Состав для пропитки гофрированного картона

 

Сущность изобретения: состав на основе парафина в качестве модифицирующей добавки содержит нефтеполимерну ю смолу, представляющую собой винилтолуол-дициклопентадиен-инденовый сополимер с молекулярной массой 550-900, иодны(м числом 30-60 г иода/100 г и температурой размягчения 85-100°С. Состав содержит указанные компоненты, мас.%: парэфин 80-90 и нефтеполимерная смола 10-20. Использование нефтеполимерной смолы позволяет повысить сопротивление торцевому сжатию гофрированного картона в сухом и влажном состоянии. 5 табл. (Л С

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s 0 21 Н 19/18, 27/10 //

D 21 Н 17:33 17:60

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 5006702/12 (22) 15.07.91 (46) 15.08.93. Бюл. N 30 (71) Всероссийский научно-исследовательский институт целлюлозно-бумажной промышленности (72) С.А.Скворцов, Ю;В,Думский, Э.С.Корнилова, Г.Ф.Чередникова, M.E.ÁåJIÿêoâ, В.Ф,Ржевский и Г.Н.Уточкин (73) Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (56) Патент США ¹ 4826714, кл. 0 21 Н 3/04, 1989.

Авторское свидетельство СССР

N 773176, кл, D 21 Н 1/36, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N 821626, кл. 0 21 D 3/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N272811,,кл. D 21 Н 1/36, 1970.

ТУ 384038-76."Парафиновая композиция для импрегнирования гофрированного картона".

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и может быть использовано для производства влагопрочной тары из гофрированного картона.

Целью изобретения является повышение прочности гофрокартона, в частности, сопротивления торцевому сжатию в сухом и влажном состоянии.

Поставленная цель достигается тем, что в пропиточном составе, содержащем пара- фин и модифицирующую добавку, в качестве модифицирующей добавки содержится нефтеполимерная смола, представляющая собой винилтолуол-дициклопентадиен-ин,„,Я2,», 1834943 АЗ (54) СОСТАВ ДЛЯ ПРОП14ТКИ ГОФРИРОВАННОГО КАРТОНА (57) Сущность изобретения: состав на основе парафина в качестве модифицирующей добавки содержит нефтеполимерную смолу, представляющую собой виМилтолуол-дициклопентадиен-инденовый сополимер с молекулярной массой 550-900, иодным числом 30-60 г иода/100 г и температурой размягчения 85-100 С. Состав содержит указанные компоненты, мас. : парафин

80-90 и нефтеполимерная смола 10 — 20. Использование нефтеполимерной. смолы позволяет повысить соп ротивление торцевому сжатию гофрированного картона в сухом и влажном состоянии. 5 табл. деновый сополимер с молекулярной массой

550-900, иодным числом 30 — 60 г иода/100 г, температурой размягчения 85-100 С при следующем соотношении компонентов состав, мас. : парафин 80-90 нефтеполимерная смола 10-20

Нефтяные парафины представляют собой смесь преимущественно н-алканов различной молекулярной массы и являются веществами с высокими гидрофобизирующими свойствами. Основными недостатками твердых парафинов, применяемых в производстве упаковочных материалов, яв1834943 ляются их повышенная хрупкость, малая сопротивляемость ударным и изгибающим нагрузкам, низкая температура плавления.

Для устранения этих недостатков в парафин вводят вещества, повышающие эластичность парафинового покрытия и его защитные свойства. Так, добавление к парафину от 5 до 30% церезина повышает температуру плавления состава и его пароводонепроницаемость. Однако, прочностные свойства покрытия несколько снижаются, так как парафины в чистом виде по прочностным характеристикам превышают прочность цереэинов.

В предлагаемом составе повышение механической прочности покрытия достигается заменой церезина на нефтеполимерную смолу, которую получают термической полимеризацией фракции жидких побочных продуктов пиролиза, выкипающей в пределах 150 — 190" С, при температуре 230 — 270

С в течение 6 — 8 ч.

