СОСТАВ ДЛЯ ОБЛАГОРАЖИВАНИЯ ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2008 года по МПК D21H19/38 D21H19/54 D21H19/64 

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

Известен состав для мелования бумаги и картона, содержащий в качестве пигмента карбонат кальция и дисперсионное связующее (1, пат. США №3362845А, кл. 427-357, опубл. 1968 г.).

Известен также состав для предварительного покрытия, содержащий (мас.ч.):

пигмент100связующее36диспергатор0,3-0,6

(2 - Производство бумаги с двукратным покрытием. Регламент Корюковской фабрики технических бумаг, 1980 г.)

Недостатком этих составов является низкая устойчивость мелованной поверхности к выщипыванию.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и назначению является состав для облагораживания (подслоя) волокнистого материала, содержащий модифицированный неорганический пигмент и водорастворимое связующее (см. SU, 1079721, МПК ⁷D21Н 19/38, опубл. 15.03.1984). В качестве модифицированного неорганического пигмента он содержит химически осажденный мел, модифицированный олеиновой кислотой, а в качестве связующего - натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы (NaКМЦ) и водорастворимую синтетическую смолу при следующем соотношении компонентов (в мас.%):

пигмент100связующее105-200

Однако известный состав при недостаточно высокой стойкости мелованной поверхности к выщипыванию отличается весьма высоким содержанием дорогостоящего компонента - NaКМЦ.

Новым положительным результатом при использовании предлагаемого изобретения является более высокая стойкость облагороженного волокнистого материала к выщипыванию, а также снижение расхода связующего.

Поставленный положительный результат достигается тем, что предлагаемый состав для облагораживания волокнистого материала, содержащий модифицированный неорганический пигмент и водорастворимое связующее, согласно изобретению, в качестве пигмента содержит смесь сульфоалюмината кальция и каолина при их массовом соотношении от 10:90 до 40:60 соответственно, модифицированную крахмалом или поливиниловым спиртом (ПВС) при содержании в ней крахмала 3,0-5,0 мас.ч. или ПВС 0,5-1,5 мас.ч. от общей массы сульфоалюмината кальция и каолина, а в качестве водорастворимого связующего состав содержит крахмал при следующем соотношении компонентов (мас.ч.):

пигмент100крахмал25-50

Использование в меловальном составе указанных компонентов обеспечивает высокую адгезию покрытия к основе (бумаге или картону).

Состав для облагораживания может содержать различные вспомогательные добавки, например диспергатор, оптический отбеливатель, пеногаситель. При этом указанное выше соотношение основных компонентов состава не изменяется.

Пигмент для приготовления облагораживающего состава получают следующим образом. В реактор-смеситель подают заданное количество воды, содержащей в растворенном виде расчетное количество связующего - крахмала или ПВС. Затем при интенсивном перемешивании в реактор постепенно вводят в виде порошков или дисперсий заданные количества гидроксида кальция и каолина, дисперсию перемешивают несколько минут и затем в реактор постепенно добавляют нужное количество раствора сульфата алюминия, содержащего заданное количество сульфата алюминия. После завершения подачи раствора сульфата алюминия смесь интенсивно перемешивают 15-20 минут. Получают дисперсию пигмента, представляющую собой смесь каолина и сульфоалюмината кальция, полученного из гидроксида кальция и сульфата алюминия. При этом смесь модифицирована связующим - крахмалом или ПВС. Количества подаваемых в реактор исходных материалов определяют количество сульфоалюмината кальция, соотношение между количествами сульфоалюмината кальция и каолина, соотношение между массой пигментов и модифицирующей добавкой - крахмалом или ПВС.

Полученный пигмент можно назвать композиционным.

Далее в реактор подается в виде водного раствора необходимое количество крахмала и смесь перемешивается несколько минут. В результате получается состав для облагораживания волокнистого материала с содержанием сухих веществ 15-25%.

Состав наносить на основу (картон или бумагу) можно с использованием различных устройств, например ракелей, тем самым изменяя массу покрытия.

В таблице приведены характеристики пигмента в составе для облагораживания, собственно состава, а также покрытия.

На основании данных таблицы можно полагать, что покрытие, предназначенное по нашему предложению для облагораживания волокнистых материалов (картона, бумаги), может также использоваться как предварительное покрытие (подслой) при двухслойном или трехслойном меловании. Компоненты покрытия - модифицированная связующим смесь сульфоалюмината кальция (сатинвейса) и каолина, а также крахмал - хорошо сочетаются практически со всеми компонентами покровных смесей (пигментами, связующими, включая латексы и т.д.). Это дает возможность наносить на предлагаемое универсальное покрытие составы, оптимальные при получении той или иной конкретной мелованной продукции с заданными техническими характеристиками.

Таким образом, предлагаемый состав позволяет получать покрытие с высокими показателями по стойкости к выщипыванию, белизне, гладкости. Это покрытие можно использовать в качестве предварительного покрытия при двух- и трехслойном меловании с получением мелованной продукции различного назначения.

Таблица
Характеристики композиционного пигмента, меловального состава и покрытия подслоя.№№ п/пКомпозиционный пигментМеловальный состав для облагораживанияПокрытиеСульфоалюминат кальцияКаолинКрахмал на модификациюПВС на модификациюКрахмал всегоКонцентрация по с.в.Вязкость по В3-426Масса покрытияСтойкость покрытия к выщипываниюСтойкость покрытия к выщипыванию по ДенисонуБелизна покрытия (белизна основы 70, 75%)Гладкость (по методу Бекка)мас.ч.мас.ч.мас.ч.мас.ч.мас.ч.%сг/м²м/с№ воска%с140603,0-3013,813,07,0>2,51275,25300240605,0-4014,012,35,8выщипывания нет1874,95350320803,0-5024,317,86,6>2,51874,85220410905,0-3025,214,64,22,4-2,51474,3020053070-0,54015,616,55,3>2,51875,9525063070-1,52516,518,46,2>2,51675,8280

Состав предназначен для облагораживания волокнистого материала, относится к области изготовления бумаги и картона при производстве мелованных видов картона и бумаги. Состав для облагораживания волокнистого материала содержит водорастворимое связующее, а в качестве пигмента - смесь сульфоалюмината кальция и каолина, модифицированную крахмалом или поливиниловым спиртом. Техническим результатом является обеспечение высоких показателей по стойкости к выщипыванию, белизне, красковосприятию и гладкости, а также предлагаемый состав обеспечивает высокую адгезию покрытия к основе (картону или бумаге), что дает возможность использовать облагораживающее покрытие в качестве подслоя при 2- или 3-кратном меловании картона или бумаги с получением продуктов с заданным диапазоном технических характеристик. 1 табл.

Состав для облагораживания волокнистого материала, содержащий модифицированный неорганический пигмент и водорастворимое связующее, отличающийся тем, что в качестве пигмента он содержит смесь сульфоалюмината кальция и каолина при их массовом соотношении от 10:90 до 40:60 соответственно, модифицированную крахмалом или поливиниловым спиртом, при содержании в ней крахмала 3,0-5,0 мас.ч. или поливинилового спирта 0,5-1,5 мас.ч. от общей массы сульфоалюмината кальция и каолина, а в качестве водорастворимого связующего состав содержит крахмал при следующем соотношении компонентов, мас.%:

пигмент100крахмал25-50