Изобретение относится к обоям со слоем клеящего вещества на оборотной стороне, не клеящегося в сухом состоянии, но активируемым водой, а также их изготовлению и использованию.
Обои согласно независимому пункту изобретения известны уже в течение десятилетий. Так, в немецкой заявке DE 2623903 А1 описывается обойное полотно с нанесенным слоем клейстера, расположенным на его оборотной стороне, который становится способным к склеиванию за счет увлажнении. Они (обои) отличаются тем, что печатный материал состоит из набивной бумаги или подобного материала, на оборотной стороне которого каширован (нанесен) способный к впитыванию слой, в частности слой промокательной бумаги, которая имеет слой клейстера. Слой клейстера получается за счет напыления сухого клеевидного порошка на увлажненное полотно бумаги или подобный материал. Документ не содержит никаких указаний на состав клейстера и на связанные с этим свойства, такие как начальная клейкость и способность к перемещению еще влажных обоев.
В европейской заявке на патент ЕР 1262591 А1 описывается изготовление стекловолоконной ткани или волокнистой массы для облицовки стен, которая благодаря многократному нанесению слоев легко может быть стянута со стены. Клеящий, самый верхний слой состоит из крахмала, а также в некоторых случаях из дополнительных органических веществ или красящих веществ. Другие связующие средства не названы, также как и связанные с ними аспекты, например, такие как начальная клейкость и способность к перемещению полотна.
В немецкой заявке DE 3018764 А1 описывается сухое покрытие для подлежащей склеиванию бумаги и тому подобных материалов, в частности оборотной стороны обоев, которое содержит следующие составные части:
a) водорастворимый, клеящий эфир целлюлозы и/или эфир крахмала или продукты расщепления крахмала, например, такие как карбоксиметилкрахмал,
b) слабо клеящие или не клеящие высоковязкие водные растворы, содержащие гидроколлоиды,
c) разделительный материал (смазка),
d) наполнители и
e) вспомогательные средства и стабилизаторы.
Указанный состав наносится в виде 10-30%-ного раствора и/или дисперсии в воде известным способом и высушивается. Таким образом должны получиться полотна обоев, которые после погружения в воду на 10-30 секунд и после набухания клеящего вещества в течение 3-8 минут способны к перемещению во время процесса оклейки обоями и за счет повторного, короткого стягивания и выравнивания могут быть скорректированы. Также они должны быть способны стягиваться сухими. Но недостатком при этом является длительное время погружения и набухания клеящего вещества. В дополнение, в особых случаях могут возникать особые проблемы, например деламинирование дуплекс-обоев при перемещении, когда превышено время пребывания в открытом виде. Кроме того, при длительном времени набухания особенно сильно становится заметным нестабильность размеров. И, в конце концов, при быстром просушивании это приводит к склеиванию оборотных сторон друг с другом.
В немецкой заявке на патент DE 3112180 А1 описывается сухое покрытие для подлежащей склеиванию бумаги и тому подобных материалов, в частности для оборотных сторон обоев, который включает следующие составные части:
a) нативный крахмал,
b) карбоксиметилцеллюлозу,
c) (тио)мочевину,
а) полиакриламид и/или полиоксиэтилен и
е) стабилизаторы и регуляторы pH для области значений pH от 5,5 до 7,5.
Нанесение покрытия происходит из 10-30%-ного раствора и/или дисперсии в воде известным способом. Указанная рецептура делает возможным хорошее проникание клейстера на глубину шероховатого грунтовочного слоя штукатурки, а также хорошую способность к перемещению обоев для выравнивания полотен. Но недостатком здесь снова является комбинация упомянутых свойств.
Задача состоит в создании обоев с клеящим слоем на оборотной стороне, которые, несмотря на высокую начальную клейкость во влажном состоянии, допускают их перемещение (сдвиг) для корректировки. Кроме того, клеящее вещество должно настолько быстро приобретать достаточно высокую начальную клейкость, что обои в течение секунд после смачивания водой клеящего вещества способны были приклеиваться на стену или на потолок. Затем вода должна быть снова удалена, по возможности, настолько быстро и полностью, чтобы она практически больше не влияла на размеры наклеенных обоев. Естественно, обои должны также, по возможности, соответствовать всем остальным требованиям к обоям, включая простое и экономичное изготовление, простое и надежное использование, а также включая простое удаление за счет оттягивания сухого полотна от грунтовочного слоя без остатка бумаги. Более подробно, частные задачи состоят в следующем: слой предварительно нанесенного на оборотную сторону обоев клейстера при контакте с водой должен в течение секунд превращаться в волокнистую массу, но в состоянии покоя не должен растворяться в водяной бане. Также при очень быстром извлечении обойного полотна из водяной бани для активирования слоя клеящего вещества должно быть полное поглощение воды. Продолжительность действия воды на обои (увлажнение) должна быть явно увеличена, без того чтобы снижение продолжительности грозило отверстиями в швах и при увеличении продолжительности собственная прочность обоев существенно снижалась. Слой клеящего вещества должен проявлять высокую начальную клейкость и после высыхания должен проявлять высокую конечную прочность, которая за счет подобранного объема набухания в состоянии сгладить неровности грунтовочного слоя и обеспечить как хорошую способность обоев к перемещению, в частности, обусловленную повторяющимся рисунком - при установке, так и достаточно длительное время в открытом состоянии при наклейке обоев. Щели в швах - до настоящего времени проблема, вызывающая наиболее серьезные опасения при предварительно наклеенных обоях - должны встречаться также мало, как и образование выделяющихся из клея пузырьков воздуха между покрытием стен и грунтовочным слоем. Объем набухания расплывшегося (превратившегося в волокнистую массу) клейстера в области швов должен быть к тому же специально установлен таким образом, чтобы было гарантировано надежное склеивание, но клеящее вещество не могло бы проникнуть в область стыка на поверхность и тем самым вызвать наплывы (пятна). В дополнение, предварительное нанесение слоя клейстера должно быть разработано таким образом, чтобы обои, в частности обои из нетканого материала (волокнистой массы), могли быть также без проблем снова покрыты многократно водной дисперсионной краской, без того чтобы это приводило к явлению отслаивания во время нанесения слоя краски. Предварительное нанесение слоя клейстера, в конце концов, не должно также оказывать отрицательного влияния на способность к стягиванию полностью сухих обоев, также после многократного покрытия краской.
Заявляемый раствор охарактеризован в пунктах формулы изобретения. Сущность изобретения состоит в выборе подходящих компонентов клеящего вещества, а также их нанесении на стабильные в размерах обои.
Объектом изобретения являются обои со слоем клеящего вещества на их оборотной стороне, не клейким в сухом состоянии, но активируемым водой, при этом слой клеящего вещества содержит, по меньшей мере, следующие компоненты:
A) по меньшей мере, один эфир целлюлозы, переведенный в ретард-форму (форма замедленного действия),
B) по меньшей мере, один рН-регулятор для щелочной области больше чем 8, в частности от 9,5 до 11,5, а именно, прежде всего, карбоксиметилкрахмал, а также сода, и
C) по меньшей мере, один способный к набуханию, нерастворимый в воде полимер со степенью измельчения от 5 до 2, измеренной на струйном сите ALLPINE, в частности эфир целлюлозы, не переведенный в ретард-форму, или гуар (GUAR HGP).