Изменение свойств парафина при введении модифицирующей добавки (полимерной) связано с изменением его кристаллической структуры. Добавка нефтеполимерной смолы способствует формированию более мелких кристаллов парафина, вследствие чего они более плотно упаковываются и образуют системы, обладающие высокой прочностью и достаточной эластичностью, Кроме того, введение в качестве модифицирующей добавки нефтеполимер ной смолы взамен церезина позволяет снизить себестоимость парафинированного гофрокартона вследствие меньшей стоимости смолы по сравнению с церезином.

Технология приготовления пропиточного состава следующая. Взвешенное в соответствии с заданной рецептурой состава количество твердого парафина расплавляют в плавильнике и нагревают до температуры 110 — 120 С. При этой температуре добавляют в расплав взвешенное количество нефтеполимерной смолы, представляющей собой винилтолуол дициклопентадиен — инденовый сополимер с молекулярной массой 550-900, иодным числом 30 — 60 г иода/100 г, температурой размягчения 85-100 С, и перемешивают смесь до полного расплавления смолы и получения однородной массы. В производственных условиях приготовленный состав подают на специальную установку для обработки гофротары, в которой листы гофрокартона или готовые ящики обрабатываются горячим расплавом методом орошения.

В лабораторных условиях приготовленным составом пропитывают образцы Гофрокартона марки Т-1 по ГОСТ 7376-84

10 методом полного погружения и выдержки образцов в расплаве в течение 15 сек. После пропитки образцы гофрокартона промокают фильтровальной бумагой для удаления излишков расплава, охлаждают до температуры окружающей среды и подвергают физико-механическим испытаниям (сопротйвление торцевому сжатию по ГОСТ

20683-75, впитываемость воды по ГОСТ

136.48.5-78). Основные физико-механические показатели гофрированного картона, пропитанного предлагаемым и известным составами, в сравнении с нормамй по ТУ

13-04-638-82 "Картон гофрированный имп15 регнированный" приведены в следующих примерах.

П р и м.е р 1. Пропитку образцов гофрированного картона проводят расплавом смеси парафина марки П-1 по ГОСТ13577 и

20 нефтеполимерной смолы, взятых в следующих соотношениях, мас,%: парафин 90 нефтеполимерная смола 10

Основные физико-механические показатели образцов гофрокартона, пропитанных предлагаемым и известным составами, приведены в табл.1, Из приведенных в табл.1 данных следует, что гофрокартон, пропитанный указан30 ными составами, удовлетворяет требованиям ТУ 13-04-638-82 по всем показателям, Небольшое различие по массе 1 м картона обусловлено различием условий лабораторной и промышленной пропитки и

35 незначительно влияет на все остальные показатели гофрокартона. У пропитанных в одинаковых условиях лабораторных образцов показатель массы 1 м гофрокартона примерно одинаков. Тем не менее, у пропи40 танного предлагаемым составом гофрокартона показатели сопротивления торцевому сжатию в сухом и влажном состоянии, а также влагопрочности, выше, чем у пропитанного известным составом гофрокартона

45 (свответственно, 122 н/см вместо 87,1 н/см, 82 н/см вместо 17 н/см, и 67,2% вместо

19,5%), Впитываемость воды находится примерно на одном уровне.

Пример 2. Пропитку образцов гофрокартона проводят расплавом смеси парафина и нефтеполимерной смолы, взятых в следующих соотношениях, мас.%: парафин 85 нефтеполимерная смола 15

Основные физико-механические показатели образцов гофрокэртона, пропитанных предлагаемым и известным составами, приведены в табл.2.

Из приведеннь;х в табл 2 данных следует, что гофрокартон, про. итлнний указан1834943 ными составами, по основным показателям удовлетворяет требованиям TY 13-04-63882 на картон гофрированный импрегнированный. При этом у пропитанного предлагаемым составом гофрокартонэ сопротивление торцевому сжатию в сухом и влажном состоянии (соответственно, 129 н/см и 83,1 н/см против 87,1 н/см и 17,0 н/см и влагопрочность 64,3% против 19,5%) выше, чем у пропитан ного известным составом гофрокартона. Впитываемость воды у обоих видов образцов примерно одинакова.

