Стабилизированный проклеивающий состав

Группа изобретений относится к составам проклеивающих агентов, к способу получения стабилизированного проклеивающего состава, к применению стабилизированного проклеивающего состава и к способу получения анионно заряженного производного непищевого полисахарида. Стабилизированный проклеивающий состав содержит ксилан или арабиногалактан или их смесь, где анионно заряженное производное непищевого полисахарида получают путем модификации непищевого полисахарида карбоксиметильным реагентом, приводят их в контакт в растворе и получают дисперсию. Применяют состав по изобретению для проклейки бумаги и бумажной продукции. Технический результат, достигаемый при использовании группы изобретений, заключается в обеспечении состава проклеивающего агента, компоненты которого имеют непищевое происхождение, и обеспечивают лучшую устойчивость при применении. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к изготовлению бумаги, а именно к стабилизированному проклеивающему составу для изготовления бумаги и к способу проклейки бумаги.

Уровень техники

Проклейка придает сетчатой структуре из натурального волокна гидрофобные свойства и, таким образом, предотвращает или уменьшает проникновение воды или других жидкостей на водной основе в бумагу. Проклейка предотвращает растекание и проступание на обратной стороне чернил или типографских красок. Волокна, которые используют для изготовления бумаги, имеют сильную тенденцию к взаимодействию с водой. Это свойство имеет важное значение для образования сильных межволоконных водородных связей, особенно во время сушки, а также является причиной того, что бумага теряет свою прочность при повторном смачивании. Высокая впитывающая способность имеет важное значение для некоторых сортов бумаги, например, бумаги для полотенец и носовых платков. Гофрированная бумага также должна впитывать в некоторой степени, чтобы надлежащим образом менять форму в процессе гофрирования. С другой стороны, указанные свойства являются недостатком для многих сортов бумаги, например, бумаги для упаковки жидких продуктов, верхнего слоя гофрированного картона, писчей и типографской бумаги, а также большинства бумаг специального назначения. Поглощение воды и жидкости можно уменьшить путем добавления проклеивающих агентов в бумажную массу и/или путем нанесения проклеивающих агентов на поверхность бумаги.

С 1950-х годов на рынке появились различные формы канифольной проклейки в виде пасты, диспергированных, концентрированных составов, проклейки с применением алкилкетендимера (AKD), проклейки с применением алкенилянтарного ангидрида (ASA) и полимеры, главным образом стирол-акрилатные и стирол-малеинатные, которые иногда называют полимерными проклеивающими агентами (PSAs). На сегодняшний день помимо крахмала для улучшения прочности бумаги и полимерных связующих для покрытия бумаги проклеивающие агенты представляют собой наиболее важные добавки при изготовлении бумаги для улучшения ее качества.

Для применения в изготовлении бумаги готовят эмульсию или дисперсию проклеивающего агента. Помимо других применений в изготовлении бумаги катионный крахмал обычно применяют также в качестве стабилизатора эмульсий или дисперсий проклеивающего агента.

Чистый крахмал представляет собой белый порошок без вкуса и запаха, нерастворимый в холодной воде или спирте. Крахмал состоит из двух типов молекул: линейной и спиральной амилозы:

и разветвленного амилопектина:

В зависимости от вида растений, из которых он получен, крахмал обычно содержит от 20% до 25 масс. % амилозы и от 75% до 80 масс. % амилопектина.

Крахмал занимает главное место среди химических добавок, которые применяют для изготовления бумаги и картона и повышения их качества. Производные крахмала в основном применяют для улучшения прочности бумаги и картона в сухом состоянии, в качестве связующих для окрашенного слоя, а также для добавления в мокрую часть с целью улучшения прочности в сухом состоянии и для улучшения удерживаемости наполнителя и мелких волокон, кроме того, производные крахмала применяют в составах для проклейки поверхности, пигментных покрытиях и адгезивах для переработки бумаги.

Галактоманнаны представляют собой полисахариды, состоящие из маннозного скелета с галактозными боковыми группами. Сегмент галактоманнана с маннозным скелетом и ответвлением галактозной группы в верхней части показан ниже.

Неионные галактоманнаны, такие как гуаровая камедь, применяют в эмульсиях проклеивающего агента ASA в контролируемых условиях. Такие эмульсии ASA - гуаровая камедь подвергают различным видам обработки путем осаждения в роторе. Как правило, чем больше гуаровой камеди применяют в эмульсии, тем более стабильной является эмульсия. Применение дополнительного поверхностно-активного вещества приводит к еще меньшему осаждению и меньшему среднему размеру частиц эмульсии.

