ПРОКЛЕИВАЮЩИЙ СОСТАВ Российский патент 2003 года по МПК D21H21/16 D21H21/08 D21H23/02 D21H17/17 D21H17/07 D21H17/11 D21H17/36 D21H17/72 

Данное изобретение относится к проклейке бумаги и более конкретно к по существу свободным от воды составам и водным составам взаимодействующих с целлюлозой проклеивающих агентов, их получению и применению.

Предпосылки к созданию изобретения
Взаимодействующие с целлюлозой проклеивающие агенты, такие как агенты на основе димера алкилкетена (ДАК) и алкенил-янтарного ангидрида (АЯА), широко используются в бумажном производстве при нейтральных или слабощелочных значениях рН массы, для получения бумаг и картона с некоторой степенью сопротивления смачиванию и проникновению водных жидкостей. Бумажные клеи на основе взаимодействующих с целлюлозой проклеивающих агентов обычно предоставляются в виде дисперсий, содержащих водную фазу и тонко измельченные частицы или капельки проклеивающего агента, диспергированного в ней. Дисперсии обычно готовят с помощью диспергирующих агентов, содержащих анионное соединение, например лигносульфонат, предпочтительно в сочетании с высокомолекулярным амфотерным или катионным полимером, например катионным крахмалом, полиамином, полиамидамином или полученным ступенчатой полимеризацией виниловым полимером. Однако дисперсии этих типов обычно обнаруживают, даже при относительно низких содержаниях твердых веществ, слишком плохую стабильность и высокую вязкость, что, очевидно, создает трудности в обращении с дисперсиями, например, при хранении и использовании. Другим недостатком является то, что продукты должны поставляться как дисперсии низкой концентрации, что дополнительно увеличивает стоимость транспортировки активного проклеивающего агента, а также затраты на хранение из-за большого объема, занимаемого водным содержимым обычных дисперсий.

Патент США 5176748 относится к проклеивающему составу, содержащему АЯА, катионный растворимый диспергирующий агент и необязательно неионное поверхностно-активное вещество. Используемыми катионными диспергирующими агентами являются высокомолекулярные катионные диспергирующие агенты, такие как хлорид диаллил-диметиламмония (Polydadmac), имеющий молекулярные массы около 50000.

ЕР 220941 А1 относится к твердому составу, содержащему димеры кетена, инкапсулирующий агент, такой как простые полиэфиры, и катионный полимер, такой как полиамины.

Патент США 4743303 раскрывает водные дисперсии канифоли и синтетических проклеивающих агентов, содержащие неионные поверхностно-активные вещества и катионные диспергирующие агенты.

ЕР 707110 А1 относится к алкенил-янтарному эмульсионному проклеивающему агенту, содержащему эмульгатор и/или анионный высокомолекулярный стабилизатор.

Перед использованием составов их эмульгируют в присутствии водной фазы. Чтобы уменьшить размеры частиц, требуются усилия сдвига. Одним преимуществом данного изобретения является поэтому улучшение свойств эмульгирования/диспергирования. Еще одним преимуществом данного изобретения является достижение хорошей и/или улучшенной проклейки при использовании по существу не содержащего воды проклеивающего состава, который легко/быстро диспергируется в водной фазе. Кроме того, проблему стабильности, относящуюся к обычным проклеивающим дисперсиям, удается обойти за счет обеспечения проклеивающего состава, который по существу не содержит воды. Другие цели станут очевидными из дальнейшего.

Описание изобретения
В соответствии с данным изобретением обнаружено, что улучшенная гомогенизация может быть достигнута с по существу не содержащим воды составом в соответствии с формулой изобретения. Более конкретно, изобретение относится к по существу не содержащему воды составу взаимодействующего с целлюлозой проклеивающего агента, содержащему неионное соединение и катионное соединение с молекулярной массой до 10000, которые являются эффективными в качестве диспергирующих агентов. Проклеивающие составы данного изобретения легко гомогенизируются, сводя, таким образом, к минимуму применение усилий сдвига. Кроме того, данное изобретение относится к водному составу взаимодействующего с целлюлозой проклеивающего агента и его получению и применению, как дополнительно определено в формуле изобретения.

Данный состав позволяет снизить транспортные затраты за счет действительного исключения количества воды, обычно присутсвующего в дисперсии. Данное изобретение, таким образом, предоставляет существенные экономические и технические выгоды.

Под водным составом также подразумевается водная дисперсия взаимодействующего с целлюлозой проклеивающего агента. Соответственно, водную дисперсию или водный состав получают путем эмульгирования или гомогенизации по существу не содержащего воды состава проклеивающего агента.

