :::, .:...,: . -: В качестве белого пигмента используют связующее . .. 2,0-1б - .:. " 50 каолин; мел, серйокислый барий, двуокись

Сополимер винйлацетата::.,„::, ".: : —: тйтана., сатинвейс или их смеси, В качестве дйалкилмалеината и -: -, ::,::::.: =.; ..: дйспергатора используют гексаметафосмалеинового ангидрида 7,0-14 ::: .: : . фат; полифосфат или полиакрилат натрия. B

Сополимер винилаце- .:- -: -- : : качестве водорастворимого связующего истата и диалкилмале- .":-: .: . - 55 пользуютказейй, крахмалили егопроиэвод ината илисополимер - ..—: -... .. :: ные, водорастворимые производные вийилацетата и этилена . ::,: . целлюлозы, а также добавки водораствориили гомополимер ви- - . . - мых смол. Покрытйе может также содержать ййлацетата . 2,0-7,0 по мере необходимости добавки, повышаю" Дисйергатор:..: 0,1-0,5;: - щие лоск и антивспениватель.

1756443

7,0 25

Меловальные составы готовят по известным методикам. Дисперсионное связующее подается после водорастворимого.

Грубодисперсионное связующее вводят вместе с мелкодисперсионным или вводят 5 уже смешанное полидисперсионное связующее.

В качестве волокнистой основы используют бумагу массой 1 м 40-230 г и картон

2 массой 1 м 250-500 г. Меловальные соста- 10 вы наносят по известным методикам. Покрытие может быть одно- или двукратным, Пример 1. Мелованный волокнистый материал, состоящий из бумаги-основы массой 40 г/м и покрытия массой 10 г/м . 15 включает следующие компоненты, мас; ч.:

Каолин 100

Крахмал окисленный энзимный 16,0

Сополимер винилацетата, 20 дибутилмалеинэта и ,-.малеинового ангидрида при их соотношении

50:45:5,0 с размером, -глобул (средний) 100 А

Сополимер винил. ацетата и дибутилмалеината при их соот ношении 65:35 с размером глобул (средний) 5000 А 7,0 30

Гексаметафосфат натрия 0,1 получают нанесением меловального состава (концентрацией 55%) на волокнистую основу в один слой гибким лезвием, Дисперсию тройного сополимера с раз- 35 мером частиц 100 А получают с использованием в качестве .змульгатора сульфатированных алкилфенолов в количестве 5 мас, %. Дисперсию двойного сополимера получают с использованием в качестве 40 змульгатора поливинилового спирта в количестве 6%, Состав готовят следующим образом, В расчетное количество воды (для 55%-ной суспенэии) заливают гексаметафосфат на- 45 трия и последовательно вводят остальные компоненты при перемешивании. Полученную мелованную бумагу сушат при 100 «

+.20 С и испытывают.

- Пример 2. Мелованный волокнистый 50 материал, состоящий иэ бумаги-основы массой 1 м 210 г и покрытия массой 20 гlм, . содержащий следующие компоненты, мас. ч.:

Каолин 90,0 . 55

Иел химически осажденный 10,0

Поливиниловый спирт 4,0

Сополимер винилацетата, гексилдецилмалеи ната и малеинового ангидрида при их соотношении

89,9:10:0,1. с размером частиц 400 А 14,0

Сополимер винилацетата и этилена при их соотношении 88:12 с размером частиц 2000 А 2,0

Полифосфэт натрия 0,5 получают нанесением меловального состава; содержащего 40 сухих веществ, в два слоя с помощью ракеля. Дисперсию тройного сополимера с размером частиц 400 А получают с использованием смеси неионоген ного и анионогенного ПАВ (ОП-10 и сульфанол), взятого в соотношении 80:20.

Количество смешанйого змульгатора составило 5%.

Дисперсию двойного сополимера с размером частиц 2000 А получают с использованием смеси оксизтилцеллюлозы и проксанола, взятых в соотношении 80:20. количество смешанного змульгатора при этом составило 6 (к массе полимера), Состав получают следующим образом.