В патенте США 4606773 эмульсию проклеивающего агента типа алкенилянтарного ангидрида (ASA) получают путем применения катионного водорастворимого полимера и катионного крахмала в качестве эмульгаторов. В раскрытом способе водорастворимый полимер применяют в качестве эмульгирующей добавки. Катионно-модифицированный полимер, молекулярная масса которого составляет от 20000 до 750000, применяют в сочетании с водорастворимым катионным крахмалом, причем массовое отношение катионного крахмала к полимеру составляет от 75:25 до 25:75.

При применении катионного крахмала для стабилизации ASA, как правило, применяют отношение крахмала к ASA составляющее от 1:1 до 4:1. Кроме того, применяемый крахмал также является важным источником питания. Поэтому для разработки более устойчивых решений на будущее весьма целесообразно разработать и применять проклеивающие агенты, содержащие в качестве эмульгаторов при изготовлении бумаги химические вещества на основе непищевого сырья.

Раскрытие сущности изобретения

Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении состава стабильного проклеивающего агента для изготовления бумаги и бумажной продукции.

Еще одна задача настоящего изобретения заключается в обеспечении состава проклеивающего агента, компоненты которого имеют непищевое происхождение, таким образом, состав проклеивающего агента будет характеризоваться лучшей устойчивостью при применении.

Еще одна задача настоящего изобретения заключается в обеспечении более эффективного стабилизирующего агента для применения в проклеивающих составах.

В настоящем изобретении предложены модифицированные производные непищевых, антипитательных полисахаридов. Модифицированные полисахариды успешно применяют в качестве стабилизаторов в проклеивающих составах, которые особенно хорошо подходят для изготовления бумаги и бумажной продукции в соответствии с настоящим изобретением.

Обычно в качестве стабилизатора для проклеивающих агентов применяют крахмал. В настоящем изобретении предложена перспективная, более устойчивая альтернатива крахмалу, имеющая непищевое происхождение. Для технических целей целесообразно применять экологически безопасные биополимеры вместо ценного для питания крахмала.

Одним из преимуществ замены крахмала непищевым антипитательным полисахаридом является то, что больше крахмала становится доступным для пищевых целей.

Еще одним преимуществом способа и продукта согласно настоящему изобретению является то, что концентрация непищевых полисахаридов, необходимая для обеспечения требуемого стабилизирующего эффекта проклеивающего состава, заметно снижена по сравнению с концентрацией других стабилизаторов, при этом стабилизация улучшается. Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением требуется значительно меньшее количество полисахаридов по сравнению, например, с необходимым количеством крахмала. Это обстоятельство может дополнительно снизить стоимость получения эмульсий проклеивающих агентов, и в результате также стоимость состава проклеивающего агента.

Еще одно преимущество в результате обеспечения требуемого стабилизирующего эффекта при применении меньшего количества стабилизирующего агента состоит в том, что возможно также сокращение количества химических веществ, необходимых для последующей переработки.

При применении в качестве стабилизатора крахмал удерживается в бумаге не полностью. Неудержанный материал будет содержаться в элюентах процесса изготовления бумаги. Таким образом, применение крахмала увеличивает органическую нагрузку на сточные воды, образующиеся в процессе изготовления бумаги. При применении модифицированных непищевых полисахаридов, ксилана или арабиногалактана в соответствии с настоящим изобретением необходимое количество стабилизатора значительно ниже, также снижается органическая нагрузка на сточные воды.

В настоящем изобретении предложен способ получения модифицированных непищевых полисахаридов, обеспечивающих улучшенную стабилизацию проклеивающего состава.

В настоящем изобретении также предложены стабилизированный проклеивающий состав и способ его получения. Кроме того, описано применение состава.

Краткое описание чертежей

На Фигуре 1 представлены результаты (Cobb60) для стабилизированных проклеивающих составов согласно настоящему изобретению, содержащих проклеивающий агент и анионное производное ксилана.

На Фигуре 2 представлены результаты (Cobb60) для стабилизированных проклеивающих составов согласно настоящему изобретению, содержащих проклеивающий агент и анионное производное арабиногалактана.

Подробное описание изобретения

Под непищевыми полисахаридами понимают полисахариды, которые невозможно употреблять в пищу. В отличие от крахмала непищевые полисахариды нельзя применять для пищевых целей.

