Состав для поверхностной обработки целлюлозосодержащих материалов (варианты)

Составы относятся к целлюлозно-бумажной промышленности и предназначены для поверхностной обработки целлюлозосодержащих материалов. Первый состав включает модифицированный карбамидоформальдегидный олигомер и в качестве модификатора натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы. Второй состав содержит вышеуказанные компоненты и меламин. Третий состав содержит компоненты первого состава и катионный крахмал. Техническим результатом является улучшение качества состава и прочностных свойств целлюлозосодержащих материалов. 3 н.п. ф-лы, 3 табл.

 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано для получения состава для поверхностной обработки целлюлозосодержащих материалов с целью их упрочнения и придания им улучшенных свойств: повышенной влагопрочности, прочности на разрыв и других.

Известен состав для поверхностной обработки целлюлозосодержащих материалов, включающий карбамидоформальдегидный олигомер, модифицированный меламином (см. Темкина Р.З., Лесная промышленность, 1970, стр.225-228).

Недостатком известного решения являются: неоднородность состава, что создает затруднения при нанесении клеящих составов на поверхность целлюлозосодержащих материалов; очень низкая вязкость, низкая жизнеспособность.

Известен состав для поверхностной обработки целлюлозосодержащих материалов, включающий карбамидоформальдегидный олигомер, модифицированный фенолом (см. Темкина Р.З., Лесная промышленность, 1970, стр.238-239).

Недостатком известного решения являются: темно-коричневый цвет, высокая вязкость, чрезмерно высокая щелочность, нестабильность при хранении.

Наиболее близким по технической сущности является состав для поверхностной обработки целлюлозосодержащих материалов, включающий карбамидоформальдегидный олигомер, модифицированный техническим лигносульфонатом (см. патент РФ №2021413, кл. D21Н 21/16, 1991).

Недостатками известного решения являются: коричневый цвет, малое время желатинизации и жизнеспособности, низкая влагопрочность и разрывная длина обработанной бумаги.

Задача, решаемая данным изобретением, заключается в получении модифицированных карбамидоформальдегидных олигомеров белого или светло-желтого цвета с хорошим временем желатинизации и жизнеспособности и в получении целлюлозосодержащих материалов с улучшенными прочностными свойствами.

Данный технический результат достигается тем, что состав для поверхностной обработки целлюлозосодержащих материалов, включающий модифицированный карбамидоформальдегидный олигомер, в первом исполнении в качестве модификатора содержит натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбамидоформальдегидный олигомер92-98
Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы2-8

В другом исполнении технический результат достигается тем, что состав для поверхностной обработки целлюлозосодержащих материалов, включающий модифицированный карбамидоформальдегидный олигомер, в качестве модификатора содержит натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы и катионный крахмал при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбамидоформальдегидный олигомер88,8-94,5
Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы2-8
Катионный крахмал3,2-3,5

В третьем исполнении технический результат достигается также тем, что состав для поверхностной обработки целлюлозосодержащих материалов, включающий модифицированный карбамидоформальдегидный олигомер, в качестве модификатора содержит натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы и меламин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбамидоформальдегидный олигомер79,5-85,4
Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы2,4-9
Меламин11,5-12,2

Изобретение по первому варианту поясняется следующими примерами.