Взаимодействующий с целлюлозой проклеивающий агент согласно изобретению может быть выбран из каких-либо взаимодействующих с целлюлозой проклеивающих агентов, известных в технике. Подходящий проклеивающий агент выбирают из группы, состоящей из гидрофобных димеров кетена, мультимеров кетена, ангидридов кислот, органических изоцианатов, карбамоилхлоридов и их смесей, предпочтительны димеры кетена и ангидриды кислот, наиболее предпочтительны димеры кетена. Подходящие димеры кетена имеют формулу (I) ниже, где R¹ и R² означают насыщенные или ненасыщенные углеводородные группы, обычно насыщенные углеводороды, углеводородные группы обычно имеют от 8 до 36 атомов углерода, обычно являются алкилгруппами с прямой или разветвленной цепью, имеющими от 12 до 20 атомов углерода, такими как группы гексадецил и октадецил. Подходящие ангидриды кислот могут быть охарактеризованы общей формулой (II) ниже, где R³ и R⁴ могут быть одинаковыми или разными и означают насыщенные или ненасыщенные углеводородные группы, подходяще содержащие от 8 до 30 атомов углерода, или R³ и R⁴ вместе с частью молекулы -С-О-С- могут образовывать 5-6-членное кольцо, необязательно дополнительно замещенное углеводородными группами, содержащими до 30 атомов углерода. Примеры ангидридов кислот, которые используются коммерчески, включают алкил- и алкенил-янтарные ангидриды и, в частности, изооктадеценил-янтарный ангидрид.

Подходящие димеры кетена, ангидриды кислот и органические изоцианаты включают соединения, раскрытые в патенте США 4522686, который включен в настоящее описание ссылкой. Примеры подходящих карбомоилхлоридов включают те, которые раскрыты в патенте США 3887427, который также включен в описание ссылкой.

В дополнение к взаимодействующему с целлюлозой проклеивающему агенту проклеивающие дисперсии могут также содержать не взаимодействующий с целлюлозой проклеивающий агент. Примеры подходящих проклеивающих агентов этого типа включают канифоли, например усиленную и/или этерифицированную канифоль, воски, жирную кислоту и производные смоляной кислоты, например жирные амиды и жирные сложные эфиры, например сложные триэфиры глицерина (триглицериды) натуральных жирных кислот.

Катионное соединение, содержащееся в данном изобретении, предпочтительно содержит одну или несколько катионных групп одного и того же или разных типов и включает в себя катионные соединения, имеющие одну катионную группу, и катионные соединения, имеющие две или более катионных групп, например катионные полиэлектролиты. Примеры подходящих катионных групп включают группы сульфония, группы фосфония, соли с присоединенной кислотой первичных, вторичных и третичных аминов или аминогрупп и групп четвертичного аммония, например, где азот кватернизован метилхлоридом, диметилсульфатом или бензилхлоридом, предпочтительно соли с присоединенной кислотой аминов/ аминогрупп и групп четвертичного аммония. Катионные полиэлектролиты могут иметь степень замещения, изменяющуюся в широких пределах, степень катионного замещения (DS_c) может быть от 0,01 до 1,0, подходяще от 0,1 до 0,8 и предпочтительно от 0,2 до 0,6.

Подходящие катионные органические соединения для применения в данном изобретении включают катионные соединения, способные функционировать как поверхностно-активное вещество и/или диспергирующий агент. Предпочтительно катионное соединение является поверхностно-активным веществом. Катионное поверхностно-активное вещество может быть выбрано из первичных, вторичных, третичных и четвертичных соединений аммония, содержащих по меньшей мере одну углеводородную группу из от 9 до 30 атомов углерода. Кроме того, предпочтительные катионные поверхностно-активные вещества включают соединения, имеющие общую формулу R₄N⁺X^-, где каждая группа R независимо выбрана из (i) водорода, (ii) углеводородных групп, подходяще алифатических и предпочтительно алкилгрупп, имеющих от 1 до около 30 атомов углерода, предпочтительно от 1 до 22 атомов углерода, и (iii) углеводородных групп, подходяще алифатических и предпочтительно алкилгрупп, имеющих примерно до 30 атомов углерода, предпочтительно от 4 до 22 атомов углерода, и прерываемых одним или несколькими гетероатомами, например, кислорода или азота, и/или группами, содержащими гетероатом, например карбонильными или ацилоксигруппами, где по меньшей мере одна, подходяще по меньшей мере три и предпочтительно все указанные группы R содержат атомы углерода, подходяще по меньшей мере одна и предпочтительно по меньшей мере две из указанных групп R содержат по меньшей мере 7 атомов углерода, предпочтительно по меньшей мере 9 атомов углерода и наиболее предпочтительно по меньшей мере 12 атомов углерода, и где X^- означает противоион, обычно галогенид, такой как хлорид, или группу, присутствующую в противоионном соединении диспергатора, например, когда поверхностно-активным веществом является протонированный амин формулы R₃N, где R и N такие, как определено выше. Примеры подходящих поверхностно-активных веществ включают хлорид диоктилдиметиламмония, хлорид дидецилдиметиламмония, хлорид дикокодиметиламмония, хлорид кокобензилдиметиламмония, хлорид коко(фракционированного)бензилдиметиламмония, хлорид октадецилтриметиламмония, хлорид диоктадецил-диметиламмония, хлорид дигексадецилдиметиламмония, хлорид ди(гидрогенизированного таллового)диметиламмония, хлорид ди(гидрогенизированного таллового) бензилметиламмония, хлорид (гидрогенизированного таллового) бензилметиламмония, хлорид диолеилдиметиламмония и хлорид ди(этилен-гексадеканкарбоксилат)-диметиламмония. Так, особенно предпочтительные катионные поверхностно-активные вещества включают те, которые содержат по меньшей мере одну углеводородную группу из от 9 до 30 атомов углерода и особенно четвертичные соединения аммония.