Под "обоями" следует понимать содержащее бумагу покрытие для стен.
Обои, которые стабильны в размерах при контакте с водой, должны иметь максимальное изменение в размерах во влажном состоянии от +/-0,4 мм на 10 см, согласно измерительным методам, указанным в примерах. Предпочтительными являются стабильные в размерах обои, находящиеся на волокне, это означает, что они находятся в виде отдельного слоя, наряду, по меньшей мере, с одним слоем бумаги или интегрированы в слой бумаги.
Под "обоями из нетканого материала" понимается комбинация материалов полиэфир-, полиэтилен- или полипропилен-волокнистой массы (так называемой неплетеной ткани) со слоем из бумаги, в частности верхним слоем бумаги. Они отличаются высокой степенью стабильности в размерах, прочностью на разрыв во влажном состоянии и способностью к оттягиванию в полностью высушенном состоянии и могут, естественно, хорошо покрываться краской. Предпочтительными являются обои с такой высокой степенью прочности на разрыв, что после высыхания они полностью могут быть оттянуты, также могут быть оттянуты сухими без остатков бумаги. Как правило, клеящее вещество остается на грунтовочном слое.
Простейшей формой указанных обоев из нетканого материала является материал, построенный из одного слоя и состоящий при массе примерно до 160 г/м2 из отвержденного комбинированного состава из целлюлозных и текстильных волокон, например ПП/ПЭ (РР/РЕ) - смешанная волокнистая масса. За счет тиснения видимая сторона обоев из нетканого волокна может быть исполнена профилированной. Указанные обои из нетканого волокна отличаются тем, что они формостабильны и имеют достаточную прочность на разрыв в состоянии, когда на них нанесен клейстер, так как комбинированное волокно поглощает только небольшое количество влаги. Следующее преимущество обоев из нетканого волокна состоит в том, что они в сухом состоянии без остатка могут стаскиваться с грунтовочного слоя. Но все-таки обои из нетканого волокна имеют недостаток, состоящий в том, что нетканое волокно очень дорого в изготовлении, за счет чего цена при массе до 160 г/м2 во много раз выше сопоставимых бумажных обоев.
Наряду с указанными, свободными от других составляющих обоев из нетканого волокна, известны также обои из нетканого волокна, которые содержат тонкий слой носителя из нетканого волокна, на который нанесен структурированный верхний слой из вспененного поливинилкарбоната (PVC) или из акриловой пены. Правда, за счет использования тонкого слоя из нетканого волокна затраты на изготовление снижаются, но все-таки более тонкий слой из нетканого волокна имеет недостаток, состоящий в том, что нетканый материал легко просвечивает, так что он нуждается с точки зрения цвета в нейтральном грунтовочном слое и/или окрашенном PVC- или акриловом слое или в покрытии PVC-слоем, для того чтобы избежать просвечивания грунтовочного слоя.
К обоям из нетканого волокна должны быть причислены также обои, которые состоят, по меньшей мере, из двух соединенных друг с другом слоев материала, а именно одного слоя из материала-носителя, прилегающего к подлежащему оклейке обоями грунтовочному слою, и одного верхнего слоя из материала, образующего видимую сторону, при этом материал-носитель является устойчивым к разрыву комбинированным материалом из длинноволокнистых волокон, которые химически, в частности за счет склеивания или сваривания, отверждаются, и материал верхнего слоя состоит из бумаги (см. DE 20113109 U1). Конкретные данные для слоя-носителя и материала верхнего слоя, а также для изготовления указанных обоев из нетканого волокна должны быть взяты из настоящей работы. Об обоях с нанесенным слоем клеящего вещества речь не идет. Предпочтительными являются также подобные обои, у которых, по меньшей мере, один слой бумаги каширован на нетканое волокно из синтетических волокон в качестве материала-носителя. При определенных обстоятельствах может быть целесообразным, когда материал-носитель является объемным нетканым волокном, например, когда он подступает к теплоизоляции. Мерой объема является способность к поглощению воды. Это определяется по способу Кобба (Cobb) (DIN 20535). Обои могут быть сконструированы также для других специальных целей, например для экранирования электромагнитных полей.
Обои представляют собой материал с “нанесенным слоем клеящего вещества” на оборотной стороне. Они содержат, следовательно, прочно склеивающий, связывающий, более или менее компактный слой из клеящего вещества, в частности клейстера.
Слой клеящего вещества имеет вес, отнесенный к единице площади, от 5 до 30 г клеящего вещества на 1 м2, предпочтительно от 10 до 20 г/м2. Наносимое количество в конкретном случае определенных условий для соответствующих обоев, принимая во внимание вес, отнесенный к единице площади, натяжение роликов и/или тиснение, следует подбирать, для того чтобы можно было гарантировать безопасное перемещение и надежную посадку на грунтовочном слое до желаемого повторного снятия (отрыва).
Слой клеящего вещества предпочтительно имеет профиль толщины, при этом края по ширине примерно от 2 до 10 см, предпочтительно примерно от 2,5 до примерно 5 см, примерно в 1,5 раза, в частности примерно в 1,2 раза, толще, чем середина. Тем самым получается, что в области, более близкой к краю, результатом является более высокое среднее количество клеящего вещества, чем в средней части обоев, для того чтобы специальным способом рассчитать технические требования относительно перемещения. Нанесение бòльших количеств в области швов не должно приводить однако к тому, что за счет превышения количества клеящего вещества сверх необходимого возникают недостатки в отношении швов, проникания или загрязнения.
Слой клеящего вещества при его изготовлении удовлетворяет очень специфическим и отчасти противоречащим друг другу требованиям - при хранении обоев, при наклейке обоев, а также при удалении обоев. В зависимости от типа и использования обоев следующие свойства имеют большее или меньшее значение. Так, слой клеящего вещества должен, по возможности в малой степени, отрицательным образом влиять на обычную скорость производства при непрерывном изготовления обоев, например накатку при выпуске готовых обоев. Кроме того, слой клеящего вещества должен иметь достаточную прочность на истирание и выносить обычную транспортировку обоев без повреждения. Незначительная склонность к слипанию в свернутом состоянии также важна: ни в коем случае слой клеящего вещества не должен стать клейким при хранении в сухом состоянии. В блок-тестах, приведенных в примерах, указанная характеристика должна составлять, по меньшей мере 4, по возможности 1. Но, в противоположность этому, он очень быстро должен стать клеящим при активировании за счет контакта с водой, что означает высокую скорость растворения (превращения в волокнистую массу), большой объем набухания, достаточно высокую начальную клейкость. Естественно, слой клеящего вещества должен быть довольно устойчив к воде и давать возможность держать обои в открытом состоянии достаточно долгое время для обработки. Кроме того, активированный слой клеящего вещества должен иметь высокую влагоустойчивость, по возможности небольшую склонность к образованию пятен (пачканию обоев), а также относительно быстро прерывающуюся текучесть. И в заключение, способность к сушке должна быть достаточно высокой, но это не должно неблагоприятным образом влиять на способность к стягиванию.