Пример 3. Пропитку образцов гофрокартона проводят расплавом смеси парафина и нефтеполимерной смолы, взятых в следующих соотношениях, мас, 7, : парафин 80 нефтеполимерная смола 20

Основные физико-механические показатели образцов гофрокартона, пропитанных предлагаемым и известным составами, приведены в табл.3.

Из приведенных в табл,З данных следует, что гофрокартон, пропитанный указанными составами, по основным показателям качества удовлетворяет требованиям TY 1304-638-82 на картон гофрированный импрегнированный. При этом у пропитанного .предлагаемым составом гофрокартона сопротивление торцевому сжатию в сухом и влажном состоянии (соответственно, 127 н/см и 87,6 н/см и 17,0 н/см и влагопрочность 69,0% против 19,5 ) выше, чем у пропитанного известным составом гофрокартона. Впитываемость воды у обоих видов образцов примерно одинакова.

Приведенные примеры показывают, что у гофрокартона, пропитанного предлагаемым составом (80-90 парафина, 10 — 20 нефтеполимерной смолы), сопротивление торцевому сжатию в сухом и влажном состоянии значительно повышаются, т.е. впитываемость воды при полном погружении, остается на одном уровне. Повышение сопротивления торцевому сжатию и влагопрочности позволяет заметно улучшить защитные свойства гофрокартона и тары из него, обеспечить сохранность упакованной продукции при транспортировании и хранении в условиях повышенной влажности воздуха и других климатических воздействий, Для сравнения приводим в примерах N

4 и М 5 данные по физико-механическим свойствам гофрокартона, пропитанного. предлагаемым пропиточным составом с запредельным содержанием его компонентов.

Пример 4. Пропитку образцов гофрокартона проводят расплавом смеси парафиприведены в табл.5.

Из приведенных в табл.5 данных следует, что гофрокартон, пропитанный предлагаемым составом, удовлетворяет требованиям TY 13-04-638-82 на картон гофрированный импрегнированный и по всем показателям качества превосходит гофрокартон, пропитанный известным составом.

Однако, при сравнении примеров 3 и 5 сле35

40 дует, что при значительном увеличении содержания нефтеполимерной смолы в пропиточном составе (с 20 до 30%), прочностные характеристики гофрокартона повы45 шэются незначительно (сопротивление торцевому Сжатию в сухом состоянии с 127 г/см до 133 н/см, э после выдердки в воде в течение 0,5 ч с 87,6 н/см до 90,2 н/см).

Исходя из экономических соображений за максимальное предельное содержание нефтеполимерной смолы в предлагаемом составе принято 20 .

По результатам лабораторных исследований разработана применительно к условиям Астраханского ЦКК оптимальная технология - пропитки гофрокартона с применением, предлагаемого состава, содержащего 85 парафина и 157ь нефтеполимерной смолы. на и нфетеполимерной смолы, взятых в следующих соотношениях, мас. : парафин 95 нефтеполимернэя смола 5

Основные физико-механические показатели образцов гофрокартона, пропитанных предлагаемым и известным составами, и ри в еде н ы в та бл.4.

Из приведенных в табл.4 данных следу10 ет, что гофрокартон, пропитанный предлагаемым составом с содержанием 5 4 нефтеполимерной смолы, по показателю сопротивления торцевому сжатию в сухом состоянии (76,2 н/см против 87,1 н/см) и впитываемости воды (19,1 против 11,0$) уступает гофрокартону, пропитанному известным составом.

B связи с этим минимальным предельным содержанием нефтеполимерной смолы в предлагаемом составе является 10 (см. пример 1).