Кроме того, предпочтительные катионные поверхностно-активные вещества включают четвертичные соединения ди- и полиаммония, содержащие по меньшей мере одну углеводородную группу, подходяще алифатическую и предпочтительно алкил, из от 9 до 30 атомов углерода, предпочтительно от 12 до 22 атомов углерода. Примеры подходящих поверхностно-активных веществ этого типа включают дихлорид N-октадецил-N-диметил-N'-триметил-пропилендиаммония.

Предпочтительные катионные полиэлектролиты, используемые в данном изобретении, кроме того, включают низкомолекулярные катионные органические полимеры, необязательно деградированные, например те, которые получены из полисахаридов, таких как крахмалы и камеди рожкового дерева, катионные продукты конденсации, такие как катионные полиуретаны, полиамидамины, например сополимеры полиамидамин-эпихлоргидрин, полиамины, например сополимеры диметиламин-эпихлоргидрин, сополимеры диметиламин-этилендиамин-эпихлоргидрин, сополимеры аммоний-этилендихлорид, полученные ступенчатой полимеризацией виниловые полимеры, образованные из мономеров с катионными группами, например гомополимеры и сополимеры хлорида диаллилдиметиламмония, диалкиламиноалкил-акрилаты, метакрилаты и акриламиды (например, диметиламиноэтил-акрилаты и метакрилаты), которые обычно представлены в форме солей с присоединенной кислотой или солей четвертичного аммония, необязательно сополимеризованных с неионными мономерами, включая акриламид, алкил-акрилаты, стирол и акрилонитрил и производные таких мономеров, сложные виниловые эфиры и тому подобное.

Молекулярная масса катионного органического соединения обычно вплоть до около 10000, обычно вплоть до около 5000, подходяще вплоть до около 3000 и предпочтительно вплоть до около 800. Молекулярная масса обычно по меньшей мере около 200. Подходящие катионные поверхностно-активные вещества могут иметь молекулярную массу вплоть до около 3000 и предпочтительные катионные поверхностно-активные вещества имеют молекулярную массу между около 200 и около 800.

Подходящие неионные соединения для использования в данном изобретении включают неионные соединения, функционирующие как поверхностно-активные вещества и/или диcпергирующие агенты. Неионными соединениями обычно являются простые эфиры полиалкиленоксида или сложные эфиры полиакиленоксида или их смеси. Подходяще, когда неионные соединения содержат часть молекулы полиалкиленоксида и алифатическую часть молекулы. Часть молекулы полиалкиленоксида неионного соединения может содержать звенья одного или разных алкиленоксидов. Подходяще, когда неионное соединение содержит по меньшей мере 3 звена алкиленоксида, предпочтительно от 4 до 100 и более, предпочтительно от 5 до 60 звеньев алкиленоксида и наиболее предпочтительно от 5 до 50 звеньев алкиленоксида. Обычно звеньями алкиленоксида являются этиленоксид или пропиленоксид. Алифатическая часть молекулы неионного соединения, обычно связанная группой простого или сложного эфира с частью молекулы полиалкиленоксида, является подходяще разветвленной, линейной или циклической. Обычно алифатической частью молекулы является алкил- или алкенилгруппа, содержащая по меньшей мере 4 атома углерода. Подходяще, когда неионным соединением являются этоксилированные жирные простые эфиры, этоксилированные жирные сложные эфиры или этоксилированные нонилфенолы или полимеры силиконгликоля, которые являются примерами соединений, которые могут быть использованы в данном изобретении. Дополнительные примеры предпочтительных неионных соединений, применимых в данном изобретении, раскрыты в Ulman's Encyclopaedia of Industrial Chemistry, 5 издание, том А25, страницы 783-793; Kirk Othmer Encyclopaedia of Chemical Technology, 4 издание, том 23, страницы 506-523 и Handbook of industrial surfactants, второе издание, 1997, Gower Publishing Limited, которые включены в настоящую заявку ссылкой.