Указанные свойства клеящего слоя согласно изобретению достигаются в значительной степени за счет вида и количества компонентов клеящего вещества.
Под “эфирами крахмала или целлюлозы” понимаются производные крахмала или целлюлозы, которые получаются за счет частичного или полного замещения атомов водорода гидроксильных групп крахмала или целлюлозы алкильными и/или (арил)алкильными группами. Алкильные и/или (арил)алкильные группы предпочтительно дополнительно имеют неионогенные, анионные или катионные группы. При этом, как правило, отдельные молекулы замещены различным образом, так что их степень замещения представляет собой среднее значение. Кроме того, заместитель может быть введен также на “новые” гидроксильные группы, образующиеся во время реакции, что, например, имеет место в случае эпоксидных реагентов. Водорастворимые эфиры крахмала и целлюлозы, используемые в рамках настоящего изобретения, имеют, по меньшей мере, одну гидроксильную группу.
Переэтерификация крахмала и целлюлозы в общем случае проводится посредством воздействия (арил)алкилгалогенидов, например метил-, этил- и/или бензилхлорида, 2-хлорэтилдиэтиламина или хлоруксусной кислоты, и/или эпоксидных реагентов, например этилен-, пропилен- и/или бутиленоксида, глицидилтриметиламмонийхлорида, и/или активированного олефина, например акрилонитрила, акриламида или винилсульфоновой кислоты, на целлюлозу, активированную основаниями, в основном водной натриевой щелочью.
В рамках настоящего изобретения понятие "водорастворимый" включает такие соединения, которые растворяются в воде с образованием раствора, диспергированного на молекулярном уровне, или коллоидного раствора. В рамках предпочтительной формы исполнения понятие "водорастворимый" относится к таким соединениям, которые имеют растворимость выше чем, по меньшей мере, 0,01 г, в расчете на 100 мл воды при 20°С. Предпочтительно растворимость водорастворимых соединений лежит выше указанного значения, например 0,1 или 0,5 г или 1 г, в расчете на 100 мл воды при 20°С. Значения, указанные для растворимости в воде, не должны достигаться тотчас после внесения соответствующего вещества в воду. Может быть достаточным, например, если соответствующие значения достигаются после временного интервала примерно 10 или примерно 20 минут или более.
Понятие "диспергируемый в воде" в рамках настоящего описания охватывает соединения, которые находятся в воде не в виде диспрегированного на молекулярном уровне или коллоидного раствора, а распределены в воде в виде дисперсной фазы.
Эфиры крахмала и целлюлозы, используемые в рамках настоящего изобретения как составная часть слоя клеящего вещества, перед изготовлением слоя клеящего вещества находятся в форме частиц. Понятие "в форме частиц" относится при этом к состоянию частиц устойчивого полисахарида, фактически преобладающему внутри состава связующих средств. При этом в рамках настоящего изобретения возможно, что полисахаридная частица, к которой в рамках настоящего изобретения относится понятие "в форме частиц", представляет собой агломерат из различных частиц с размером частицы, который лежит ниже размера частиц (например, первичная частица). Понятие "в форме частиц", как оно используется в рамках последующего описания, относится к частицам, находящимся внутри состава связующего средства, например, как они могут быть измерены с помощью обычных методов классификации размеров частиц, например с помощью способа просеивания, с помощью электронного микроскопа или светорассеяния, без дальнейшего измельчения. При этом несущественно, находятся ли частицы, представленные в заявляемом связующем средстве, в виде агломерата из первичных частиц или частица сама является первичной частицей.
В рамках предпочтительной формы исполнения настоящего изобретения частицы эфиров крахмала и целлюлозы имеют состав с такими размерами частиц, в котором самое большее 8 мас.%, предпочтительно меньше 8 мас.%, частиц имеют размер более 200 мкм. Предпочтительно примерно от 40 до 95 мас.%, в частности примерно от 60 до примерно 90 мас.% или примерно от 75 до примерно 85 мас.%, частиц крахмала и целлюлозы имеют размер частиц около 0,1 мкм.
В качестве “эфиров целлюлозы” подходящими являются следующие типы: карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), карбоксиметилметилцеллюлоза (КММЦ), этилцеллюлоза (ЭЦ), гидроксибутилцеллюлоза (ГБЦ), гидроксибутилметилцеллюлоза (ГБМЦ), гидроксиэтилцеллюлоза (ГЭЦ), гидроксиэтилкарбоксиметилцеллюлоза (ГЭКМЦ), гидроксиэтилэтилцеллюлоза (ГЭЭЦ), гидроксипропилцеллюлоза (ГПЦ), гидроксипропилкарбоксиметилцеллюлоза (ГПКМЦ), гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ), гидроксиэтилэтилцеллюлоза (ГЭЭЦ), метилгидроксиэтилцеллюлоза (МГЭЦ), гидроксиэтилметилцеллюлоза (ГЭМЦ), метилгидроксэтилцеллюлоза (МГПЦ), метилцеллюлоза (МЦ) и пропилцеллюлоза (ПЦ), при этом карбоксиметилцеллюлоза, метилцеллюлоза, метилгидроксиэтилцеллюлоза или метилгидроксипропилцеллюлоза, а также щелочные соли карбоксиметилцеллюлозы и также при необходимости алкоксилированная, в частности этоксилированная, метилцеллюлоза являются предпочтительными.
Предпочтительными эфирами целлюлозы являются метил-, метилгидроксипропил- и метилгидроксиэтилцеллюлоза. Они имеют степень переэтерификации, которая определяет вязкость в 2%-ном водном растворе при 20°С (Brookfield, RVT, Spindel 4-6), равную от 0,200 до 30 мПа·с, предпочтительно от 5 до 10 Па·с.
Под “ретардированными” эфирами целлюлозы (“ретард-формы” эфиров целлюлозы) в рамках настоящего изобретения понимается эфир целлюлозы, который для установления его растворимости в воде или водных растворах был подвергнут поверхностной обработке, в частности поверхностному смачиванию. “Ретардированный” эфир целлюлозы, как он используется в рамках настоящего изобретения, показывает по отношению к тем же самым эфирам целлюлозы в неретардированной форме замедленную растворимость, т.е. до его растворения в воде или водном растворе проходит бòльший промежуток времени, чем для соответствующего не-ретардированного эфира целлюлозы.
Растворимость в воде эфира целлюлозы, используемого в рамках настоящего изобретения для получения заявляемого ретардированного эфира целлюлозы, составляет, как правило, по меньшей мере, 0,5 массовых частей на 100 массовых частей воды. Предпочтительно растворимость в воде составляет, по меньшей мере, около 0,5 массовых частей на 30 массовых частей воды.
Для получения частично смачиваемых водорастворимых эфиров крахмала и целлюлозы используется водорастворимый эфир целлюлозы в контакте с глиоксалем и/или полиглиоксалем.