Непищевые полисахариды включают неперевариваемые некрахмальные полисахариды (NSP), состоящие из длинных цепей повторяющихся глюкозных остатков. Однако в отличие от крахмалов глюкозные остатки в некрахмальных полисахаридах соединены бета-ацетальными связями. Ферменты не могут расщепить бета-ацетальную связь в желудочно-кишечном тракте. Некрахмальные полисахариды включают, например, целлюлозы, гемицеллюлозы, камеди, пектины, ксиланы, маннаны, глюканы и растительные клеи. Типичными некрахмальными полисахаридами, обнаруженными в пшенице, являются арабиноксиланы и целлюлоза. Предпочтительно непищевые полисахариды согласно настоящему изобретению выбирают из ксилана, арабиногалактана или их смесей.

В одном из вариантов реализации стабилизированный проклеивающий состав согласно настоящему изобретению содержит проклеивающий агент и модифицированный непищевой полисахарид, который представляет собой ксилан или арабиногалактан или их смеси.

Ксилан (номер CAS: 9014-63-5) является одним из примеров весьма сложных полисахаридов, обнаруженных в стенках растительных клеток и некоторых водорослях. Ксилан представляет собой полисахарид, состоящий из звеньев ксилозы, которая является пентозным сахаром. Ксиланы распространены почти так же широко, как целлюлоза, в стенках растительных клеток и содержат преимущественно звенья β-D-ксилозы, связанные как в целлюлозе. Формулу ксилана можно представить следующим образом:

где n - количество звеньев ксилозы.

Другим конкретным примером непищевого полисахарида является арабиногалактан. Арабиногалактан представляет собой биополимер, состоящий из арабинозы и моносахаридов галактозы. В природе встречаются два класса арабиногалактанов: растительный арабиногалактан и микробный арабиногалактан. Растительный арабиногалактан является основным компонентом многих смол, в том числе гуммиарабика и камеди гхатти. И арабиноза, и галактоза существуют только в фуранозной конфигурации. Пример структуры арабиногалактана представлен следующей формулой:

Арабиногалактан из древесины лиственницы (Larix laricina) состоит из d-галактозы и l-арабинозы в молярном соотношении 6:1 с небольшими количествами d-глюкуроновой кислоты. Арабиногалактаны встречаются в различных растениях, но больше всего их содержится в Larix occidentalis (лиственница западная).

В одном аспекте настоящего изобретения предложен способ получения модифицированного непищевого полисахарида. Свойства непищевых полисахаридов могут быть модифицированы путем функционализации или получения производных за счет применения различных химических веществ. Свойства модифицированных полисахаридов, такие как гидрофобность и/или пластифицирование можно дополнительно улучшить путем модификации группами сложных и/или простых эфиров в скелете гемицеллюлозы. В зависимости от типа заместителей, степени замещения, типа скелета, молекулярной массы остальной части скелета можно значительно изменить растворимость и теплотехнические свойства, а также улучшить дисперсионные свойства.

Предложенный способ включает модификацию непищевого полисахарида путем функционализации с применением функционализирующего агента, который способен зарядить непищевой полисахарид. Непищевые полисахариды можно модифицировать таким образом, чтобы они проявляли катионные или анионные свойства. Существует несколько способов проведения такой зарядки.

Непищевой полисахарид согласно настоящему изобретению заряжают путем придания ему анионных свойств с помощью подходящего анионизирующего реагента. Указанный способ придания анионных свойств непищевому полисахариду включает следующие стадии:

i) получение суспензии непищевого полисахарида и спирта;

ii) введение раствора на водной основе в смесь, полученную на стадии i, и перемешивание полученной смеси при комнатной температуре;

iii) введение анионизирующего реагента, такого как карбоксиметильный реагент, в смесь, полученную на стадии ii, и перемешивание полученной смеси при повышенной температуре; и

iv) промывка и фильтрация полученного анионного производного непищевого полисахарида перед выделением.

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения анионное непищевое производное полисахарида предпочтительно содержит карбоксиметильные группы с высокой степенью замещения. Такие анионные производные непищевых полисахаридов получают путем реакции непищевого полисахарида предпочтительно с монохлороруксусной кислотой в регулируемой реакционной среде. Реакция монохлороруксусной кислоты с непищевым полисахаридом быстрее протекает при более высоких температурах, чем при комнатной температуре.

В предпочтительном способе реакции согласно настоящему изобретению анионные производные непищевых полисахаридов получают путем приведения во взаимодействие непищевого полисахарида с карбоксиметильным реагентом. Непищевой полисахарид суспендируют в спирте, предпочтительно этаноле. Раствор на водной основе вводят в суспензию, полученную смесь предпочтительно энергично перемешивают при комнатной температуре, предпочтительно по меньшей мере 1 час. К этой смеси добавляют карбоксиметильный реагент, полученную смесь перемешивают при повышенной температуре предпочтительно по меньшей мере 2 часа. Полученный продукт вливают в избыточное количество воды, нейтрализуют и очищают путем фильтрации, предпочтительно ультрафильтрации (CutOff 1000).