В расчетное количестве воды (для 40 -ной суспенэии) заливают раствор полифосфата натрия и последовательнО вводят Остальные компоненты при перемешивании. Полученную мелованную бумагу сушат при

100 «5 С, каландрируют до гладкости

100«20 С и испытывают.

Пример 3, Мелованный волокнистый материал, состоящий из бумаги-основы массой 85 г/м2 и покрытия массой 20 гlм2, содержащий следующие компоненты, мас. ч.:

Каолин химически отбеленный 80

Сатин вейс 20

Сополимер винилацетата, ди-втор-бутилмалеината и малеинового айгидфйда при их соотношении

73:25:2 с размером частиц (средний) 600 А 10

Сополимер винилацетэта и дидодецилмалеийатэ при их соотношении

80:20 с размером частиц (средний) 4000 А 3

Полифосфат натрия 0,3

Казеин 10

Глиоксэль . . 0,4 получают нанесением меловальнвго состава, содержащего 40% сухих веществ в два слоя с помощью ракеля.

Дисперсию тройного сополимера со средним размером частиц 600 Х получают с использованием в качестве змульгатора

1756443 смеси неионного и анионного ПАВ (ОП-10 и сульфанол). взятого в соотношении 70:30, Количество эмульгатора составляет 5%, Дисперсию двойного сополимера с размером (средним) глобул 4000 К получают с использованием в качестве эмульгатора частично омыленного поливинилового спирта, взятого в количестве 6% (к полимеру)

Состав получают следующим образом.

В расчетное количество. воды (для 40%-ной суспензии) заливают 10%-ный полифосфат натрия и последовательно вводят пигменты при перемешивании. После казеинового клея заливают смесь, состоящую из грубо- и мелкодисперсного сополимера. перемешивают и добавляют глиоксаль в расчетных количествах. Полученную мелованную бумагу сушат при 100+5 С. каландрируют до гладкости 100 20 С и испытывают.

Пример 4. Мелованный волокнистый материал, состоящий из картона-основы массой 380 г/м и покрытия массой 24 г/м, г содержащий следующие компоненты, мас, ч.:

Каолин химически отбеленный 90

Двуокись титана .;: . 10

Карбоксиметилцеллюлоза 2,0

Мочевино-формальдегидйая смола: . 1,0

Сополимер винилацетата, дидодецилмалеината и малеинового ангидрида при их соотношении 84;15:1 с размером частиц (средний) 900 А: . 12

Гомополимервинилацетата с размером частиц 1000 А . 7

Полиакрилат натрия 0.2 получают нанесением меловального состава в даа слоя с помощью гибкого лезвия и воздушного ракеля.

Дисперсию тройного сополймера получают с помощью частично омыленнбго поливинилового спирта в количестве 6%.

Дисперсию гомополимера винилацетата . получают с использованием в качестве эмульгатора поливинилового спйрта B количестве 6% (к полимеру).

Состав получают следующим образом.

В расчетное количество воды для 55%-ный суспензии, предназначейной для первого слоя, наносимого гибким лезвием заливают.:

10% полиакрилата натрия и последовательно вводят остальные компоненты при перемешивании, Для воздушного раккеля готовят аналогичную 40%-ную суспензию. . Второй слой наносят способом "сырое по ляет 1,5.мас. ч„а полиакрилата натрия

30 0,2 мас.ч.

Пример 9 (контрольный), Мелованный волокнистый материал получают по примеру 1 с той лишь разницей, что средний размер глобул тройного сополимера состав35 ляет 80 А, а средний размер глобул двойного сополимера составляет 6000 А.

Пример 10 (контрольный), Мелованный волоКнистый материал получают аналогйчно йримеру 4 с той лишь разницей, что

40 средний размер глобул тройного сополимера составляет 950 А, а средний размер глобул ПВАД составляет 950 А.

Результаты йспытаний приведены в таблице.