Для проведения указанной реакции предпочтительно используются водные растворы глиоксаля или полиглиоксаля. В рамках предпочтительной формы исполнения изобретения используются водные растворы глиоксаля, которые имеют содержание глиоксаля примерно от 0,1 до примерно 60 мас.%, например примерно от 2 до примерно 50 мас.% Особенно подходящими являются, например, растворы глиоксаля, которые имеют содержание глиоксаля примерно от 20 до 45, в частности примерно от 30 до 40 мас.% Если для получения используемых согласно изобретению эфиров целлюлозы используются водные растворы полиглиоксаля, то имеют они предпочтительно содержание полиглиоксаля примерно от 70 до примерно 90 мас.% Предпочтительно используется продажная форма с содержанием 80 мас.% (Highlink 80, изготовитель: Tromsal). Возможно также для получения ретард-форм эфиров целлюлозы использовать глиоксаль и полиглиоксаль вместе, т.е. одновременно или друг за другом.
Глиоксаль и/или полиглиоксаль, в расчете на водорастворимые эфиры целлюлозы, как правило, используются в количестве от примерно 0,05 до примерно 8 мас.%, предпочтительно примерно от 0,1 до примерно 5 масс.%, и особенно предпочтительно в количестве примерно от 0,5 до примерно 3 мас.% Так, полиглиоксаль может быть использован, например, в количестве больше 1 мас.%, в частности в количестве примерно от 1,3 до примерно 1,9 или примерно от 1,45 до примерно 1,75 мас.%, в расчете на водорастворимый эфир целлюлозы.
Водорастворимый эфир целлюлозы или смесь из двух или более таких эфиров целлюлозы для проведения реакции получения ретард-форм (реакции ретардирования) должны находиться предпочтительно в сухой форме, т.е. с содержанием воды, самое большее, примерно 15 мас.%, предпочтительно, самое большее, примерно 10 мас.%. Предназначенные для обработки эфиры целлюлозы при этом могут иметь, например, содержание воды от примерно 5 до примерно 15 мас.% или примерно от 6 до примерно 9 мас.%. В рамках способа получения ретард-форм возможно также использование увлажненных, т.е. содержащих воду, эфиров целлюлозы, как они получаются в виде сырых продуктов переэтерификации целлюлозы. Влажные эфиры целлюлозы имеют, как правило, содержание воды больше, чем примерно от 15 мас.% до примерно 70 мас.%, предпочтительно примерно от 20 мас.% до примерно 40 мас.%. Подлежащие обработке эфиры целлюлозы могут использоваться, например, в порошкообразной форме. Эфиры целлюлозы при этом могут находиться, например, в гранулированной или порошкообразной форме. Если используются порошкообразные эфиры целлюлозы, то, например, примерно до 60 мас.%, особенно предпочтительно примерно до 70 мас.% и, в частности, предпочтительно примерно до 80 мас.%, имеют размер частиц меньше чем 0,2 мм, предпочтительно меньше чем примерно 0,125 мм и особенно предпочтительно меньше чем примерно 0,1 мм (определенный согласно DIN 4188).
Контактирование водорастворимого эфира целлюлозы или смеси из двух или более водорастворимых эфиров целлюлозы с глиоксалем или с полиглиоксалем или их смесью может происходить любым способом. Если используется влажный эфир целлюлозы или смесь двух или более влажных эфиров целлюлозы, то водный раствор глиоксаля может добавляться, например, посредством разбрызгивания, прикапывания или любым другим подходящим способом добавления к целлюлозным эфирам или к смеси из двух или более целлюлозных эфиров. Возможно также смешивать водный раствор глиоксаля или полиглиоксаля или их смесь и водорастворимый эфир целлюлозы или смесь из двух или более водорастворимых эфиров целлюлозы в смешивающем устройстве, например в экструдере. Подходящим является также любое другое смешивающее устройство, например устройство для смешения ротор-статор.
Для получения ретард-форм эфиров целлюлозы, используемых согласно изобретению, реакция получения ретард-форм может проводиться при температуре окружающей среды, т.е. при температуре примерно от 10 до примерно 30°С. Но возможно также проводить реакцию получения ретард-форм при одной из более высоких температур, например при температуре примерно от 30 до примерно 60°С. При необходимости реакция получения ретард-форм может быть проведена при еще более высоких температурах, например примерно от 60 до примерно 100°С, или при температуре кипения используемого раствора глиоксаля или полиглиоксаля, в случае, если таковой используется.
Ссылаясь на описанную здесь реакцию получения ретард-форм, эфир целлюлозы или смесь из двух или более эфиров целлюлозы и глиоксаля и/или полиглиоксаля может выдерживаться. Такая выдержка может быть осуществлена, например, в емкости, которая уже была использована для проведения реакции получения ретард-форм.
Смеси, обрабатываемые в рамках реакции получения ретард-форм, во время выдержки могут быть подвергнуты дальнейшему перемешиванию, например, за счет нахождения в соответствующем смешивающем устройстве, например, обогреваемом плужном смесителе или обогреваемом вращающемся барабане. Выдержка осуществляется предпочтительно при температуре, по меньшей мере, примерно 70°С. В рамках другой предпочтительной формы настоящего изобретения температура во время выдержки составляет выше, например, по меньшей мере, примерно 75 или, по меньшей мере, примерно 80°С. Оказывается, что выдержка может быть проведена при еще более высоких температурах, например при 85, 90, 95 или даже 100°С. Верхняя граница для температуры, поддерживаемой при проведении выдержки, представляет собой, как правило, точку кипения находящейся в смеси части воды или водного раствор глиоксаля и/или полиглиоксаля.
Находящиеся в форме частиц ретардированные эфиры целлюлозы или смесь из двух или более ретардированных эфиров целлюлозы в воде или в водных растворах придают растворам такие свойства, что после, самое большее, примерно 60 минут, в частности 30 минут или меньше, например меньше, чем примерно 20, 15 или 10 минут, достигается, по меньшей мере, 40% максимальной вязкости, т.е. вязкости, как она устанавливается, например, в соответствующем растворе после примерно от 3 до примерно 10 часов. Предпочтительно частицы ретардированных эфиров целлюлозы, используемых согласно изобретению, после примерно от 5 до примерно 10 минут достигают примерно 50% максимальной вязкости, предпочтительно, по меньшей мере, примерно 60%.
Эфиры целлюлозы являются типичными клеящими веществами и используются в рассматриваемых здесь составах клеящих веществ, в частности, из-за их высокой способности удерживать воду, их способности к начальной клейкости и к конечной прочности и, в частности, к регулированию временем в открытом состоянии и достаточной способностью к перемещению. Используется бимодальная смесь различной степени измельчения, например 2 и 5, для того чтобы, с одной стороны, в мелкодисперсной области реализовать немедленное поглощение воды и быстрое растворение при одновременном “устранении ретардирования” и для того чтобы с другой стороны, для крупнозернистых частиц в набухшем состоянии гарантировать шарикоподшипниковый эффект, для того чтобы хорошо и без проблем сдвинуть обкладку стен при наклейке обоев в желаемое конечное положение и правильно стыковать швы. Для объяснения других деталей в свойствах целлюлозных эфиров указываем на соответствующую специальную литературу, в частности на книгу “"Polysaccharid-Eigenschaften und Nutzung" Einführung von Burchard).
Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) в размолотом состоянии представляет собой также важный сырьевой материал для нанесения слоев с оборотной стороны и представляет в настоящее время уровень техники. Рассматриваются исключительно очень быстро растворимые типы, как они предоставлены различными изготовителями. Недостатком является, в большинстве своем, очень клейкая структура растворенной в воде КМЦ и сильная зависимость растворения от жесткости используемой воды, что а priori существенно ограничивает вводимое количество в составы для предварительно наносимых слоев.
Примерами эфиров целлюлозы, имеющихся в продаже, являются Natrosol- и Blanosol-типы фирмы Hercules.
Под рН-регулятором следует понимать вещество, которое за счет своего растворения в воде целенаправленно изменяет величину рН. В настоящем случае значение pH должно быть установлено больше чем 8 и предпочтительно лежит в области от 9,5 до 11,5.
Регуляторы pH представляют собой, например, водорастворимые, предпочтительно порошкообразные, силикаты щелочных металлов (растворимое стекло), в частности Na- или К-растворимое стекло, а также щелочные соли угольной кислоты или карбоновых кислот или третичных фосфатов. Особенно предпочтительным рН-регулятором является карбоксиметилкрахмал, особенно картофельный, маисовый, пшеничный, рисовый и/или крахмал тапиоки, в состоянии, также измельченном до нативных размеров. Он способствует установлению реологических свойств клеящего вещества в набухшем состоянии и за счет своей щелочной реакции в водной среде спонтанно снимает замедленное действие (ретардирование) эфиров целлюлозы. Степень карбоксилирования (DS) целесообразным образом лежит в области от 0,1 до 1,0, в частности в области от 0,25 до 0,5. Подходящими продажными продуктами являются Solvitose C5 фирмы AVEBE, особенно Emcot UK фирмы Emlichheim.
Регуляторы pH могут быть использованы одни или в виде смеси из двух или более реагентов. Если в рамках растворения заявляемых водорастворимых составов происходит увеличение щелочности раствора, тогда количество вышеназванных добавок по отношению к общему заявляемому составу связующих средств в общем случае составляет примерно от 0,1 до примерно 5 мас.%, в частности от 2 до 3 мас.%. Решающим для количества добавки является стремящееся к увеличению значение рН. Оно должно составлять больше чем 8, в частности от 9,5 до 11,5.
Под взрывчатым средством понимается вещество или смесь веществ, которая при контакте с водой создают объем. В работу объема входит увеличение объема, а также давление набухания. Особенно большое значение, оказывается, имеет всасывающее или капиллярное действие. В связи с этим предпочтительными являются волокнистые взрывчатые средства, например
- технические целлюлозные волокна, такие как Arbocell FT 600 фирмы JRS Rettenmaier или
- гранулированные, с невысокой степенью превращения целлюлозные эфиры с высоким содержанием волокна, такие как Gulminal MC 3000 фирмы Hercules или
- измельченные, с невысокой степенью превращения целлюлозные эфиры с высоким содержанием волокна, такие как Gulminal MC 3000 фирмы Hercules или
- гранулированные, с высокой степенью превращения целлюлозные эфиры с низким содержанием волокна, такие как Tylose МН 15005 PG фирмы Clariant.
Но также могут быть действенными не волокнистые взрывчатые средства, такие как гуар или продукты из крахмала (например, Kelzan D фирмы Kelco или Solvitose H 4 фирмы AVEBET) и, прежде всего, поливинилпирролидон (например, Disintex 75 фирмы ISL).
Взрывчатое средство должно содержаться в клеящем веществе в количестве от 0,5 до 15, в частности от 1 до 10 и, прежде всего, от 3 до 5 мас.%.
Набухающие крахмалы (QS) - предпочтительно на основе картофеля, маиса и/или тапиоки представляют по количеству главную составную часть предварительно наносимого слоя клеящего вещества. “Мелкоизмельченный набухающий крахмал” получают таким образом, что измельчают термически растворенный (набухающий) крахмал. Подходящий набухающий крахмал отличается очень быстрым растворением, большим объемом набухания и высокой клеящей способностью в высушенном состоянии. Растворенный крахмал названного происхождения имеет желаемую “короткую” структуру, т.е. в его растворе нет вытянутых нитей. Если набухающий крахмал используется в порошкообразной форме, то предпочтительно в нативной структуре исходного крахмала. Подходящим продажным продуктом является набухающий пшеничный крахмал Type 90 фирмы Crespel & Deiters.
В качестве диспергирующего средства или смачивающего средства и/или поверхностно-активного вещества пригодны неионогенные поверхностно-активные вещества. Типичными примерами неионогенных поверхностно-активных веществ являются полигликолевые эфиры жирных спиртов, полигликолевые эфиры алкилфенолов, полигликолевые эфиры жирных кислот, полиоксиэтилированные амиды жирных кислот, полиоксиэтилированные жирные амины, алкоксилированные триглицериды, алк(ен)илолигоглюкозиды, N-алкилглюкамиды жирных кислот, белковые гидролизаты (в частности, растительные продукты на соевой основе), эфиры полиолов и жирных кислот, эфиры сахаров, эфиры сорбитана и полисорбиты. Поскольку неионогенные поверхностно-активные вещества содержат цепи полигликолевых эфиров, то они могут иметь обычное, предпочтительно узкое, гомологическое распределение. Клеящие слои предпочтительно содержат средство в виде других компонентов неионогенных поверхностно-активных веществ, например таких, как продукты последовательного присоединения в среднем от 15 до 30 молей этиленоксида к жирным спиртам с 8-18 атомами углерода.
Слой клеящего вещества может содержать также наполнители. Подходящими минеральными наполнителями являются, например, карбонаты (в частности, карбонат кальция), силикаты (например, тальк, глина, слюда), кремнеземы, сульфаты, такие как сульфат кальция или бария, гидроксид алюминия, а также стекловолокна или стеклянные шарики. Подобные наполнители в заявляемых водорастворимых составах могут содержаться, например, в количестве примерно до 3, предпочтительно примерно от 0,1 до примерно 3 мас.%, в расчете на общий слой клеящего вещества.
В качестве органического наполнителя рассматривается измельченная немодифицированная целлюлоза (порошок целлюлозы) для достижения хорошего разбухания за счет избыточного давления между обоями из нетканого материала и грунтовочным слоем (порошок целлюлозы). Подходящими также являются целлюлозные волокна.
Их количество составляет до 10 мас.%, в частности до 3 мас.%, в расчете на весь слой клеящего вещества.
В качестве консервирующего средства подходят, например, четвертичные аммониевые соединения, альдегиды, предпочтительно формальдегид, изотиазолоны или бензизотиазолоны или смеси из двух или более указанных веществ.
В качестве красителей и пигментов предпочтительно подходят белые пигменты, например мел, рутил и диоксид титана (TiO2).