Пример 1. В реакционную колбу, снабженную механической мешалкой с гидравлическим затвором и термометром, загружают карбамид (основная загрузка) К 1-10 г и МаКМЦ (2%-ный раствор) - 0,55 г (27,5 мл) (2% от массы сух. вещ-ва). Включают мешалку и нагрев водяной бани. После полного растворения карбамида при температуре 40-50°С рН смеси должен быть 7,5. Вводят необходимое количество формалина (рН 6) (формальдегида) - 30 г (12 г), предварительно нейтрализованного раствором щелочи (NaOH 10%-ный) до величины рН 8,5-9,0. рН смеси должен быть равен 8,5. При необходимости повышают рН, добавляя по каплям раствор щелочи. Продолжают нагрев до 62-65°С и выдерживают в течение некоторого времени. Вторую стадию проводят в слабокислой или нейтральной среде. Для этого рН смеси снижают раствором хлористого аммония до рН 6,5-7,0 и выдерживают при 62-65°С, перемешивая в течение некоторого времени. После этого доводят рН до 8,5-9,0, добавляя по каплям едкий натр, не прекращая перемешивания. Вводят карбамид (дополнительная загрузка) К2 - 5 г. Реакционную систему выдерживают при 60-65°С и работающей мешалке в течение некоторого времени. Полученный олигомер концентрируют путем упаривания в вытяжном шкафу в фарфоровой чашке и при тщательном перемешивании. Концентрированный олигомер охлаждают до 25-30°С. Количество карбамидоформальдегидного олигомера 98%, натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы 2%. Свойства олигомера приведены в табл.1.

Пример 2. Осуществляют по методике, приведенной в примере 1, но с использованием следующих загрузок реагентов: формалин (37%) (формальдегид) - 30 г (12 г); карбамид (основная загрузка) К1 - 10 г; карбамид (дополнительная загрузка) К2 - 5 г; NaКМЦ (2%-ный раствор) - 1,125 г (56,25 мл) (4% от массы сух. вещ-ва). Количество карбамидоформальдегидного олигомера 96%, натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы 4%. Свойства олигомера приведены в табл.1.

Пример 3. Осуществляют по методике, приведенной в примере 1, но с использованием следующих загрузок реагентов: формалин (37%) (формальдегид) - 30 г (12 г); карбамид (основная загрузка) К1 - 10 г; карбамид (дополнительная загрузка) К2 - 5 г; NaКМЦ (2%-ный раствор) - 1,725 г (86,25 мл) (6% от массы сух. вещ-ва). Количество карбамидоформальдегидного олигомера 94%, натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы 6%. Свойства олигомера приведены в табл.1.

Пример 4. Осуществляют по методике, приведенной в примере 1, но с использованием следующих загрузок реагентов: формалин (37%) (формальдегид) - 30 г (12 г); карбамид (основная загрузка) К1 - 10 г; карбамид (дополнительная загрузка) К2 - 5 г; NaКМЦ (2%-ный раствор) - 2,35 г (117,5 мл) (8% от массы сух. вещ-ва). Количество карбамидоформальдегидного олигомера 92%, натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы 8%. Свойства олигомера приведены в табл.1.

Изобретение по второму варианту поясняется следующими примерами.

Пример 5. В реакционную колбу, снабженную механической мешалкой с гидравлическим затвором и термометром, загружают карбамид (основная загрузка) К 1 - 10 г, меламин - 5 г и NaКМЦ (2%-ный раствор) - 1 г (50 мл) (2,4% от массы сух. вещ-ва). Включают мешалку и нагрев водяной бани. После полного растворения карбамида при температуре 40-50°С рН смеси должен быть 7,5. Вводят необходимое количество формалина (рН 6) (формальдегида) - 50 г (20 г), предварительно нейтрализованного раствором щелочи (NaOH 10%-ный) до величины рН 8,5 - 9,0. рН смеси должен быть равен 8,5. При необходимости повышают рН, добавляя по каплям раствор щелочи. Продолжают нагрев до 62-65°С и выдерживают в течение некоторого времени. Вторую стадию проводят в слабокислой или нейтральной среде. Для этого рН смеси снижают раствором хлористого аммония до рН 6,5-7,0 и выдерживают при 62-65°С, перемешивая в течение некоторого времени. После этого доводят рН до 8,5 -9,0, добавляя по каплям едкий натр, не прекращая перемешивания. Вводят карбамид (дополнительная загрузка) К2 - 5 г. Реакционную систему выдерживают при 60-65°С и работающей мешалке в течение некоторого времени. Полученный олигомер концентрируют путем упаривания в вытяжном шкафу в фарфоровой чашке и при тщательном перемешивании. Концентрированный олигомер охлаждают до 25-30°С. Количество карбамидоформальдегидного олигомера 85,4%, натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы 2,4%, меламина 12,2%. Свойства олигомера приведены в табл.2.