В одном варианте реализации непищевой полисахарид содержит ксилан или арабиногалактан или их смеси.

Предпочтительно основание представляет собой гидроксид металла, более предпочтительно NaOH или KOH, более предпочтительно NaOH и наиболее предпочтительно 50%-ный водный раствор NaOH. Карбоксиметильный реагент предпочтительно представляет собой монохлоруксусную кислоту. Предпочтительно повышенная температура составляет от 35 до 65°С, более предпочтительно от 45 до 55°С, например примерно 50°С.

Предпочтительными непищевыми полисахаридами, которые анионизируют в соответствии с настоящим изобретением, являются ксилан и арабиногалактан или их смесь.

Анионизирующие реагенты можно выбрать из коммерчески доступных реагентов.

В одном варианте реализации ксилан анионизируют путем применения монохлороруксусной кислоты в качестве анионизирующего реагента. Ксилан суспендируют в этаноле. 50%-ный водный раствор NaOH добавляют к суспензии, полученную смесь энергично перемешивают при комнатной температуре в течение 1 часа. Монохлоруксусную кислоту добавляют к смеси и перемешивают при 50°С в течение 2 часов. Полученный продукт выливают в избыточное количество воды, нейтрализуют и очищают путем фильтрации.

Механизм реакции выглядит следующим образом:

В другом варианте реализации арабиногалактан анионизируют путем применения монохлоруксусной кислоты в качестве анионизирующего реагента. Арабиногалактан суспендируют в этаноле. 50%-ный водный раствор NaOH добавляют к суспензии, полученную смесь энергично перемешивают при комнатной температуре в течение 1 часа. Монохлоруксусную кислоту добавляют к смеси и перемешивают при 50°С в течение 2 часов. Полученный продукт выливают в избыточное количество воды, нейтрализуют и очищают путем фильтрации.

Степень замещения (СЗ) анионно заряженных производных непищевых полисахаридов зависит от реагентов, соотношений реагентов и условий реакции. Степень замещения можно определить с помощью потенциометрического титрования, известного специалистам.

Степень замещения в анионно заряженных производных непищевых полисахаридов предпочтительно составляет от 0,03 до 1,0. Степень замещения в ксилане, обработанном монохлоруксусной кислотой, предпочтительно составляет от 0,03 до 0,60, более предпочтительно от 0,06 до 0,31, а для арабиногалактана, обработанного монохлоруксусной кислотой, предпочтительно составляет от 0,03 до 0,60, наиболее предпочтительно от 0,11 до 0,42.

В другом аспекте настоящего изобретения предложен стабилизированный проклеивающий состав, содержащий проклеивающий агент и анионно заряженный непищевой полисахарид.

Проклеивающий агент в составе предпочтительно представляет собой алкилкетендимер (AKD), алкенилянтарный ангидрид (ASA) или их смеси. Количество ASA в составе составляет от 0,5 до 5,0 масс. %, предпочтительно от 1,0 до 3,0 масс. %, более предпочтительно от 1,0 до 2,0 масс. %, еще более предпочтительно от 1,0 до 1,50 масс. % и наиболее предпочтительно от 1,24 до 1,26 масс. % от массы композиции.

В одном из вариантов реализации стабилизированный проклеивающий состав содержит ASA или AKD и анионизированный ксилан. Полисахарид наиболее предпочтительно анионизируют путем применения карбоксиметильного реагента, такого как монохлоруксусная кислота, предпочтительно степень замещения составляет менее 1,0, более предпочтительно от 0,03 до 0,60, наиболее предпочтительно от 0,06 до 0,31.

В другом предпочтительном варианте реализации изобретения стабилизированная проклеивающая композиция содержит ASA или AKD и анионизированный арабиногалактан. Полисахарид наиболее предпочтительно анионизируют путем применения карбоксиметильного реагента, такого как монохлоруксусная кислота, предпочтительно степень замещения составляет менее 1,0, более предпочтительно от 0,03 до 0,60, наиболее предпочтительно от 0,11 до 0,42.

Отношение заряженного функционализированного непищевого полисахарида к проклеивающему агенту в стабилизированном проклеивающем составе составляет от 0,05:1 до 0,15:1, предпочтительно от 0,07:1 до 0,13:1, более предпочтительно от 0,09: 1 до 0,11:1. Указанные количества значительно меньше, чем соответствующие необходимые количества крахмала, с которым провели испытания в качестве эталона. Количество крахмала, которое потребовалось для обеспечения аналогичного стабилизирующего эффекта, составило примерно в 20 раз больше.