Аналйз таблицы показывает., что мелованный волокнис1 ый материал, полученный с использованием в качестве"дисперсного связующего смеси мелкодисперсного сопо50 лимера винилацетата; диалкилмалеината и малеинового ангидрида и грубодисперсного сополимера винилацетата в равных условиях (пример 4 и 5) обеспечивает повышение прочности покрытия на 9, лоска

55 на 17%. Жесткость мелованного картона повышается на 14%. Снижение отмарывания печатной краски при этом составляет 50% при повышенной (на 7%) оптической плотности печатного оттиска.

25 сырому". Полученный меловальный мэтериал сушат при 100 -5 С и каландрируют до кладкости 50 .10 с, испытывают, Пример 5 (известный). Мелованный волокнистый материал получают по примеру 4 с той лишь разницей, что в составе отсутствует гомополимер винилацетата с размером глобул 1000 А, а содержание тройного полимера составляет 19 мас. ч.

Пример 6 (известный). Мелованный волокнистый материал получают по примеру 1 с той лишь разницей, что отсутствует двойной сополимер, содержание крахмала составляет 15 мас. ч., содержание тройного сополимера (с размером частиц 100 А) составляет 10 мас, ч.

Пример 7 (контрольный), Мелованный волокнистый материал получают по примеру 1 с той лишь разницей, что содержание окислейного крахмала составляет

17 мас. ч., содержание тройного сополимера

6 мас, ч., содержание двойного сополимера

8 мас. ч„а гексаметафосфата натрия

0,1 мас.ч

П р и и е р 8 (контрольный). Мелованный волокнистый материал получают по примеру 2 с той лишь разницей, что содержание натрия карбоксицеллюлозы составIl р и м е ч а н и е. Ч « — стойкость поверхйости к выщипыванию;. О ят — оптйческая плотность печатного оттиска при толщине слоя краски на форме 4 мкм; О ти — оптическая плотность следа отмарывания через 30 с, при D07 1,9; Лоск по 2LSp при 75О.

Составитель О. Маслаченко

Техред М.Моргентал Корректор Л. ЛУкач

Редактор Н. Яцола .

Заказ 3066 . Тираж . : - ::: ..:, Подписное

ВЙИИПИ Государствейного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул .Гагарина, 101

9 1756443 10

"равнивая мелованную бумагу низкой размером глобул 1000-5000 Я, при следуюмассы (примеры 1 и 6) можно отметить по- щем соотношении компонентов, мас. ч.: вышение прочности поверхности покрытия Белый пигмент . 100 на 4,4, снижение отмарывания на 257 и Водорастворимоесвяповышение жесткости мелованной бумаги 5 зующее: - .:. . 2,0-16 на 50 Сополимер винйлацетата, диалкилмалеината

Формул а изобретения .. ималеиноаого ангидрида 70-14

1. Мелованный волокнистый материал, . Сополимер винилацетата состоящий из волокнистой основы и нане- 10 и диалкилмалеината, или сенного на нее покрытия, содержащего бе- сополимер винилацетата лый пигмент; водорастворимое связующее,: и этилена, или гбмополисополимер винилацетата, диалкилмалеина- . мер винилацетата:: . 2;0-7 та с линейныи или разветвленным алкиль- .. Диспергатор::: : .;. 0,1-0;5 ным остатком с 4-12 атомами углерода и .15 . 2. Материал йо и. 1, о.т л и ч à ю щ и ймалейнового ангидрида при их массовом: . ся тем,чтосополимервинилацетата;диалсоотношейии соответственно (45,0- килмалеината c ëééåééûì или разветвлен89,9):(10;0-50,0):(0,1-5,0) идиспергатор; от- ным алкильным остатком с 4-12 атомами л и ч а е шийся тем, что, с целью . углерода и малеинового ангидрида имеет повышения качества материала за счетулуч-.: 20:размер глобул 100-900 А. шения жесткости и печатно-технических, -: 3. Материал полл. 1 и 2,.отл ичаю- свойств; покрытиедополнительно содержит . щ. и и с я тем, что покрытие содержит солосойолиМер винилацетата и диалкилмалеи- .: лимер винйлацетата и этилена.ари массоната, или сополимер винилацетата и этиле-: вом соотношении указанных мономеров на, или гомополимер винилацетата с 25 соответственно(80-95):(5-20).