Пример 6. Осуществляют по методике, приведенной в примере 5, но с использованием следующих загрузок реагентов: формалин (37%) (формальдегид) - 50 г (20 г); карбамид (основная загрузка) К1 - 10 г; карбамид (дополнительная загрузка) К2 - 5 г; меламин - 5 г; NaКМЦ (2%-ный раствор) - 2 г (100 мл) (4,8% от массы сух. вещ-ва). Количество карбамидоформальдегидного олигомера 83,3%, натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы 4,8%, меламина 11,9%. Свойства олигомера приведены в табл.2.

Пример 7. Осуществляют по методике, приведенной в примере 5, но с использованием следующих загрузок реагентов: формалин (37%) (формальдегид) - 50 г (20 г); карбамид (основная загрузка) К1 - 10 г; карбамид (дополнительная загрузка) К2 - 5 г; меламин - 5 г; NaКМЦ (2%-ный раствор) - 3 г (100 мл) (7,0% от массы сух. вещ-ва). Количество карбамидоформальдегидного олигомера 81,4%, натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы 7%, меламина 11,6%. Свойства олигомера приведены в табл.2.

Пример 8. Осуществляют по методике, приведенной в примере 5, но с использованием следующих загрузок реагентов: формалин (37%) (формальдегид) - 50 г (20 г); карбамид (основная загрузка) К1 - 10 г; карбамид (дополнительная загрузка) К2 - 5 г; меламин - 5 г; NaКМЦ (2%-ный раствор) - 4 г (200 мл) (9,1% от массы сух. вещ-ва). Количество карбамидоформальдегидного олигомера 79,6%, натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы 9%, меламина 11,4%. Свойства олигомера приведены в табл.2.

Изобретение по третьему варианту поясняется следующими примерами.

Пример 9. В реакционную колбу, снабженную механической мешалкой с гидравлическим затвором и термометром, загружают карбамид (основная загрузка) К1 - 10 г, крахмал (2%-ный раствор) - 1 г (50 мл) и NaКМЦ (2%-ный раствор) - 0,56 г (28 мл) (2% от массы сух. вещ-ва). Включают мешалку и нагрев водяной бани. После полного растворения карбамида при температуре 40-50°С рН смеси должен быть 7,5. Вводят необходимое количество формалина (рН 6) (формальдегида) - 30 г (12 г), предварительно нейтрализованного раствором щелочи (NaOH 10%-ный) до величины рН 8,5-9,0. рН смеси должен быть равен 8,5. При необходимости повышают рН, добавляя по каплям раствор щелочи. Продолжают нагрев до 62-65°С и выдерживают в течение некоторого времени. Вторую стадию проводят в слабокислой или нейтральной среде. Для этого рН смеси снижают раствором хлористого аммония до рН 6,5-7,0 и выдерживают при 62-65°С, перемешивая в течение некоторого времени. После этого доводят рН до 8,5-9,0, добавляя по каплям едкий натр, не прекращая перемешивания. Вводят карбамид (дополнительная загрузка) К2 - 5 г. Реакционную систему выдерживают при 60-65°С и работающей мешалке в течение некоторого времени. Полученный олигомер концентрируют путем упаривания в вытяжном шкафу в фарфоровой чашке и при тщательном перемешивании. Концентрированный олигомер охлаждают до 25-30°С. Количество карбамидоформальдегидного олигомера 94,5%, натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы 2%, катионного крахмала 3,5%. Свойства олигомера приведены в табл.3.

Пример 10. Осуществляют по методике, приведенной в примере 9, но с использованием следующих загрузок реагентов: формалин (37%) (формальдегид) - 30 г (12 г); карбамид (основная загрузка) К1 - 10 г; карбамид (дополнительная загрузка) К2 - 5 г; крахмал (2%-ный раствор) - 1 г (50 мл), NaКМЦ (2%-ный раствор) - 1,15 г (57,5 мл) (4% от массы сух. вещ-ва). Количество карбамидоформальдегидного олигомера 92,7%, натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы 4%, катионного крахмала 3,4%. Свойства олигомера приведены в табл.3.