Стабилизированный проклеивающий состав согласно настоящему изобретению предпочтительно находится в виде дисперсии, более предпочтительно в виде эмульсии.

В одном варианте реализации количество ASA в составе проклеивающей эмульсии составляет 1,25 масс. %, а отношение ксилола, анионно модифицированного карбоксиметильным реагентом, предпочтительно монохлоруксусной кислотой, к ASA составляет примерно 0,1:1.

В другом варианте реализации количество ASA в составе проклеивающей эмульсии составляет 1,25%, а отношение арабиногалактана, анионно модифицированного карбоксиметильным реагентом, предпочтительно монохлоруксусной кислотой, к ASA составляет примерно 0,1:1.

Композиция согласно настоящему изобретению может дополнительно содержать обычно применяемые или легко коммерчески доступные эмульгаторы или удерживающие добавки, такие как, например, Fennopol K 3400 R.

Дозировка состава проклеивающего агента согласно настоящему изобретению предпочтительно составляет от 0,5 до 3 кг/т целлюлозной массы при включении в состав стабилизирующего агента из обработанного непищевого полисахарида.

В другом аспекте настоящего изобретения предложен способ получения стабилизированного проклеивающего состава. Проклеивающий агент и обработанный непищевой полисахарид приводят в контакт в водном растворе, в результате чего получают дисперсию.

В одном варианте реализации катионный непищевой полисахарид сначала растворяют в воде или водном растворителе, после чего вводят проклеивающий агент. Затем смесь гомогенизируют. Для обеспечения эффективного перемешивания проклеивающий агент предпочтительно перемешивают с водным раствором обработанного непищевого полисахарида.

Предпочтительно проклеивающий состав получают путем гомогенизации водной смеси. Гомогенизацию можно проводить при высоком давлении, предпочтительно от 140 до 160 бар (от 14 до 16 МПа).

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложено применение описанного выше стабилизированного проклеивающего состава для проклейки бумаги и бумажной продукции. Предпочтительно проклеивающий состав вводят в целлюлозную массу в количестве от 0,5 до 3 кг/т.

Эффективность проклейки путем применения проклеивающего состава можно оценить путем отливки бумаги и измерения значения Cobb для бумажной продукции, полученной в результате процесса изготовления путем применения проклеивающего состава. Значение Cobb60 определяет впитываемость воды проклеенной бумаги в соответствии со стандартом ISO 535: 1991 (Е).

При применении стабилизированного проклеивающего состава согласно настоящему изобретению получают более низкие значения Cobb60 по сравнению со значениями при применении крахмала в качестве стабилизатора. Таким образом, вместо проклеивающих составов, стабилизированных крахмалом, можно применять составы, содержащие непищевые полисахариды, без ущерба для стабилизирующей способности или качества конечной бумажной продукции.

Также следует отметить, что количество обработанного модифицированного непищевого полисахарида может быть значительно меньше (возможно, 1/10 или даже 1/20) количества крахмала, необходимого для получения таких же результатов. Количество стабилизирующего агента в эмульсиях проклеивающих составов может быть значительно ниже (например, 1/20) по сравнению с крахмалом, который применяют в качестве стабилизатора, что оказывает особый эффект на химическую нагрузку на сточные воды и последующую обработку и утилизацию стоков.

Далее настоящее изобретение будет описано более подробно и конкретно со ссылкой на примеры, которые не являются ограничивающими.

Примеры

Получение анионного ксилана путем карбоксиметилирования ксилана

Из непищевого полисахарида ксилана получили три образца с различными степенями замещения.

Ксилан суспендировали в этаноле. 50%-ный водный раствор NaOH добавили к суспензии, реакционную смесь энергично перемешивали при комнатной температуре в течение 1 часа. 80%-ную монохлоруксусную кислоту (МХУК) добавили к реакционной смеси, температуру реакционной бани повысили до 50°С. Через 2 часа полученный продукт выделили в виде осадка из воды, профильтровали, промыли водным раствором этанола (70%) и в конце промыли чистым этанолом перед сушкой.

В Таблице 1 приведены подробности для конкретных количеств реагентов. Все реагенты коммерчески доступны.

Получение анионного арабиногалактана путем карбоксиметилирования арабиногалактана

Из непищевого полисахарида арабиногалактана получили два образца с различными степенями замещения.