Кроме того, могут использоваться редиспергируемые порошки дисперсий полимеров. Здесь речь идет, например, о гомо- и сополимерах виниловых эфиров, стирола, эфиров акриловой кислоты или метакриловой кислоты или винилхлорида. Подходящими полимерами виниловых эфиров являются, например, гомополимеры винилацетата, сополимеры винилацетата с этиленом или винилхлоридом или другими виниловыми эфирами, такими как виниллаурат, виниловый эфир Версатик-кислоты (Vercaticsaüre), винилпивалат или эфиры малеиновой или фумаровой кислоты, или гомополимеры виниловых эфиров насыщенных алкилкарбоновых кислот, где алкил с 3-8 атомами углерода, или их сополимеры с этиленом, винилхлоридом или другими виниловыми эфирами, или сополимеры, которые представляют собой смесь из двух или более названных мономеров, или смеси из двух или более названных гомо- или сополимеров. В рамках предпочтительной формы исполнения изобретения в качестве редиспергируемых порошков представлены гомополимеры винилацетата, сополимеры винилацетата и этилена или сополимеры виниловых эфиров насыщенных алкилкарбоновых кислот, где алкил с 3-8 атомами углерода, и этилена с содержанием этилена от 1 до примерно 40 мас.% (и содержанием от 0 до примерно 40 мас.%) других виниловых эфиров из группы виниловых эфиров насыщенных алкилкарбоновых кислот, где алкил с 3-8 атомами углерода, или винилхлорида, сополимеры стирола и эфиров акриловой кислоты и метакриловой кислоты, такие как сополимеры стирол-бутилакрилаты или стирол-этилгексилакрилаты с содержанием стирола от 1 до примерно 70 мас.%. В частности, в качестве редиспергируемого порошка используется поливинилацетат, а именно, в небольших количествах. Он регулирует не только желаемую влагоустойчивость, например, при нанесении краски на нетканые обои, но и, в зависимости от тяжести обоев, вносит также вклад в создание достаточно высокой конечной прочности.
Подобные редиспергируемые полимеры получаются, например, с помощью распылительной сушки полимерных дисперсий в скруббере.
Слой клеящего вещества может содержать еще другие водорастворимые или вододиспергируемые полимерные связующие средства, например поливинилацетат, поливиниловый спирт и полиакриламид. Указанные связующие средства служат, прежде всего, для того чтобы соединить в композитную пленку типичные компоненты клейстера, которые были нанесены в форме порошка на оборотную сторону обоев.
Поливинилацетат используется в форме дисперсии на основе неионогенных и/или содержащих целлюлозные эфиры защитных коллоидов с содержанием твердых веществ от 30 до 60%, предпочтительно от 40 до 55%. Она служит, с одной стороны, для образования клейкой пленки при нанесении порошкообразного слоя на оборотную сторону и наносится одним из обычных методов нанесения на оборотную сторону обоев из нетканого волокна, и, с другой стороны, также для конечного смачивания образовавшейся пленки клеящего вещества, при этом после высыхания получается неслипающийся конечный материал, выдерживающий напряжение роликовой обмотки. Дисперсия ПВА для запрессовки порошкообразных частиц клеящего вещества может дополнительно содержать белые пигменты, предпочтительно диоксид титана, который вызывает направленно высокую прозрачность обоев из нетканого волокна и положительно влияет на оптическое перекрытие неровностей грунтовочного слоя. Используемая дисперсия подходит также для того, чтобы укрепить внутреннее сцепление состава обоев из нетканого волокна за счет проникания в общую структуру обоев после высыхания и в некоторых случаях поддерживать формостабильным последующее тиснение. Для заявляемого использования могут рассматриваться только такие дисперсии, которые в достаточной степени способны к реэмульгированию, для того чтобы при контакте с водой спонтанно растворить (превратить в волокнистую массу) всю пленку клеящего вещества и чтобы осуществить желаемое поглощение воды примерно от 100 до 200 г/см3 в течение долей секунды. Для этого сухие пленки должны иметь достаточную эластичность при изгибе, для того чтобы можно было выдерживать напряжение роликов, с тем чтобы ни при каких условиях не растворяться в твердой форме носителя.
Подходящей дисперсией является, например, Wormalit PM 971 фирмы Cordes.
Поливиниловый спирт (ПВС) используется в порошкообразной форме. Для него устанавливается такая степень омыления, чтобы было гарантировано быстрое поглощение воды, соответственно способность к набуханию. Так как ПВС обратимо растворим или набухаем в воде, и консистенция клеящего вещества становится довольно клейкой, то используемые количества также очень ограничены.
Обратная эмульсия полиакриламида (ПАА) обладает свойством быть жидкотекучей с высоким содержанием твердых веществ, но при разбавлении водой спонтанно образовывать растворы с высокой вязкостью. Подобные эмульсии представляют собой настоящий уровень техники для составов и предварительно наносимых слоев клейстера. В настоящем случае их использование очень ограничено, например, из-за завершающего опрыскивания или набивки сухого покрытия в качестве свободной от слипания конечной операции перед процессом сушки. Подходящими продажными марками для ПАА являются, например, НЕ-полимер 100 фирмы Chevron или Texipol 63-002 фирмы Scott-Bader.
Слой клеящего вещества готовых к употреблению обоев, используемых согласно изобретению, на ощупь является сухим. Он содержит практически только равновесное количество влаги в количестве до 1, в частности до 0,5 г воды на 1 м2 при 20°С и 60%-ной относительной влажности воздуха.
Изготовление слоя клеящего вещества целесообразным образом интегрируется в непрерывный процесс производства обоев.
В обычном способе изготовления обоев
a) оборотная сторона обоев увлажняется в случае, если она недостаточно влажная,
b) увлажненная оборотная сторона посыпается порошкообразной смесью клеящего вещества и
c) порошкообразный слой клеящего вещества обрызгивается водной системой перед тем, как последуют обычные стадии процесса, такие как сушка, резание, набивка.
Так, предлагается, например, при изготовлении обоев из нетканого волокна производить нанесение слоя и сушку после первой фазы изготовления (каширование) трубчатой обойной бумаги двойной ширины с нетканым волокном) и затем во второй фазе изготовления нарезать обои, набивать и выпускать готовые изделия. Этот порядок устанавливается также из-за различных скоростей работы установок (от 60 до 80 м/мин, с одной стороны, и от 120 до 140 м/мин, с другой стороны), а также различной ширины (1100 мм, с одной стороны, и 550 мм, с другой стороны) при сравнении обеих фаз процесса изготовления. В принципе, дополнительное нанесение слоя и сушка не должны мешать уже произведенной обработке ни в первой половине изготовления, ни во второй половине изготовления. Так, высушенное покрытие на оборотной стороне, естественно, не должно приводить к истиранию обоев или становиться склонным к склеиванию.
Нанесение слоя на обои из нетканого волокна, согласно немецкому патенту DE 20113109 U1, должно, например, быть описано подробнее на фиг.1. Фиг.1 представляет собой принципиальную схему возможной установки для нанесения слоя клеящего вещества.