Пример 11. Осуществляют по методике, приведенной в примере 9, но с использованием следующих загрузок реагентов: формалин (37%) (формальдегид) - 30 г (12 г); карбамид (основная загрузка) К1 - 10 г; карбамид (дополнительная загрузка) К2 - 5 г; крахмал (2%-ный раствор) - 1 г (50 мл), NaКМЦ (2%-ный раствор) - 1,75 г (87,5 мл) (6% от массы сух. вещ-ва). Количество карбамидоформальдегидного олигомера 90,7%, натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы 6%, катионного крахмала 3,3%. Свойства олигомера приведены в табл.3.

Пример 12. Осуществляют по методике, приведенной в примере 7, но с использованием следующих загрузок реагентов: формалин (37%) (формальдегид) - 30 г (12 г); карбамид (основная загрузка) К1 - 10 г; карбамид (дополнительная загрузка) К2 - 5 г; крахмал (2%-ный раствор) - 1 г (50 мл), NaКМЦ (2%-ный раствор) - 2,4 г (120 мл) (8% от массы сух. вещ-ва). Количество карбамидоформальдегидного олигомера 88,8%, натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы 8%, катионного крахмала 3,2%. Свойства олигомера приведены в табл.3.

Были также проведены испытания модифицированной карбамидоформальдегидной смолы по ближайшему аналогу. Был приготовлен состав карбамидоформальдегидной смолы, модифицированной техническим лигносульфонатом, в условиях, аналогичных примерам 1-12. Состав: карбамидоформальдегидная смола - 92 мас.ч.; технический лигносульфонат - 8 мас.ч.

Свойства полученного состава:

Время желатинизации при 100°С с 1% NH4Cl, с50
Время жизнеспособности при 20°С с 1% NH4Cl, ч4,7

Свойства обработанной бумаги

Разрывная длина, м3300
Влагопрочность, %37,6

Таблица 1
Свойства модифицированных карбамидоформальдегидных олигомеров
ПоказательОлигомер по примеру
1234
Проклеивающий состав, мас.ч. (мас.%)
- карбамидоформальдегидный олигомер27 (98%)27 (96%)27 (94%)27 (92%)
- натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы0,55 (2%)1,125 (4%)1,725 (6%)2,35 (8%)
Время желатинизации при 100°C c 1% NH4Cl, c83797670
Время жизнеспособности при 20°С с 1% NH4Cl, ч, не менее7,927,757,5687,5
Свойства обработанной бумаги
- Разрывная длина, м4650425036003300
- Влагопрочность, %53,049,845,841,0

Таблица 2
Свойства модифицированных карбамидоформальдегидных олигомеров
ПоказательОлигомер по примеру
5678
Проклеивающий состав, мас.ч. (мас.%)
- карбамидоформальдегидный353535 (81,4%)35
олигомер(85,4%)(72,3%)(79,5%)
- натриевая соль карбоксиме-3 (7%)
тилцеллюлозы1 (2,4%)2 (4,8%)4 (9%)
- меламин5 (11,6%)
5 (12,2%)5 (11,9%)5 (11,4%)
Время желатинизации при 100°C c 1% NH4Cl, c63625956
Время жизнеспособности при 20°С с 1% NH4Cl, ч, не менее6,335,925,835,78
Свойства обработанной бумаги
- Разрывная длина, м4700480043004250
- Влагопрочность, %58,060,452,449,6