Количество катионных и неионных соединений, присутствующее в по существу не содержащем воды составе и водном составе согласно изобретению, может изменяться в широких пределах в зависимости, наряду с прочим, от типа, плотности заряда катионных и неионных материалов, типа проклеивающего агента, желательной катионности и содержания твердых веществ полученной дисперсии. В по существу не содержащем воды составе и водном составе катионное соединение может присутствовать в количестве до 100% по массе, обычно от 0,1 до 20% по массе, подходяще от 1 до 10% по массе и предпочтительно от 2 до 7% по массе на основе проклеивающего агента, неионное соединение может присутствовать в количестве до 100% по массе, обычно от 0,1 до 20% по массе, подходяще от 0,2 до 10% по массе и предпочтительно от 0,3 до 6% по массе на основе проклеивающего агента.

Согласно данному изобретению проклеивающий состав является по существу не содержащим воды. Под по существу не содержащим воды обычно подразумевается, что небольшое количество воды может присутствовать, содержание воды может быть от 0 до 10% по массе, подходяще менее чем 5% по массе и предпочтительно менее чем 2%. Наиболее предпочтительно, когда состав не содержит воды.

Согласно предпочтительному воплощению данного изобретения по существу не содержащий воды состав по существу не содержит канифолей и/или производных канифолей. Под по существу не содержит подразумевается, что водный состав, полученный после диспергирования по существу не содержащего воды состава, содержит менее чем 5 мас.% канифолей и/или производных канифолей, подходяще менее чем 2%. Более предпочтительно по существу не содержащий воды состав не содержит канифолей и/или производных канифолей.

Состав предпочтительно содержит взаимодействующий с целлюлозой проклеивающий агент в доминирующем количестве на основе массы, подходяще по меньшей мере 50% по массе и подходяще состав имеет содержание проклеивающего агента в пределах от 80 до 99,8% по массе и предпочтительно от 90 до 99,7% по массе.

Согласно данному изобретению предложен водный состав взаимодействующего с целлюлозой проклеивающего агента, содержащий катионное соединение с молекулярной массой до 10000 и неионное соединение. Водные составы изобретения могут быть получены с высокими содержаниями твердых веществ и тем не менее обнаруживают очень хорошую стабильность при хранении и низкую вязкость. Соответственно, данное изобретение относится к проклеивающим дисперсиям с хорошей и/или усовершенствованной стабильностью при хранении, более высоким содержанием твердых веществ и/или более низкой вязкостью. Дополнительный полезный эффект, наблюдаемый с составом данного изобретения, - это очень хорошая и/или усовершенствованная стабильность при разбавлении, что означает слабую агрегацию частиц или капелек проклеивающего агента, что приводит к снижению образования агрегатов большего размера, имеющих более низкую эффективность проклеивания, а также к уменьшению осаждения гидрофобного проклеивающего агента на бумагоделательной машине и к меньшему загрязнению сетки, тем самым снижая необходимость текущего ремонта бумагоделательной машины. Данные водные составы обычно могут иметь содержания проклеивающего агента от около 1 до около 60%. Составы, содержащие проклеивающий агент на основе димера кетена согласно изобретению, могут иметь содержания димера кетена в пределах от 5 до около 50% по массе и предпочтительно от около 10 до около 35% по массе. Дисперсии или эмульсии, содержащие проклеивающий агент на основе ангидрида кислоты, в соответствии с изобретением могут иметь содержания ангидрида кислоты в пределах от 0,1 до около 30% по массе и обычно от около 1 до около 20% по массе.