Арабиногалактан суспендировали в этаноле. 50%-ный водный раствор NaOH добавили к суспензии, реакционную смесь энергично перемешивали при комнатной температуре в течение 1 часа. 80%-ную монохлоруксусную кислоту (МХУК) добавили к реакционной смеси, температуру реакционной бани повысили до 50°С. Через 2 часа полученный продукт вылили в избыточное количество воды, нейтрализовали и очистили путем ультрафильтрации (CutOff 1000).

В Таблице 1 приведены подробности для конкретных количеств реагентов. Все реагенты коммерчески доступны.

Анализ синтезированных анионных ксиланов и анионных арабиногалактанов

Степень замещения (СЗ) синтезированных анионных ксиланов и арабиногалактанов измерили с помощью потенциометрического титрования. Также были измерены температуры разложения образцов (Т10%).

В Таблице 1 представлены степени замещения и температуры разложения синтезированных анионных ксиланов и анионных арабиногалактанов.

Получение стабилизированных проклеивающих композиций

Эмульсии ASA получили с использованием кухонного блендера путем перемешивания в течение 2 минут, а затем пропускания через гомогенизатор под давлением 150 бар (15 МПа).

Во-первых, получили проклеивающую эмульсию из эмульсий ASA 1,25% с применением анионизированного ксилана из Таблицы 1 в качестве стабилизатора в соотношении к ASA 0,1:1.

Во-вторых, получили проклеивающую эмульсию из эмульсий ASA 1,25% с применением анионизированного арабиногалактана из Таблицы 1 в качестве стабилизатора в соотношении к ASA 0,1:1.

Проклеивающую эмульсию в качестве эталона получали также из крахмала (Raisamyl 50021) и эмульсии ASA 1,25% с применением крахмала в качестве стабилизатора в соотношении к ASA 2:1. Другие эталонные образцы получали из эмульсий ASA 1,25% с применением ксилана и арабиногалактана в качестве стабилизаторов без анионизации в соотношении 0,1:1.

Получение лабораторных листов бумаги ручного отлива и результаты проклейки

Лабораторные листы бумаги ручного отлива 80 г/м2 получили путем введения в массу крафт-целлюлозы, которая содержала древесину твердых и мягких пород в соотношении 50/50 и рН которой составлял 8,5, стабилизированных проклеивающих составаов, полученных в приведенном выше примере. Для обработки полученной бумаги наполнители не применяли, количество крахмала в мокрой части составило 5 кг/т. Дозировка стабилизированного проклеивающего состава составила 0,75 кг/т. В качестве удерживающей добавки использовали K 3400R (200 г/т).

На Фигуре 1 представлены результаты испытания Cobb60 для анионного ксиланового стабилизированного проклеивающего состава, а также приведены результаты для эталонного образца с применением катионного крахмала и ксилана.

На Фигуре 2 представлены результаты испытания Cobb60 для анионного арабиногалактанового стабилизированного проклеивающего состава, а также приведены результаты для эталонного образца с применением катионного крахмала и ксилана.

Чем меньше показатель Cobb60, тем лучше проклейка, то есть бумажная продукция является более гидрофобной и поглощает меньше воды.

Фигура 1 демонстрирует, что листы бумаги, изготовленные с применением анионизированного ксилана, являются более гидрофобными, чем изготовленные с проклеивающим агентом на основе катионного крахмала.

Фигура 2 демонстрирует, что листы бумаги, изготовленные с применением анионизированного арабиногалактана, являются более гидрофобными, чем изготовленные с проклеивающим агентом на основе катионного крахмала.

1. Стабилизированный проклеивающий состав, содержащий проклеивающий агент и анионно заряженное производное непищевого полисахарида, которое содержит ксилан или арабиногалактан или их смесь, где анионно заряженное производное непищевого полисахарида получают путем модификации непищевого полисахарида карбоксиметильным реагентом.

2. Состав по п. 1, отличающийся тем, что проклеивающий агент представляет собой AKD или ASA или их смесь.

3. Состав по п. 1 или 2, отличающийся тем, что карбоксиметильный реагент представляет собой монохлоруксусную кислоту.

4. Состав по п. 3, отличающийся тем, что степень замещения анионно заряженного производного непищевого полисахарида составляет от 0,03 до 1,0.

5. Состав по любому из пп. 1, 2, 3 или 4, отличающийся тем, что непищевой полисахарид представляет собой ксилан или арабиногалактан или их смеси.

6. Состав по любому из пп. 1, 2, 3, 4 или 5, отличающийся тем, что указанная композиция находится в форме дисперсии, предпочтительно эмульсии.