Таблица 3
Свойства модифицированных карбамидоформальдегидных олигомеров
ПоказательОлигомер по примеру
9101112
Проклеивающий состав, мас.ч. (мас.%)
- карбамидоформальдегидный олигомер27 (94,5%)27 (92,7%)27 (90,7%)27 (88,8%)
- натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы1,75(6%)
0,57 (2%)1,15 (4%)2,4 (8%)
- катионный крахмал1 (3,5%)1 (3,43%)1 (3,36%)1 (3,28%)
Время желатинизации при 100°C c 1% NH4Cl, c70666258
Время жизнеспособности при 20°С с 1% NH4Cl, ч, не менее1110,59,839
Свойства обработанной бумаги
- Разрывная длина, м3350345038504200
- Влагопрочность, %55,852,144.338,5

Таким образом, изобретение позволяет положительно влиять на свойства обрабатываемых целлюлозосодержащих материалов: увеличивается влагопрочность, снижается деформация в поперечном направлении при намокании, при существенном улучшении разрывной длины, гладкости и степени проклейки.

1. Состав для поверхностной обработки целлюлозосодержащих материалов, включающий модифицированный карбамидоформальдегидный олигомер, отличающийся тем, что в качестве модификатора он содержит натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбамидоформальдегидный олигомер92-98
Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы2-8

2. Состав для поверхностной обработки целлюлозосодержащих материалов, включающий модифицированный карбамидоформальдегидный олигомер, отличающийся тем, что в качестве модификатора он содержит натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы и катионный крахмал при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбамидоформальдегидный олигомер88,8-94,5
Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы2-8
Катионный крахмал3,2-3,5

3. Состав для поверхностной обработки целлюлозосодержащих материалов, включающий модифицированный карбамидоформальдегидный олигомер, отличающийся тем, что в качестве модификатора он содержит натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы и меламин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбамидоформальдегидный олигомер79,5-85,4
Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы2,4-9
Меламин11,5-12,2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при изготовлении бумаги и картона. .

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при изготовлении бумаги и картона. .

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при изготовлении бумаги и картона. .

Изобретение относится к диспергируемому в воде, придающему маслостойкость/жиро- и водонепроницаемость проклеивающему веществу для целлюлозных материалов, включающему повторяющиеся звенья, которые включают полиамин с по меньшей мере 3 атомами азота в каждом повторяющемся мономерном звене, где аминогруппы частично или полностью замещеныа.

Изобретение относится к области целлюлозно-бумажного производства, в частности к составу для изготовления бумаги, обладающему высокой антимикробной и фунгицидной активностью.

Дисперсия // 2309213
Изобретение относится к способу изготовления картона для упаковки жидкостей, а также к способу, посредством которого можно улучшить свойства картонов такого назначения, в частности их сопротивление прониканию жидкости.

Изобретение относится к получению композиций для проклейки бумаги и может быть использовано в бумажной промышленности. .

Изобретение относится к смесям катионоактивного крахмала с катионоактивной галактоманнановой камедью, такой как хьюаровая камедь, камеди рожкового дерева, пажитника греческого и т.д., которые могут быть использованы в качестве средств, способствующих приданию прочности и обезвоживанию при изготовлении бумаги.

Изобретение относится к способам изготовления бумаги (включая картон) и, в частности, к способам изготовления бумаги, упрочненной крахмалом. .
Изобретение относится к катионоактивному крахмалу амилопектинового типа, добавляемому к исходному материалу в бумажном производстве для удерживания агента. .

Изобретение относится к водорастворимым полиалкиленполиаминам, полиаминополиамидам, содержащим в своей структуре эпоксипропильные, галогенгидроксипропильные группировки, используемые как реагенты для катионирования крахмала, применяемого для процессов флокуляции и упрочнения бумаги в целлюлозно-бумажной промышленности.

Изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству и может быть использовано для увеличения прочности и жесткости бумаги и картона одновременно с увеличением стабильности этих показателей, достигаемых при его применении, и с упрощением технологии приготовления крахмального связующего.

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и касается приготовления бумажной массы для изготовления бумаги или картона. .

Изобретение относится к применению стробилуринов в качестве противогрибковых средств, предназначенных для применения в виде дисперсий в промышленной технологической воде и волокнистой массе, используемых в бумажной промышленности.
Наверх