Дополнительно неожиданно было обнаружено, что по существу не содержащий воды состав взаимодействующего с целлюлозой проклеивающего агента согласно данному изобретению может быть легко гомогенизирован в присутствии водной фазы. В этом процессе требуется меньше энергии и более низкие усилия сдвига по сравнению с процессами получения обычных дисперсий и за счет этого может быть использовано упрощенное оборудование. По существу не содержащий воды состав согласно изобретению может быть получен расплавлением проклеивающего агента и добавлением к нему неионного соединения и катионного соединения. Согласно еще одному предпочтительному воплощению по существу не содержащий воды состав может быть получен расплавлением проклеивающего агента и добавлением катионного соединения. Приготовленный таким образом состав затем подходяще эмульгируют в присутствии водной фазы, содержащей неионное соединение. После охлаждения получают твердые гранулы расплава. Водный состав или дисперсия проклеивающего агента может быть получена нагреванием водной фазы подходящим образом вплоть до температуры, когда проклеивающий агент присутствует в жидкой форме, предпочтительно от около 20 до 95^oС. Соответственно, другое предпочтительное воплощение данного изобретения относится к способу получения водной дисперсии взаимодействующего с целлюлозой проклеивающего агента, где по существу не содержащий воды состав эмульгируют в присутствии водной фазы. Еще одним предпочтительным воплощением данного изобретения является способ получения водной дисперсии взаимодействующего с целлюлозой проклеивающего агента, где по существу не содержащий воды проклеивающий состав, содержащий взаимодействующий с целлюлозой проклеивающий агент и катионное соединение с молекулярной массой до 10000, эмульгируют в присутствии водной фазы, содержащей неионное соединение. По существу не содержащий воды состав изобретения подходяще добавляют к водной фазе в таком количестве, чтобы получить водный состав или дисперсию с содержанием проклеивающего агента в пределах от около 0,1 до около 90% по массе, предпочтительно от около 0,1 до около 50% по массе. После добавления состава к водной фазе полученный водный состав предпочтительно эмульгируют подходящим образом под давлением, в результате чего получают дисперсию. Проклеивающий состав предпочтительно эмульгируют на месте использования по назначению или где-либо еще. Этот способ особенно привлекателен, когда получают эмульсии димеров кетена. Обеспечение стабильного при хранении, по существу не содержащего воды проклеивающего состава, таким образом, приносит значительные экономические и технические выгоды. По существу не содержащий воды проклеивающий состав подходяще составляют как гранулы, которые могут иметь различные формы.

Компоненты, которые присутствуют в составе согласно изобретению, т.е. взаимодействующий с целлюлозой проклеивающий агент, катионное соединение и неионное соединение, предпочтительно определены, как указано выше.

Составы и дисперсии согласно изобретению могут быть использованы обычным образом в производстве бумаги с использованием любого типа целлюлозных волокон и они могут быть использованы как для поверхностной проклейки, так и для проклейки в массе или для проклейки исходного материала. Под термином "бумага", как используется здесь, подразумевается, что он охватывает не только бумагу, но и все типы продуктов на основе целлюлозы в форме листа или полотна, включая, например, картон и бумажно-слоистые пластики. Исходная масса содержит целлюлозные волокна, необязательно в сочетании с минеральными волокнами, и обычно содержание целлюлозных волокон равно по меньшей мере 50% по массе на основе сухой массы. Примеры минеральных волокон обычных типов включают каолин, фарфоровую глину (каолин), диоксид титана, гипс, тальк и натуральные и синтетические карбонаты кальция, такие как мел, измельченный мрамор и осажденный карбонат кальция. Данное изобретение относится также к способу производства бумаги, где водную дисперсию, как определено выше, используют в качестве клея для поверхностной проклейки или проклейки в массе. Подходяще, количество взаимодействующего с целлюлозой проклеивающего агента, либо добавленного к исходной массе, содержащей целлюлозные волокна и необязательные волокна, которая должна быть обезвожена на сетке, чтобы сформировать бумагу, либо нанесенного на поверхность бумаги в качестве поверхностного клея обычно на клеильном прессе, равно от 0,01 до 1,0% по массе на основе сухой массы целлюлозных волокон и необязательных волокон, предпочтительно от 0,05 до 0,5% по массе, где дозирование зависит главным образом от качества пульпы или бумаги, которая должна быть проклеена, от взаимодействующего с целлюлозой проклеивающего агента и желательной степени проклейки.