Первая фаза изготовления следует указаниям немецкого патента DE 20113109 U1 относительно позиции каширования. На нетканое волокно 1 из ванны с клеящим веществом 2 наносится кашированием клеящее вещество с помощью роликов для нанесения. Пропитанное клеящим веществом нетканое волокно через направляющие ролики 4 подводится к прессовочным вальцам 5, где оно соединяется (кашируется) с бумажным материалом для верхнего слоя 6. Если влажность на стороне нетканого волокна кашированного блока бумага/волокно недостаточна для схватывания порошка клеящего вещества, то с помощью пары вальцов 7 (предпочтительно вальцов для тиснения) и 8 (прижимных вальцов) из ванны 9 наносится водная система и, в случае крайней необходимости, выравнивается с помощью воздушного шабера 10 (нанесение водной системы может в основном происходить естественно, также с помощью других устройств, например с помощью сетчатых шаблонов, глубокой печати, припечатывания клеем, с помощью ракли или опрыскиванием). После поворотных вальцов 11, по возможности быстро после нанесения водной системы, сторона нетканого волокна посыпается порошком клеящего вещества из направленного рассыпающего устройства 12 с определенным сетчатым дном (сетчатыми отверстиями) и вращающейся щеткой. Рассыпанный порошок клеящего вещества с помощью кантовочных “похлопывающих вальцов” 13 внедряется глубже в волокно. Не запрессованный порошок клеящего вещества с помощью отсасывающего устройства с широкой щелью 14 и через пневматическое возвратное устройство 15 подводится к пылеулавливателю твердого вещества, после чего порошок клеящего вещества снова подается в направленное рассыпающее устройство. Порошок клеящего вещества на кашированном блоке бумага/волокно опрыскивается снова водным связующим средством из распылительного устройства (форсунки) 17, перед тем как он высушивается в сушке 18. И, наконец, следуют обычные устройства для дальнейшей обработки, например устройство для резания с концентричным проходом резца.
“Клеящее вещество для каширования” наносится в таких количествах, чтобы получилось плотное сцепление между верхним бумажным материалом 6 и материалом-носителем - нетканым волокном 1. Обычно наносимое количество по порядку величины составляет от 30 до 50 г/м2, что при содержании твердых веществ от 45 до 55 мас.% дает в итоге для наносимых количеств примерно 20 г/м2 клеящего вещества для каширования. В качестве клеящего вещества для каширования пригоден, например, Wormalit VN 5019 белый или VN 5359 непигментированный фирмы Cordes. Слой клеящего вещества для каширования может содержать добавки, например белые пигменты для уменьшения непрозрачности обоев.
“Водная система”, прежде всего, служит для достаточного смачивания нетканого волокна, так чтобы с ним сцеплялся порошок клеящего вещества, в частности тогда, когда нанесение воды происходит непосредственно перед рассыпанием порошка, при этом смесь клеящего вещества за счет мгновенного растворения затвердевает буквально на оборотной стороне нетканого волокна. Кроме того, должно быть достигнуто желательное и соответствующее мировым стандартам предельное качество пропитывания по всем обоям. В качестве водной системы рассматривается поэтому, в частности, дисперсия поливинилацетата, при необходимости, с добавкой раствора поливинилового спирта. В данном случае также могут быть добавлены белые пигменты для уменьшения непрозрачности обоев.
Типичная рецептура для водной системы указана в следующем составе:
- от 0 до 60 мас.% дисперсии поливинилацетата с содержанием твердого вещества от 30 до 60 мас.%, например Vinnapas D 50 фирмы Wacker,
- от 0 до 30 мас.% раствора поливинилового спирта (примерно 10%-ный в воде), например Mowiol-типы фирмы Clariant,
- от 0 до 5 мас.% диоксида титана (TiO2) в форме порошка или гомогенно диспергированного в воде,
- от 0 до 0,3 мас.%, по меньшей мере, одного неионогенного смачивателя,
- от 0 до 5 мас.% эфира целлюлозы, например Gulminal МНРС 2000 (pr) фирмы Hercules,
- от 0 до 0,5 мас.% антивспенивателя, например Dehydran LF фирмы Cognis и
- от 0,1 до 1,0 мас.% вещества, защищающего содержащиеся в емкостях лаки и краски от поражения микробами (Topfkonservieerer), например Acticide MBS фирмы Thor Chemie.
Остаток представляет собой воду.
В соответствии с этим в простейшем случае водная система может представлять собой воду. Это имеет место, прежде всего, тогда, когда сыпучий порошок клеящего вещества при попадании на влажную поверхность оборотной стороны нетканого волокна тотчас активируется и схватывается. Наносимое количество рассчитывается таким образом, чтобы, в зависимости от структуры обоев, получалась в достаточной степени способная к поглощению влажная пленка на оборотной стороне нетканого волокна. В общем случае составляет оно от 20 до 50 г/м2.
“Порошок клеящего вещества” (порошок клейстера) имеет следующий состав:
- от 60 до 90 мас.%, по меньшей мере, одного измельченного набухающего крахмала, например набухающего пшеничного крахмала Тур 90 фирмы Emsland Stärke,
- от 0,1 до 15 мас.%, по меньшей мере, одного рН-регулятора для области значений pH от 9,5 до 11,5, в частности измельченного карбоксиметилкрахмала, например Solvitose 2426 L1 фирмы AVEBE,
- от 0,1 до 10 мас.%, по меньшей мере, одного мелкоизмельченного и переведенного в ретард-форму эфира целлюлозы, например Culminal НС 12000 Pr фирмы Hercules,
- от 3 до 15 мас.%, по меньшей мере, одного взрывающего средства, например Arbocell FT 600 фирмы Rettenmaier,
- от 0 до 3 мас.%, по меньшей мере, одного минерального наполнителя, например Omyacarb 10 GU фирмы Оmуа,
- от 0 до 0,5 мас.%, по меньшей мере, одного консерванта, например Acticide MBS фирмы Thor-Chemie,
- от 0 до 0,5 мас.%, по меньшей мере, одного неионогенного смачивающего средства, например Dehydran 980 фирмы Cognis и
- от 0 до 5 мас.%, по меньшей мере, одного редисперсионного порошка поливинилацетата, например Elotex НМ 110 фирмы Elotex.
Под “измельченным” следует понимать степень измельчения 2, под “тонко измельченным” - степень измельчения 5, определенную на струйном сите ALLPINE.
Особенность настоящего изобретения состоит в комбинации используемого карбоксиметилкрахмала с переведенным в ретард-форму целлюлозным эфиром.
В растворе карбоксиметилкрахмал имеет относительно высокую щелочность со значением pH между 10 и 11,5. Использование ретард-форм целлюлозного эфира приводит к тому, что при контакте с водой ретард-форма очень быстро увлажняется, но так, что сначала ретардирование препятствует тому, чтобы поверхностное набухание тормозилось прониканием воды в центр отдельной частицы. За счет синхронного по времени растворения карбоксиметилкрахмала значение pH спонтанно переходит в слабо щелочную область, что снова приводит к тому, что замедленное действие (ретардирование) целлюлозных эфиров мгновенно повышается. Этот искусственный прием приводит к тому, что за очень короткое время контакта достигается требуемое поглощение воды и одновременно образуется высокий и стабильный объем набухания в течение короткого времени действия эфира. Используемый дополнительно эфир целлюлозы, не переведенный в ретард-форму, из-за своего полностью отличного поведения при растворении вызывает поэтому характер “эффекта шарикоподшипника”, который требуется для достижения достаточно высокой способности обоев к перемещению на грунтовочном слое.
Порошок клеящего вещества смешивается гомогенно в отдельном процессе и нанесение через описанное устройство нанесения происходит таким образом, что расслоение может быть практически исключено.