7. Состав по любому из пп. 1, 2, 3, 4, или 5, отличающийся тем, что отношение анионно заряженного производного непищевого полисахарида к проклеивающему агенту составляет от 0,05:1 до 0,15:1.

8. Способ получения стабилизированного проклеивающего состава по п. 1, характеризующийся тем, что проклеивающий агент и анионно заряженное производное непищевого полисахарида, содержащее ксилан или арабиногалактан или их смесь, приводят в контакт в растворе, в результате чего получают дисперсию путем гомогенизации при давлении от 140 до 160 бар (от 14 до 16 МПа).

9. Применение стабилизированного проклеивающего состава по любому из пп. 1-7 для проклейки бумаги и бумажной продукции.

10. Применение по п. 9, отличающееся тем, что дозировка стабилизированного проклеивающего состава в целлюлозной массе составляет от 0,5 до 3 кг/т.

11. Способ получения анионно заряженного производного непищевого полисахарида по п. 1, включающий функционализацию непищевого полисахарида путем осуществления взаимодействия с карбоксиметильным реагентом, характеризующийся тем, что указанный способ включает:

i) получение суспензии непищевого полисахарида, содержащей ксилан или арабиногалактан или их смесь и спирт;

ii) введение раствора на водной основе в смесь, полученную на стадии i, и перемешивание полученной смеси;

iii) введение карбоксиметильного реагента в смесь, полученную на стадии ii, и перемешивание полученной смеси при повышенной температуре; и

iv) промывку и фильтрацию полученного анионно заряженного производного непищевого полисахарида перед выделением.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к изготовлению бумаги, а именно к стабилизированному проклеивающему составу для изготовления бумаги и к способу проклейки бумаги. Состав содержит проклеивающий агент и модифицированный непищевой полисахарид, который содержит ксилан или арабиногалактан, или их смеси.

Изобретение относится к листам на бумажной основе, которая имеет двутавровую структуру, и способам их получения. Предложен регистрирующий лист, в котором бумажная основа включает полотно из целлюлозных волокон и композицию, содержащую проклеивающее вещество и соль двухвалентного металла.
Настоящее изобретение относится к способу контроля распределения по размерам образованных во время получения водной полимерной дисперсии полимерных частиц. Описан способ контроля распределения по размерам образованных во время получения водной полимерной дисперсии полимерных частиц, включающий: получение водного раствора полисахарида, который содержит: (a) от 10 до 40% (масс.) полисахарида, содержащего свободную гидроксильную группу, такого как крахмал, полимеризацию в растворе полисахарида в присутствии растворимой в воде окислительно-восстановительной системы для сшивания посредством прививки; (b) от 30 до 60% (масс.) по меньшей мере одного необязательно замещенного стирола, (с) от 60 до 30% (масс.) по меньшей мере одного С1-С4-алкил(мет)акрилата, (d) от 0 до 10% (масс.) других этиленненасыщенных сополимеризуемых мономеров, где сумма (а)+(b)+(с)+(d) составляет 100%, при этом полисахарид представляет собой анионное производное крахмала, и контролируют распределение по размерам полученных полимерных частиц путем регулирования вязкости раствора полисахарида перед полимеризацией доведением ее до уровня <10 мПа⋅сек, при количестве твердого вещества 15%, согласно измерению при 23°C с использованием вискозиметра Brookfield LVDV со шпинделем 18 при 60 об/мин.

Изобретение относится к области получения и применения композиций гидрофобизирующих агентов и стабилизаторов в продуктах на основе композиционных лигноцеллюлозных материалов.
Изобретение может быть использовано при изготовлении упаковок, предназначенных для хранения жидких пищевых продуктов и других продуктов, содержащих жидкости. Упаковка для автоклавируемого продукта изготовлена из упаковочного картона.

Изобретение относится к соединениям формулы (I) и формулы (II), где R1 и R2, независимо друг от друга, выбраны из алифатических углеводородов, содержащих от 1 атома углерода до 30 атомов углерода, при условии, что по меньшей мере один из R1 и R2 выбран из алифатических углеводородов, содержащих по меньшей мере 8 атомов углерода, и A представляет собой галоген, в качестве обеспечивающего гидрофобность средства, такого как проклеивающее средство для производства бумаги.

Изобретение относится к новым водным дисперсиям гидрофобных материалов, использующимся в бумажной промышленности в качестве проклеивающих агентов. Предложена водная композиция для проклеивания бумаги, включающая гидрофобный проклеивающий агент для бумаги, гомогенизированный с водным раствором модифицированного алкилглицидиловым эфиром поли(аминоамида), имеющим рН ниже 4,0, и в которой вязкость не первышает примерно 400 сП после 4 недель хранения при 32°С.

