Бумажная масса для изготовлениябумаги-основы для упаковки жидкихпищевых продуктов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«i>836267

К АВТОРСКОМУ СВИДИИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 11.07.79 (21) 2795762/29-12 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 07.0681. Бюллетень М 21

Дата опубликования описания 07. 06. 81 (51)М. Кл.з

0 21 Н 5/00

Государственный комитет

СССР

Во делам изобретений и открытий. (53) УДК 676.45 (088.8) A.B. Макушина, Г.A. Мурзина, О

Б.К. Мадеев, Б.П. Йсаев, Н.Н.

P.Т. Брежнева, В.Г. Фридман и (72) Авторы изобретения

Украинское научно-производстве целлюлозно-бумажной промышленн исследовательский институт бум, лесопромышленный комплеи (71) Заявители (54) БУМАЖНАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГИ-ОСНОВЫ

ДЛЯ УПАКОВКИ ЖИДКИХ ПИЦЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Сульфатная полубеленая целлюлоза 100

Канифоль,модифицированная производными малеиноьой или фумаровой кислоты

Крахмал

1, -1,5

1,0

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и касается получения бумаги-основы для упаковки жидких пищевых продуктов на автоматах.

Известно применение в композиции бумаги-основы для упаковки молока клея на основе димеров алкилкетенов (1) .

При обработке бумаги-основы эмуль- 1О сией алкилкетена как в массе, так и с поверхности существенно снижается способность бумаги впитывать молочные и цитрусовые кислоты при остальных удовлетворительных физико-механических показателях бумаги. Однако достижение необходимой адгезии полиэтилена к бумаге, проклеенной димерами, затруднено. На отечественных ламинаторах адгезия полиэтилена к такой бумаге полностью отсутствует, 2О поэтому укаэанная композиция в условиях отечественной промышленности не может быть использована.

Известна также двухслойная бумагаоснова для упаковки жидких пищевых продуктов, композиция каждого слоя которой включает, мас.ч.:

Целлюлоза беленая и небеленая 100

Крахмальный клей 1,6-1,7 канифольный клей 2,9-3,0

Полиакриламид 0,022-0,025 (2), Такая композиция обеспечивает достаточную адгезию слоев относительно друг друга, достаточную адгезию полиэтилена к бумаге-основе, нетоксична. Однако при ее использовании получают недостаточно гидрофобную бумагу, обладающую повышенной впитываемостью по отношению к воде, молоку, молочным продуктам, водным растворам молочной кислоты, жидким пищевым средам.

Это вызывает необходимость использования пищевого крахмала и дефицитной живичной канифоли при повышенных их расходах, что сопровождается удорожанием бумаги-основы.

Известна также бумажная масса, содержащая мас.ч.:

836267

1,0-1,5

0,4-0 8

0 015-0,030

Полиакриламид 0,024

Сернокислый алюминий, ед. А6 О g 00, 40-0, 52 (3):

В качестве модифицированной канифоли такая бумажная масса содержит

Ф живичную, талловую, экстракционную канифоль, живицу или их смеси, модифицированные производными малеиновой или фумаровой кислоты, например малеиновым ангидридом или моноэтиленгликолевым эфиром указанных кислот.

Бумага-основа, полученная из известной бумажной массы, достаточно прочна, не расслаивается, обеспечивает достаточную адгезию полиэтилена к бумаге, нетоксична. Однако она недостаточно гидрофобна, имеет повышенную поверхностную и торцовую впитываемость по отношению к воде, молоку, молочным продуктам, водным растворам молочной кислоты.

Цель изобретения. — снижение поверхностной и торцовой впитываемости бумаги-основы при одновременном снижении ее себестоимости.

Цель достигается тем, что бумажная масса для изготовления бумагиосновы для упаковки жидких пищевых продуктов, содержащая сульфатную полубеленую целлюлозу, канифоль, модифицированную производными малеиновой или фумаровой кислоты, крахмал, полиакриламид и сернокислый алюминий, согласно изобретению содержит указанные компоненты в следующих количествах, мас.ч.:

Сульфатная полубеленая целлюлоза 100

Канифоль,молидифицированная произ водными малеиновой или фумаровой кислоты

Крахмал

Полиакриламид

Сернокислыи алюмиА 2ОЗ 0,6-0,8

Увеличение расхода канифоли;модифицированной производными малеиновой или фумаровой кислоты, свыше

1,5 мас.ч. на 100 ч. целлюлозы не приводит к снижению поверхностной

И торцовой впитываемости бумаги-основы. Добиться снижения впитываемости бумаги-основы путем повышения расхода модифицированной канифоли невозможно.

