БУМАГА Российский патент 1994 года по МПК D21H27/00 D21H17/53 D21H11/02 D21H13/24 D21H13/26 D21H13/40 D21H13/42 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при изготовлении бумаг, преимущественно термосвариваемых, например прокладочной, бумаги типа флизелина, для отделки мебели, упаковочной и т.п.

Известна термосвариваемая бумага, содержащая волокно и термопластичную добавку: низкоплавкие полиолефины (полиэтилен, полипропилен), сополимер этилена с пропиленом, винилацетатом или метилметакрилатом в виде волокна [1].

Известна также термосвариваемая бумага, содержащая в качестве термопластичной добавки сополимер винилхлорида с винилацетатом в виде фибрид [2] или в виде волокна [3].

Известна термосвариваемая бумага (прототип), содержащая волокнистый полуфабрикат - целлюлозу и термопластичную добавку - сополимер винилхлорида с винилацетатом в виде волокна [3].

Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационной характеристики бумаги - термосвариваемости. Кроме того, появляется возможность изготовления бумаги из 100% полиэфира.

Этот технический результат достигается тем, что бумага, преимущественно термосвариваемая, содержащая волокнистый полуфабрикат и термопластичную добавку, в качестве термопластичной добавки содержит модифицированный полиэтилентерефталат линейного или нелинейного строения, имеющий звенья (СН₂СН₂О)_n, где n = 3-12, и температуру плавления 60-170^оС при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Волокнистый полу- фабрикат 50-98
Термопластичная
добавка - модифици-
рованный полиэти- лентерефталат 2-50
При этом в качестве волокнистых полуфабрикатов она содержит целлюлозу и/или химические волокна или смесь ее с химическими волокнами или фибридами, а в качестве химического волокна - полиэфирное или полиарамидное, или поливинилспиртовое, или вискозное волокно, в качестве фибридов - полиарамидное или полиолефиновые фибриды.

Используют модифицированный полиэтилентерефталат по ТУ-6-06-050-18-335-47-99 "Смола полиэфирная (тамалид): предназначенный для применения в мебельной, швейной, обувной отраслях промышленности в качестве клеящего материала".

Модифицированный полиэтилентерефталат (МПЭТФ) представляет собой гомополимер с содержанием порядка 30-55% оксиэтиленовых звеньев (СН₂СН₂О)_n с n = 3-12 и имеет температуру плавления 60-170^оС (немодифицированный полиэтилентерефталат имеет все звенья (СН₂СН₂О)_n c n = 1 и температуру плавления 262-265^оС). При этом может использоваться МПЭТФ линейного и нелинейного строения. Получают МПЭТФ в виде порошка с классом крупности - 0,7-0,2. Вводить МПЭТФ в бумагу можно любым способом. Можно вводить его в бумажную массу в виде порошка, или наносить на бумажное полотно в виде его водной дисперсии, или напылять на бумажное полотно из аэрозоля.

П р и м е р 1. Изготавливают бумагу следующего состава, мас.%:
Полиэтиленте-
рефталатное во- локно (лавсан) 50
МПЭТФ (полимер
с температурой плавления 170^оС) 50 Лавсан с длиной обрезков 6 мм диспергируют в присутствии диспергатора - препарата ОС-20, взятого в количестве 2% от массы абсолютно сухого волокна.

Затем в волокнистую суспензию 0,5%-ной концентрации вводят МПЭТФ линейного строения, содержащий оксиэтиленовых звеньев (СН₂СН₂О)_n, где n = 3-12, и имеющий температуру плавления 170^оС. МПЭТФ вводят в суспензию в виде порошка со средним размером частиц 300 мкм. Совместное диспергирование проводят в течение 10 мин. Из полученной суспензии на листоотливном аппарате отливают образцы массой 40 г/м² и сушат при 150-160^оС.

П р и м е р 2. Изготавливают бумагу следующего состава, мас.%: Целлюлоза 50
МПЭТФ (полимер
с температурой плавления 60^оС) 50
Сульфатную небеленую целлюлозу, предварительно размолотую до 35^оШР. диспергируют и в полученную волокнистую суспензию вводят порошок МПЭТФ нелинейного строения, содержащий оксиэтиленовых звеньев (СН₂СН₂О)n, где n = 3-12, и имеющий температуру плавления 60^оС. Совместное диспергирование проводят в течение 10 мин. Из полученной суспензии отливают образцы бумаги массой 40 г/м² и сушат при 40-50^оС.

П р и м е р 3. Изготавливают бумагу следующего состава, мас.%: Вискозное волокно 80
Поливинилспирто-
вое волокно (ПВС-волокно) 10
МПЭТФ (полимер
с температурой плавления 120^оС) 2
Вискозное и поливинилспиртовое волокно распускают на мешалке в течение 2-3 мин или концентрации 0,5-1,0%. Затем вводят МПЭТФ линейного строения в виде порошка. Со средним размером частиц 300 мкм и температурой плавления полимера 120^оС совместное диспергирование бумажной массы производят в течение 2-5 мин. Для создания устойчивой дисперсии в нее добавляют диспергатор (препарат ОС-20) в количестве 2%. Из приготовленной суспензии отливают образцы бумаги массой 40 г/м² при концентрации массы отлива 0,05-0,1%. Сушат образцы бумаги при 100-110^оС.

Показатели бумаги приведены в таблице.