Химикаты, обычно добавляемые к массе при производстве бумаги, такие как удерживающие добавки, соединения алюминия, красители, смолы для повышения прочности во влажном состоянии, оптические отбеливатели и т.д., могут быть, конечно, использованы в сочетании с данными составами. Примеры соединений алюминия включают квасцы, алюминаты и полиалюминиевые соединения, например полиалюминиевые хлориды и сульфаты. Примеры подходящих удерживающих добавок включают катионные полимеры, анионные неорганические материалы в сочетании с органическими полимерами, например бентонит в сочетании с катионными полимерами, золи на основе диоксида кремния в сочетании с катионными полимерами или катионными и анионными полимерами. Особенно хорошая проклейка в массе может быть достигнута, когда используют водные составы или дисперсии изобретения в сочетании с удерживающими добавками, содержащими катионные полимеры. Подходящие катионные полимеры включают катионный крахмал, камедь рожкового дерева, полимеры на основе акрилата и на основе акриламида, полиэтиленимин, дициандиамидформальдегидные смолы, полиамины, полиамидоамины и поли(хлорид диаллилдиметиламмония) и их сочетания. Катионный крахмал и катионные полимеры на основе акриламида предпочтительно используют либо по отдельности, либо в сочетании друг с другом или с другими материалами. В предпочтительном воплощении изобретения дисперсии используют в сочетании с удерживающей системой, содержащей по меньшей мере один катионный полимер и анионные частицы на основе диоксида кремния. Водные составы или дисперсии данного изобретения могут быть добавлены прежде, между, после или одновременно с добавлением катионного полимера или полимеров. Возможно также предварительно смешать проклеивающую дисперсию, полученную гомогенизацией по существу не содержащего воды состава, с удерживающей добавкой, например с катионным полимером, таким как катионный крахмал или катионный полимер на основе акриламида, или анионным материалом на основе диоксида кремния, перед введением полученной таким образом смеси в массу. Соответственно, водный состав или дисперсия может быть приготовлена непосредственно перед введением ее в массу путем эмульгирования по существу не содержащего воды проклеивающего состава согласно изобретению с водным раствором.

Изобретение далее иллюстрируется следующими примерами, которые, однако, не предназначаются для его ограничения. Части и % относятся к частям по массе и % по массе, соответственно, если не указано иное.

Пример 1
Эффективность проклейки для водного проклеивающего состава согласно изобретению оценивают в этом примере. Дисперсию ДАК готовят расплавлением 94,5 г ДАК с 4,0 г катионного амина ((хлорида ди(гидрогенизированого таллового)диметиламмония, фирменное наименование Querton 442 Akzo Nobel) и 1,5 г неионного соединения (алкильного соединения полиэтиленоксида, имеющего 7 звеньев этиленоксида и алкильную часть молекулы, содержащую 11 атомов углерода, Berocell 537). Расплав отверждают, чтобы получить гранулы. 50 г этих гранул добавляют к воде при 60^oС и расплавляют. Для получения дисперсии используют смеситель Ultra Turrax при 15000 об в мин в течение 60 секунд.

Листы бумаги получают согласно стандартному способу SCAN-C23X для лабораторных целей. Используют бумагоделательную массу, содержащую 80% отбеленной березы и 20% мела, к которой добавляют 0,3 г/л Na₂SO₄•10Н₂О. Концентрация массы 0,5% и рН 8,0. Проклеивающую дисперсию используют в сочетании с коммерческой удерживающей и обезвоживающей системой Compozil^тм, содержащей катионный крахмал и анионный золь на основе модифицированного алюминием диоксида кремния, которые добавляют к массе отдельно, катионный крахмал добавляют в количестве 7 кг/тонна на основе сухой массы и золь диоксида кремния добавляют в количестве 0,8 кг/тонна в расчете на SiО₂ и на основе сухой массы.

Показатель Cobb, измеренный в соответствии со стандартом TAPPI T441 OS-63, полученный в испытаниях, равен 17 г/м² при содержании добавленного ДАК 0,6 кг/тонна в расчете на сухую массу. Такой показатель Соbb свидетельствует о хорошей проклейке бумаги с использованием проклеивающих составов согласно изобретению.

Пример 2
Легкость получения дисперсий согласно изобретению оценивают по приготовлению дисперсий из по существу не содержащих воды проклеивающих составов. Дисперсии изобретения готовят путем а) эмульгирования по существу не содержащих воды составов ДАК (димера алкилкетена), содержащих катионный амин ((хлорид ди(гидрогенизированого таллового)диметиламмония, Querton 442 Akzo Nobel) и изменяющиеся количества неионного соединения (алкильного соединения полиэтиленоксида, имеющего 7 звеньев этиленоксида и алкильную часть молекулы, содержащую 11 атомов углерода, Berocell 537) (испытания С1-С3), b) эмульгирования по существу не содержащих воды составов ДАК, содержащих катионный амин, посредством чего изменяющиеся количества неионного соединения добавляют к водной фазе перед эмульгированием. Для сравнения оценивают соответствующие предшествующему уровню техники по существу не содержащие воды проклеивающие составы, содержащие ДАК и катионный амин (А и В). Для изобретения ДАК-воск смешивают с 2,4 мас.% на основе ДАК катионного амина и 1, 2 и 3 мас.% на основе ДАК неионного соединения.

В испытаниях С1-С3 неионное соединение содержится в по существу не содержащем воды проклеивающем составе. В испытаниях D1-D3 неионное соединение присутствует в водной фазе. В испытании Е оценивают по существу не содержащий воды проклеивающий состав, содержащий ДАК, 0,9 мас.% на основе ДАК неионного соединения, содержащего около 56 звеньев пропиленоксида и этиленоксида (Pluronic РЕ 10500) и 0,4 мас.% на основе ДАК Polydadmac FL45C с молекулярной массой от около 200000 до 500000. Состав впоследствии диспергируют в водной фазе.