Однако расход ее может быть снижен до 1,0 мас.ч. на 100 ч. целлюлозы при изменении содержания других компонентов состава в укаэанных выше пределах с обеспечением низкой впитывающей способности бумаги по отношению к воде и вбдному раствору молочной кислоты.

Увеличение расхода крахмала также не дает снижения впитываемости бумани-основы по отношению к воде, водным Растворам молочнои кислоты и жидким пищеВым средам При снижении

Расхода крахмала до 0,4 мас.ч. на

100 ч. целлюлозы впитываемость не возрастает, если соблюдается выбранное соотношение компонентов. Оптимальная область расхода крахмала

0,4-0,8 мас.ч. на 100 ч. целлюлозы, что выходит за пределы известных составов бумажной массы. Максимум положительного влияния полиакриламида на поверхностную и торцовую впитываемость наблюдается в диапазоне

его расхода 0,015-0,030 мас.ч. на

100 ч. целлюлозы.

Известно, что расход глинозема (товарный продукт, содержащий сульфат алюминия), используемого для проклейки, должен в 1,5-2,0 раза быть выше, чем расход канифольного клея. Это означает, что при уста- .

20 новленном согласно описываемому изобретению оптимальном расходе модифицированной канифоли, составляющем 1-1,5 мас.ч. на 100 ч. целлюлозы расход сернокислого алюминия должен составлять 1,5-3,0 мас.ч. на 100 ч. целлюлозы, или в ед. АК О (при содержании в товарном продук-, те 13,53 АК Оэ) — 0,20-0,40 мас.ч. на 100 ч. целлюлсзы. В известной бумажной массе (3J этот расход составляет 0,40-0,52 мас.ч. на 100 ч целлюлозы.

Известно также, что водные растворы электролитов быстрее впитываются в бумагу,чем вода. В предлагаемом э же составе снижение содержания электролита-сернокислого алюминия — в бумаге будет способствовать снижению впитываемости бумаги. При исследовании влияния расхода сернокислого

40 алюминия на впитываемость бумаги обнаружена оптимальная область расхода сернокислого алюминия, обеспечивающего минимальную торцовую и поверхностную впитываемость бумаги45 основы, соответствующая 0,6-0,8 мас.ч. сернокислого алюми ия в ед.М209 на

100 ч. целлюлозы, что превышает рас- . ход его в известной массе (3J.

Каждый из указанных в изобретении компонентов является необходимым и только их сочетание в предлагаемых соотношениях, обеспечивает низкий уровень поверхностной и торцовой впитываемости бумаги по отношению к воде, водным растворам молочной кис; лоты и жидким пищевым средам.

Пример 1. Сульфатную полубеленую целлюлозу размалывают до

28 ШР, в бассейн вводят 1,0 мас.ч. канифольного клея-пасты на основе бО живичной канифоли, модифицированной малеиновым ангидридом, и 0,8 мас.ч. крахмального клея на 100 ч. целлюлозы.

Затем в массу вводят 0,7 ч. (в ед.

ABgOg) сернокислого алюминия и

65 0,03 мас.ч. полиакриламида на 100 ч,„

836267 целлюлозы. Из полученной бумажной массы отливают бумажное полотно,которэе прессуют, высушивают и отделывают известным пособом с получением бумаги-основы д я угаковки молока и других жидких молочных продуктов.

Полученную бумагу-основу испытывают с определением поверхностной впитываемости воды по Коббу за 2 мин ,испытания, отдельно по верхней и сеточной стороне, и торцовой впиты- 1()

1 аемости 1Ъ-ного водного раствора молочной кислоты эа 1 ч испытания (методы испытания — по ГОСТ

12605-67 и по ОСТ 81-50-79).

Результаты испытания бумаги-основы представлены в таблице.