П р и м е р 4, Изготавливают бумагу состава, мас.%: Вискозное волокно 40 ПВС-волокно 10
МПЭТФ (полимер
с температурой плавления 120^оС) 50
Бумагу изготавливают аналогично примеpу 3.

П р и м е р 5. Изготавливают бумагу следующего состава, мас.%: Целлюлоза 15 Лавсан 10
Полиарамидные фибриды 25
МПЭТФ (полимер
с температурой плавления 120^оС) 50
Лавсан, целлюлозу и полиарамидные фибриды диспергируют в течение 15-20 мин. При концентрации массы 0,05-0,10% отливают образцы бумаги массой 20 г/м², которые затем обрабатывают на клеильном прессе водной дисперсией МПЭТФ. Дисперсию получают путем диспергирования порошка МПЭТФ в 2-5%-ном водном растворе влагопрочной смолы (например, Водамин-115). Сушат образцы при 130-140^оС, масса образцов 41-42 г/м².

П р и м е р 6. Изготавливают бумагу следующего состава, мас.%: Целлюлоза 48 Лавсан 25
Полиарамидные фибриды 25
МПЭТФ (полимер
с температурой плавления 120^оС) 2 Бумагу изготавливают аналогично примеру 3.

П р и м е р ы 1-6 иллюстрируют бумагу с двусторонним термосвариваемым эффектом, который проявляется путем термообработки бумаги при температуре на 10-20^о выше температуры плавления модифицированного полиэтилентерефталата.

П р и м е р 7. Изготавливают бумагу следующего состава, мас.%: Целлюлоза 49 МПЭТФ-волокно 49
МПЭТФ-полимер
с температурой плавления 170^оС 2 Бумагу отливают и сушат аналогично примеру 3.

На сухие образцы бумаги массой 36-38 г/м² наносят покрытие из водной суспензии МПЭТФ-полимера. Сушат образцы при 150-160^оС. Масса покрытия из МПЭТФ - 2-3 г/м².

П р и м е р 7 иллюстрирует бумагу с односторонним термосвариваемым эффектом, который проявляется термообработкой бумаги при температуре на 10-20^оС выше температуры плавления.

П р и м е р 8. Изготавливают бумагу состава, мас.%:
Полиарамидное волокно 60
Фибриды поли- арамидные 38
Полимер МПЭТФ (пл. 170^оС) 2 Волокно распускают на мешалке в течение 2-3 мин при концентрации 0,5-1,0% , а фибриды при той же концентрации в течение 15-20 мин, волокно и фибриды смешивают, вводят термопластичную добавку-полимер МПЭТФ с температурой плавления 170^оС.

Композицию и бумажное полотно готовят аналогично примеру 3.

П р и м е р 9. Изготавливают бумагу состава, мас.%:
Полиолефиновые фибриды 49 МПЭТФ-волокно 49
Полимер МПЭТФ (пл. 120^оС) 2
Композицию и бумажное полотно готовят аналогично примеру 8.

П р и м е р 10 (по прототипу). Изготавливают бумагу состава, мас.%: Целлюлоза 50
Термолен (волок-
но из сополимера
винилхлорида с винилацетатом) 50
Показатели бумаги приведены в таблице. Термосвариваемость образцов определяют по прочности сцепления листов испытуемой бумаги при наложении их друг на друга и последующей термомеханической обработки утюгом. При этом продолжительность термообработки 30 с, давление 0,5 кгс, а температура поддерживается на 10-20^оС выше температуры плавления МПЭТФ-волокон.

Как видно из данных, приведенных в таблице, предлагаемая бумага по сравнению с бумагой по прототипу обладает лучшими эксплуатационными свойствами.

Таким образом, изобретение обеспечивает достижение технического результата и соответствует требованию промышленной применимости, так как осуществимо на действующем оборудовании с использованием промышленно выпускаемого сырья и химикатов.

Сущность изобретения: бумага содержит волокнистый полуфабрикат и термопластичную добавку при следующем соотношении указанных компонентов, мас.% : волокнистый полуфабрикат 50 - 98; термопластичная добавка 2 - 50. В качестве термопластичной добавки она содержит модифицированный полиэтилентерефталат, содержащий оксиэтиленовые звенья (CH₂CH₂O)_n n, где n - 3 - 12, и имеющий температуру плавления 60 - 170°С. В качестве волокнистого полуфабриката бумага содержит целлюлозные и/или химические волокна или смесь их с фибридами. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. БУМАГА, преимущественно термосвариваемая, содержащая волокнистый полуфабрикат и термопластичную добавку, отличающаяся тем, что в качестве термопластичной добавки она содержит модифицированный полиэтилентерефталат линейного или нелинейного строения, содержащий звенья (CH₂CH₂O)_n, где n = 3 - 12, и имеющий температуру плавления 60 - 170^oС, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Волокнистый полуфабрикат 50 - 98
Указанный модифицированный полиэтилентерефталат 2 - 50
2. Бумага по п.1, отличающаяся тем, что в качестве волокнистых полуфабрикатов она содержит целлюлозу и/или химические волокна или смесь целлюлозы с химическими волокнами и фибридами. 3. Бумага по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в качестве химического волокна она содержит полиэфирное, или полиарамидное, или поливинилспиртовое, или вискозное волокно. 4. Бумага по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в качестве фибридов она содержит полиарамидные или полиолефиновые фибриды.