По существу не содержащие воды составы ДАК получают путем расплавления ДАК, добавления катионного амина и неионного соединения или добавления только катионного амина и последующего охлаждения расплава и формирования твердых гранул. Составы для сравнения, соответствующие предшествующему уровню техники, получают из гранул, содержащих катионный амин и ДАК, которые впоследствии эмульгируют в присутствии водной фазы, содержащей нафталинсульфонат натрия (А), или которые эмульгируют в присутствии водной фазы, содержащей нафталинсульфонат натрия (В).

Дисперсии получают нагреванием водной фазы до около 70^oС и добавлением к водной фазе по существу не содержащих воды составов ДАК в форме гранул. После добавления для гомогенизации/эмульгирования используют смеситель Ultra Turrax со скоростью 15000 об в мин. Периоды времени перемешивания изменяют в диапазоне от 5 до 180 секунд. Размеры частиц измеряют Malvern Mastersizer.

Размер частиц дан в микрометрах для 50% объема.

Таблица демонстрирует, что путем добавления неионного поверхностно-активного вещества к водной фазе или к гранулам ДАК уменьшение размеров частиц достигается значительно быстрее, уменьшая таким образом необходимое время и энергию для формирования дисперсии. Для Е быстрое уменьшение размеров частиц достигается, однако, частицы никогда не становятся менее чем 3,3 микрометра, что неприемлемо.