Пример 2. Сульфатную полубеленую целлюлозу размалывают до

29 LIP, в бассейн вводят 1,5 мас.ч. канифольного клея-пасты из смеси 20 живицы и экстракциснной сосновой канифоли, модифицированной моноэтиленгликолевым эфиром малеиновой кислоты, взятых в равных соотношениях, и

0,4 мас.ч. крахмального клея на 25

100 ч целлюлозы. Затем в массу вводят 0,8 мас.ч. (в ед. AEg09) сернокислого алюминия и 0,015 мас.ч. полиакриламида на 100 ч. целлюлозы.

Из полученной массы изготавливают щ известным способом бумагу-основу, которую испытывают согласно примеру 1.

Результаты испытаний бумаги-основы приведены в таблице.

Пример 3. Сульфатную полубеленую целлюлозу раэмалывают до

27 ШР. Расхбды канифольного клея-пасты на основе экстракционной освет° ленной канифоли, модифицированной малеиновым ангидридом 1,4 мас.ч., крахмала 0,7 мас.ч., сернокислого 40 алюминия (в ед. И 09) 0,6 мас.ч., полиакриламида 0,0.3 мас.ч. Иэ этой массы изготавливают бумагу-основу, . которую испытывают согласно примеру 1.

Результаты испытаний бумаги-основы 45 приведены в таблице.

Пример 4. Сульфатную полубеленую целлюлозу размалывают, как в примере 1. Расходы канифольного клея-пасты на основе талловой кани- 5О фоли, модифицированной моноамиловым эфиром фумаровой кислоты, 1,1 мас.ч., крахмала 0,6 мас.ч., сернокислого алюминия (в ед. М О )

0,7 мас.ч., полиакриламида

0,025 мас.ч. Изготавливают бумагуоснову и испытывают ее, как в примере 1. Результаты испытаний бумагиосновы представлены в таблице.

Пример 5. Сульфатную полубеленую целлюлозу размалывают, как 40 в примере 1. Расходы канифольного клея-пасты.на основе смеси экстракционной и живичной канифоли, модифицированных монобутиловым эфиром фумаровой кислоты, взятых в соотно- 65 шенин 3:1, 1,3 мас.ч., крахмала

0,5 мас.ч., сернокислого алюминия (в ед. М 0 ) 0 7 мас ч., полиакриламида 0,022 мас.ч. Изготав- ливают и исгытывают бумагу-основу, как указано в примере 1; Результаты исгытания бумаги-основы представлены в таблице. Лля сопоставления ниже приведены пригары состава известной бумажной массы, изготовления из нее бумаги-ос-. новы и ее испытания (примеры 6-10, )таблица).

Пример 6.Сульфатную полубе- лейую целлюлозу размалывают до 28оЫР

J в бассейн вводят 1,2 мас.ч. кани-. фольного клея-пасты на основе живичной канифоли, модифицированной малеиновым ангидридом, и 1,0 мас.ч. крахмального клея на 100 ч. целлюлозы, затем 0,45 мас.ч. (в ед. Alg0 ) сернокислого алюминия и 0,024 мас.ч. полиакриламида на 100 ч. целлюлозы.

Иэ полученной бумажной массы изготавливают бумагу-основу и испытывают ее, как описано в примере 1. Результаты испытания бумаги-основы представлены в таблице.

Пример 7. Сульфатную полубеленую целлюлозу размешивают до

29 UP вводят в нее 1,5 мас.ч. канифольного клея-пасты иэ смеси живицы и экстракционной сосновой канифоли, модифицированных моноэтиленгликолевым эфиром .малеиновой кислоты, взятых в равных соотношениях, и

1,0 мас.ч. крахмального клея на

100 ч. целлюлозы. В массу вводят

0,4 мас.ч. (в ец AQ G) сернокислого алюминия и 0,024 мас.ч. полиакриламида на 100 ч. целлюлозы. Из этой массы изготавливают бумагу-основу и испытывают ее согласно примеру 1.Результаты испытаний бумаги-основы приведены в таблнце.

Пример 8. Сульфатную полубеленую целлюлозу размалывают до

27 ШР. Расходы канифольного клеяо пасты на основе экстракционной осветленной канифоли, модифицированной малеиновым ангидридом, 1,4 мас.ч., крахмала 1,0 мас.ч., сернокислого алюминия (в ед. AC@Op) 0,42 мас.ч., полиакриламида 0,024 мас.ч.