Пример 5. Пропитку образцов гофрокартона проводят расплавом смеси парафина и нефтеполимерной.смолы, взятых в

25 следующих соотношениях, мас. : парафин 70 нефтеполимерная смола 30

Основные физико-механические показатели образцов гофрокартона, пропитан30 ных предлагаемым и известным составами, 1834943

Таблица 1

Требования TY 13-04638-82 нэ импрегнированный гофрокартон

Наименование показателей 1198

1000+100 50

1185

122 не менее 70

87,1

17,0 не менее 15 не более 4011,0

19,5

11,8

67,2

Таблица 2

Требования ТУ 13-04638-82 на импрегнированный гофрокартон

Наименование показателей пропитанные известным составом (прототип) пропитанные предлагаемым составом

1000" -so

198

1180 не менее 70

87,1

129 не менее 15

17,0

83,1 не более 40

11,0

10,9

19,5

64,3

Формула изобретения

Состав для пропитки гофрированного картона, содер>кэщий парафин и модифицирующую добавку,отл ич а ю щий с я тем, что он содержит в качестве модифицирующей добавки нефтеполимерную смолу, представляющую собой. винилтолуол-ди1 Масса картона площадью1 м, г

2 Сопротивление торцевому сжатию, н/см:

2,1 в сухом состоянии

2.2 после выдержки в воде в течение 0,5 часа

3 Впитываемость воды при полном погружении за 1 час, О

4 Влэгоп очность, 1 Масса картона площадью 1 м, r

2 Сопротивление торцевому сжатию, н/см:, 2.1 в сухом состоянии

2.2 после выдержки в воде в течение 0.5 часа

3 Впитываемость воды при полном погружении за 1 час, о

4 Влагопрочность,, циклопентадиен-инденовый сополимер с мол.м. 550-900, иодным числом 30 — 60 г иода/100 r и температурой размягчения 85100 С, при следующем соотношении компонентов, мас. ф,: парафин 80-90 нефтеполимерная смола 10-20.

Ви ы об аз ов го ока тона пропитанные извест- пропитанные предным составом (про- лагаемым составом тоти п) Ви ы об аз ов го ока тона

10 834943

Таблица 3

Требования ТУ 13-04638-82 на импрегни. рованный гоф рока ртон

Наименование показателей пропитанные предлагаемым составом пропитанные известным составом (прототип

1000

1220

1198 не менее 70

87,1

127

87,6

17,0 не менее 15 не более 40

11,0

19,5

10.6

69.0

Таблица 4

1000+ -ао не менее 70

87,1

76,2

17.0

36,1 не менее 15

11,0

195

19,!

47,3 не более 40

1 Масса картона площадью1 м,г

2 Сопротивление торцевому сжатию, н/см:

2.1 в сухом состоянии

2.2 после выдержки в воде в течение 0,5 часа

3 Впитываемость воды при полном погружении за 1 час, %

4 Влагоп очность, Наименование пока- Требования ТУ 13-04зателей 638-82 на импрегнирбванный гаф! Масса картона площадью 1 м,г

2 Сопротивление торцевому сжатию, н/см:

2.1 в сухом состоянии

2.2 после выдержки в воде в течение 0,5 часа

3 Впитываемость воды при полном погружении за час, %

4 Влагоп Очность, Ви ы об аз ов го ока тона

Ви ы об аз ов ro ока — îíà пропитанные извест- пропитанные предным составом (прото- лагаемым составом тип

1834943

Таблица 5

Требования ТУ 13-04638-82 на импрегнированный гофрокартон

Наименование показателей

Ви ы об аз ов го ока тона пропитанные известным составом (прототип) пропитанные предлагаемым составом

1198

1000+""+-.so

1215

87,1 не менее 70

133 не менее 15

° 17,0

90б2 не болев 40

11,0

19,5

5б9

67,8

Редактор

Заказ 2707 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретеНиям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

1 Масса картона площадью1 м, г

2 Сопротивление торцевому сжатию, н/см:

2,1 в сухом состоянии

2.2 после выдержки в воде в течение 0,5 часа

3 Впитываемость воды при и олном погружении за 1 час, %

4 Влагоп очность, Составитель С.Скворцов

Техред М,Моргентал Корректор Н.Ревская