Проклеивающие составы для проклейки бумаги могут быть водными и безводными. Составы содержат целлюлозореактивный проклеивающий агент, катионное соединение с молекулярной массой до 10000 и неионное ПАВ, которые являются диспергирующими агентами. Катионным соединением является катионное ПАВ, которое выбрано из первичных, вторичных, третичных и четвертичных соединений аммония, содержащих по меньшей мере одну углеводородную группу из 9 - 30 атомов углерода. Неионным ПАВ является простой эфир полиалкиленоксида, или его сложный эфир, или их смесь. Целлюлозореактивным проклеивающим агентом является димер кетена. Способы касаются получения водной и безводной дисперсии целлюлозореактивного проклеивающего агента. При получении водной дисперсии безводный проклеивающий состав, содержащий целлюлозореактивный проклеивающий агент, катионное соединение с молекулярной массой до 10000 и неионное соединение, эмульгируют в присутствии водной фазы. В другом случае безводный проклеивающий состав, содержащий целлюлозно-реактивный проклеивающий агент и катионное соединение с молекулярной массой до 10000, эмульгируют в присутствии водной фазы, содержащей неионное соединение. Способы касаются также производства бумаги с использованием указанных безводных и водных проклеивающих составов. Техническим результатом являются улучшение проклейки и повышение стабильности проклеивающих дисперсий. 6 с. и 20 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. Безводный состав, включающий взаимодействующий с целлюлозой проклеивающий агент, отличающийся тем, что состав является, по существу, свободным от канифолей и/или производных канифолей, содержит катионное соединение с молекулярной массой до 10000 и неионное поверхностно-активное вещество, которые являются эффективными в качестве диспергирующих агентов. 2. Состав по п. 1, отличающийся тем, что катионное соединение присутствует в количестве 0,1-20,0% от массы проклеивающего агента и неионное соединение присутствует в количестве 0,1-20,0% от массы проклеивающего агента. 3. Состав по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что катионным соединением является катионное поверхностно-активное вещество. 4. Состав по п. 3, отличающийся тем, что катионное поверхностно-активное вещество имеет молекулярную массу 200-800. 5. Состав по п. 3 или 4, отличающийся тем, что катионное поверхностно-активное вещество выбрано из первичных, вторичных, третичных и четвертичных соединений аммония, содержащих по меньшей мере одну углеводородную группу из 9-30 атомов углерода. 6. Состав по любому из пп. 3-5, отличающийся тем, что катионное поверхностно-активное вещество выбрано из хлорида диоктилдиметиламмония, хлорида дидецилдиметиламмония, хлорида дикокодиметиламмония, хлорида кокобензилдиметиламмония, хлорида коко(фракционированного)бензилдиметиламмония, хлорида октадецилтриметиламмония, хлорида диоктадецилдиметиламмония, хлорида дигексадецилдиметиламмония, хлорида ди(гидрогенизированного таллового)диметиламмония, хлорида ди(гидрогенизированного таллового) бензилметиламмония, хлорида (гидрогенизированного таллового) бензилдиметиламмония, хлорида диолеилдиметиламмония, хлорида ди(этилен-гексадеканкарбоксилат)-диметиламмония и дихлорида N-октадецил-N-диметил-N'-триметилпропилендиаммония. 7. Состав по п. 1 или 2, отличающийся тем, что катионным соединением является катионный полиэлектролит. 8. Состав по п. 1, отличающийся тем, что неионным поверхностно-активным веществом является простой эфир полиалкиленоксида или сложный эфир полиалкиленоксида, или их смесь. 9. Состав по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что взаимодействующим с целлюлозой проклеивающим агентом является димер кетена. 10. Состав по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что его применяют для приготовления водной дисперсии взаимодействующего с целлюлозой проклеивающего агента. 11. Состав по п. 1, отличающийся тем, что его применяют в качестве агента для проклейки в массе или агента для поверхностной проклейки в производстве бумаги. 12. Водный состав, включающий взаимодействующий с целлюлозой проклеивающий агент, отличающийся тем, что состав является, по существу, свободным от канифолей и/или производных канифолей, содержит катионное соединение с молекулярной массой до 10000 и неионное поверхностно-активное вещество, где количество взаимодействующего с целлюлозой проклеивающего агента составляет 1-60% по массе. 13. Состав по п. 12, отличающийся тем, что катионное соединение присутствует в количестве 0,1-20,0% от массы проклеивающего агента и неионное соединение присутствует в количестве 0,1-20,0% от массы проклеивающего агента. 14. Состав по п. 12 или 13, отличающийся тем, что катионным соединением является катионное поверхностно-активное вещество. 15. Состав по п. 14, отличающийся тем, что катионное поверхностно-активное вещество имеет молекулярную массу 200-800. 16. Состав по п. 14 или 15, отличающийся тем, что катионное поверхностно-активное вещество выбрано из первичных, вторичных, третичных и четвертичных соединений аммония, содержащих по меньшей мере одну углеводородную группу из 9-30 атомов углерода. 17. Состав по любому из пп. 14-16, отличающийся тем, что катионное поверхностно-активное вещество выбрано из хлорида диоктилдиметиламмония, хлорида дидецилдиметиламмония, хлорида дикокодиметиламмония, хлорида кокобензилдиметиламмония, хлорида коко(фракционированного)бензилдиметиламмония, хлорида октадецил-триметиламмония, хлорида диоктадецилдиметиламмония, хлорида дигексадецилдиметиламмония, хлорида ди(гидрогенизированного таллового)диметиламмония, хлорида ди(гидрогенизированного таллового) бензилметиламмония, хлорида (гидрогенизированного таллового) бензилдиметиламмония, хлорида диолеилдиметиламмония, хлорида ди(этилен-гексадеканкарбоксилат)-диметиламмония и дихлорида N-октадецил-N-диметил-N'-триметил-пропилендиаммония. 18. Состав по п. 12 или 13, отличающийся тем, что катионным соединением является катионный полиэлектролит. 19. Состав по п. 12, отличающийся тем, что неионным поверхностно-активным веществом является простой эфир полиалкиленоксида, или сложный эфир полиалкиленоксида, или их смесь. 20. Состав по любому из пп. 12-19, отличающийся тем, что взаимодействующим с целлюлозой проклеивающим агентом является димер кетена. 21. Состав по любому из пп. 12-20, отличающийся тем, что его применяют для приготовления водной дисперсии взаимодействующего с целлюлозой проклеивающего агента. 22. Состав по п. 12, отличающийся тем, что его применяют в качестве агента для проклейки в массе или агента для поверхностной проклейки в производстве бумаги. 23. Способ получения водной дисперсии взаимодействующего с целлюлозой проклеивающего агента, отличающийся тем, что, по существу, не содержащий воды проклеивающий состав, который содержит взаимодействующий с целлюлозой проклеивающий агент, катионное соединение с молекулярной массой до 10000 и неионное соединение, эмульгируют в присутствии водной фазы. 24. Способ получения водной дисперсии взаимодействующего с целлюлозой проклеивающего агента, отличающийся тем, что, по существу, не содержащий воды проклеивающий состав, содержащий взаимодействующий с целлюлозой проклеивающий агент и катионное соединение с молекулярной массой до 10000, эмульгируют в присутствии водной фазы, содержащей неионное соединение. 25. Способ производства бумаги путем добавления состава проклеивающего агента к массе, содержащей целлюлозные волокна и необязательный наполнитель, обезвоживания массы на сетке, отличающийся тем, что состав является составом по п. 1. 26. Способ производства бумаги путем добавления состава проклеивающего агента к массе, содержащей целлюлозные волокна и необязательный наполнитель, обезвоживания массы на сетке, отличающийся тем, что состав является составом по п. 12.