Из этой массы изготавливают бумагу-основу, которую испытывают согласно примеру 1.

Результаты испытаний бумаги-основы приведены в таблице.

Пример 9. Сульфатную полубеленую целлюлозу размалывают, как в примере 1. Расходы канифольного клея-пасты на основе талловой канифоли, модифицированной моноамиловым эфиром фумаровой кислоты, 1,2 мас.ч., крахмала 1,0 мас.ч., сернокнслого алюминия (в ед. A(I op) 0,43 мас.ч., полиакриламида 0,024 мас.ч.

836267

Изготовляют бумагу-основу и испытывают ее согласно примеру 1.

Результаты испытаний бумаги-основы приведены в таблице.

Пример 10. Сульфатную полубеленую целлюлозу размалывают,как в примере 1. Расходы канифольного клея-пасты на основе смеси экстракционной и живичной канифоли, модифицированных монобутиловым эфиром фумаровой кислоты, взятых в соотношении 3:1, 1,3 мас.ч., крахмала

11,0 мас.ч., сернокислого алюминия (в ед. АЕ О З), 0,52 мас.ч. полиакриламида 0,024 мас.ч. Изготавливают бумагу-основу, как в примере 1. Результаты испытаний бумаги-основы приведены в таблице.

Как видно из таблицы, бумага-основа, изготавливаемая из предлагаеСтоимость состава компонентов в расчете на

1 т бумаги-основы, руб. поверхностная впитываемость воды-, г/м целлюлоза торцевая впитываемость раствора мс— лочнсй кислоты г/м

0,22 153,00 11,00 3,60 2,34 0,99 170,93

20.

0,25 153,00 12,80 1,80

2,67 0,49 170,76

21

0,19 153,00 12,60 3,15 2,00 0,99 171,74

2,34 0,82 170,96

2,34 0,73 171,32

0,23 153,00 12,10 2,70

0,25 153,00.13,00 2,25

0,30 153,00 13,20 4,50

0,48 153,00 12,89 4,50

20

20

1,50 0,79 173,19

1,33 0,79 172,42

22

0,32 153,00 12,60 4,50 1,40 0,79 172,29

0,45 153,00 13,20 4,50 1,44 0,79 . 172,93

0,52 153,00 13,00 4,50 1,74 0,79 173,03

23

10

Формула изобретения

Бумажная масса для изготовления бумаги-основы для упаковки жидких пищевых продуктов, содержащая сульфатную полубеленую целлюлозу, канифоль, модифицированную производными малеиновой или фумаровой кислоты, крахмал, полиакриламид и сернокислый алюминий, о ò ë и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения поверх60

Номер )Показатель качества при- бумаги-основы мера мой бумажной массы, (примеры 1-5) обладает значительно улучшенными показателями поверхностной и торцо-вой впитываемости по сравнению с бумагой-основой, изготовленной из бумажной массы по прототипу (примеры 6-10).

Предлагаемый состав позволяет также экономить дефицитные дорогостоя1О щие продукты — пищевой крахмал и канифольные продукты, а также снизить себестоимость бумаги-основы, пример«о на 1,5 руб. на 1 т. бумаги. При объеме производства бумаги-основы на

Сыктывкарском ЛПК в количестве

)5

50 тыс.т. бумаги-основы в год экономический эффект от внедрения состава бумажной массы согласно изобретению составит 75 тыс.руб. в год. ностной и торцовой впитываемости бумаги-основы при одновременном снижении ее себестоимости, она содержит указанные компоненты в следующих количествах, мас.ч.: сульфатная полубеленая целлюлоза 100, канифоль, модифицированная производными маленковой или фумаровой кислоты 1-1,5, крахмал 0,4-0,8, полиакриламид

0,015-0,03, сернокислый алюминий, ед. А1<0 0,6 -0,8.

836267

Составитель Л.,Лукашевич

Редактор Л. Волкова Техред Н.Ковалева Корректор А. Гриценко

Тираж 407 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ",(-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2859/19

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Проспект фирмы "Геркулес" акционерного общества Геркофинн, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 455183, кл. D 21 Н 3/12, 1974.

3. .Технологический регламент произРОдства бумаги-основы для упаковки молока и молочных продуктов на Сыктывкарском Л 1К.1977(прототип ь