Описаны и заявлены новые клеевые смеси для достижения улучшенной проклейки наряду с другими преимуществами. Изобретением является композиция для улучшения проклейки бумаги и картона при их производстве, включающая клеевую эмульсию с клеевой добавкой, содержащую один или несколько альдегид-функционализированных полимеров в стабилизирующем количестве, имеющих по крайней мере один вид альдегид-реакционно-способного мономера, присутствующий в указанном полимере.

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и касается способа получения проклеенных и/или влагостойких бумаг, картонов и тонких картонов. Способ включает смешивание суспендированной древесной целлюлозы и/или химической целлюлозы с водной радиационно-отверждаемой дисперсией, содержащей по меньшей мере один полимер, имеющий катионные группы, просеивание смеси, прессование смеси, термическую сушку смеси и отверждение смеси облучением смеси, где смесь содержит от 0,001 до 10 мас.
Настоящее изобретение относится к контейнеру, изготовленному из картона на волоконной основе и содержащему обечайку и дно. Дно включает покрытый полимером картон и присоединено к обечайке посредством термосварки.

Изобретение относится к изготовлению бумаги, а именно к стабилизированному проклеивающему составу для изготовления бумаги и к способу проклейки бумаги. Состав содержит проклеивающий агент и модифицированный непищевой полисахарид, который содержит ксилан или арабиногалактан, или их смеси.

Изобретение относится к дисперсии для получения импрегнированных смолой бумаг, которые могут быть использованы для получения устойчивых к истиранию (к микроцарапинам) поверхностей, например поверхностей ламинатных полов, мебельных поверхностей или поверхностей слоистых материалов (слоистых материалов непрерывного прессования (CPL), слоистых материалов высокого давления (HPL)).

Изобретение относится к водной суспензии минеральных пигментных материалов, имеющей высокое содержание твердых веществ, в которой содержатся диспергирующие вещества и/или диспергаторы на основе возобновляемых источников, а также к способам изготовления такой суспензии и к ее использованию.

Изобретение относится к композитной структуре и способу получения композитной структуры, имеющей полисахаридное тело, на которое осажден карбонат, отличающемуся тем, что готовят раствор карбонатных ионов; смешивают полисахарид в форме, имеющей свободные гидроксильные группы на его поверхности, с раствором карбонатных ионов с получением карбонатно-полисахаридной суспензии; и осаждают карбонатную соль из суспензии на полисахарид.

Изобретение может быть использовано в производстве бумаги, пластиков, красок, бетона или в сельском хозяйстве. Способ получения суспензий частиц пигмента-самосвязующего включает обеспечение водной суспензии материала пигмента и обеспечение, по меньшей мере, одного полимерного связующего.

Изобретение относится к составу биоцидной композиции, применяемой для пропитки бумаги. Композиция содержит пропиленгликоль, крахмал и коллоидное серебро с размером частиц 1-13 нм в концентрации в коллоидном растворе 20-100 ppm при следующем соотношении компонентов, масс.%: Пропиленгликоль - 2-4 Крахмал - 2-4 Коллоидное серебро 2-3 Вода остальное до 100. Изобретение позволяет приготовлять экологически безвредную композицию простым способом.
Изобретение относится к технологии получения бумаги, в частности к получению модифицированной бумаги с повышенными огне- и теплозащитными свойствами, и может быть применено в строительстве, самолето-, судо- и автомобилестроении.

Изобретение относится к изготовлению бумаги, а именно к стабилизированному проклеивающему составу для изготовления бумаги и к способу проклейки бумаги. Состав содержит проклеивающий агент и модифицированный непищевой полисахарид, который содержит ксилан или арабиногалактан, или их смеси.

Группа изобретений относится к составам проклеивающих агентов, к способу получения стабилизированного проклеивающего состава, к применению стабилизированного проклеивающего состава и к способу получения анионно заряженного производного непищевого полисахарида. Стабилизированный проклеивающий состав содержит ксилан или арабиногалактан или их смесь, где анионно заряженное производное непищевого полисахарида получают путем модификации непищевого полисахарида карбоксиметильным реагентом, приводят их в контакт в растворе и получают дисперсию. Применяют состав по изобретению для проклейки бумаги и бумажной продукции. Технический результат, достигаемый при использовании группы изобретений, заключается в обеспечении состава проклеивающего агента, компоненты которого имеют непищевое происхождение, и обеспечивают лучшую устойчивость при применении. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Наверх