Порошок клеящего вещества рассыпается по всей ширине полотна согласно предварительно установленному профилю рассыпания с помощью направленного определенным образом разбрасывающего устройства 16 с встроенной, вращающейся на дне щеткой и сетчатым дном с заданным расположением перфораций. В общем случае наносимое количество составляет от 10 до 25 г/м2.
Для лучшего прессования порошка клеящего вещества во влажный слой в области непосредственно позади зоны рассыпания расположено несколько похлопывающих вальцов 13, которые с квадратным профилем снизу по отношению к полотну “колотят” за счет своего вращения, за счет чего порошок клеящего вещества либо прессуется, либо в незначительной степени образует вихрь. Для улавливания вихревой пыли используется отсасывающее устройство 18, и тем самым в условиях промышленного производства устанавливается воспроизводимым в значительной степени свободный от пыли профиль нанесения. В специальном варианте способа нанесение происходит предпочтительно также с помощью рассыпания, так что оно следует предварительно определенному профилю нанесения, приводя к тому, что в более дальней области швов образуется более высокое в среднем количество, чем в средней части обоев из нетканого волокна, на которые наносится покрытие, для того чтобы специальным способом рассчитать технические требования относительно перемещения. Желаемый профиль нанесения достигается, в частности, за счет соответствующего исполнения сетчатого дна или расположения щеток в направленном рассыпающем устройстве 16.
Особым преимуществом описанного заявляемого расположения является то, что опасность взрыва пыли, исходящей от смеси клеящих веществ, может быть надежно исключена, если соблюдаются требуемые меры предосторожности и все части установки согласно инструкции заземлены.
“Водная система связующих средств” представляет собой низковязкую дисперсию, пленка которой легко может быть реэмульгирована. Она должна придавать слою клеящего вещества после заключительной сушки надежную прочность и достаточную собственную твердость с целью, что “водная система связующих средств” представляет собой низковязкую дисперсию, пленка которой легко может быть реэмульгирована. Она должна придавать слою клеящего вещества после заключительной сушки надежную прочность и достаточную собственную твердость с целью, чтобы при клейке, транспортировке и хранении обоев, а также при сухом вальцевании и возможном раскрое обоев можно было не опасаться истирания оборотной стороны покрытия. С другой стороны, слой клеящего вещества, естественно, не должен проявлять также склонности к склеиванию. В качестве водных связующих средств рассматриваются в большинстве своем обычные дисперсии поливинилацетата с содержанием твердого вещества от 20 до 55 мас.%, предпочтительно от 30 до 50 мас.%, и с вязкостью, которая гарантирует простое разбрызгивание и хорошее проникание в пленку клеящего вещества. Также подходят смеси дисперсий поливинилацетата с раствором поливинилового спирта, равным образом, неразбавленные и тем самым низковязкие, основанные на воде дисперсии поливинилакриламида. Бимодальное распределение частиц по размерам может иметь смысл, для того чтобы равным образом гарантировать при кашировании затвердение структуры с соответствующим состоянием поверхности. Также в отдельном случае при мгновенном активировании может быть достаточным даже опрыскивание чистой водой и тем самым “спекание” отдельных частиц твердого вещества, при этом, наряду с проблемами затрат, прежде всего, наиболее важной для выбора подходящего водного связующего средства является скорость растворения (превращения в волокнистую массу). Количество связующего средства в слое клеящего вещества в совокупности составляет от 0 до 15, в частности от 5 до 10 г на 1 м2 слоя клеящего вещества или обоев.
Сушка влажного слоя клеящего вещества, а также обоев в целом происходит при температурах в области от 140 до 160°С, в частности в области от 145 до 155°С. Естественно, температура сушки зависит от условий, например от скорости ленты, наносимых количеств воды, толщины волокна и т.д.
Сырые обои с предварительно нанесенным таким образом слоем клеящего вещества в заключительной, второй половине изготовления, при значительно более высоких скоростях прогона набиваются на видимой стороне и/или на них наносится покрытие, разрезаются до нормальной ширины 530 мм, нарезаются на нормальные рулоны и тем самым заканчивается изготовление. Естественно, что процесс нанесения слоя на оборотную сторону и набивка, соответственно завершение изготовления, в основном также возможно на линии без промежуточной стадии упаковки. Из экономических соображений, эластичности и/или качества реализация возможна только в редких случаях.
Заявляемые обои хранятся сухими в герметично закрытых полиэтиленовых пакетах.
Заявляемые обои отличаются, прежде всего, высокой начальной клейкостью во влажном состоянии моментально после их увлажнения, а также своей способностью к перемещению для корректировки полотна.
Для наклейки обоев слой клеящего вещества должен быть активирован за счет увлажнения. Это возможно в принципе за счет непосредственного увлажнения оборотной стороны обоев или косвенным образом, за счет наложения сухих обоев на увлажненный грунтовочный слой. Естественно также, что увлажнение возможно как обоев, так и грунтовочного слоя. Активирование клеящего вещества нужно только в течение до 5 секунд, предпочтительно только до 3 секунд. После этого оборотная сторона обоев является достаточно клейкой для наклейки обоев.
Действительно ли после этого начинают сразу наклейку обоев - зависит от обоев: в случае стабильных в размерах обоев, в частности для обоев из нетканого волокна, их можно тотчас наклеивать. В случае нестабильных в размерах обоев следует выждать время размягчения для сглаживания изменений в размерах. Указанное время размягчения требуется для того, чтобы преодолеть напряжения внутри обоев в сухом виде, в частности для того чтобы надежнее сгладить изменения в размерах обоев за счет размягчения. Указанное изменение в размерах зависит от материала и обычно означает расширение до 5%, но в отдельных случаях также сжатие. В случае, если не выдерживается время для сглаживания изменений в размерах, следует считаться с будущим раскрытием швов в области стыка обоев при сушке на стене. Раскрытые швы в существенной мере отрицательным образом влияют на оптическое впечатление от обоев и поэтому при всех обстоятельствах должны быть устранены.
Из этого следует несколько возможных способов наклейки обоев относительно увлажнения: можно увлажнять грунтовочный слой и/или оборотную сторону обоев. Кроме того, еще важно, должно или нет выдерживаться время размягчения.
Если должно быть выдержано время размягчения, рулон обоев кладется в корытообразную, заполненную водой ванну, из которой рулон обоев вынимается за счет простого разматывания, отрезается на желаемую длину и выдерживается в свернутом состоянии в течение требуемого времени процесса размягчения, указанного производителем, до тех пока обойное полотно не будет нанесено в течение примерно 10-15 минут после произведенного активирования на предварительно тщательно подготовленную стену.
Если время размягчения не должно выдерживаться, то предлагается увлажнить оборотную сторону обоев и затем тотчас нанести обои на грунтовочный слой. Для этого могут быть использованы вспомогательные устройства, известные здесь из процесса размягчения. Но целесообразно не погружать весь рулон обоев в воду, а только непосредственно кусок обоев, подлежащий наклейке. Еще проще протянуть оборотную сторону обоев через увлажненную губку.
В простейшем случае при использовании заявляемых обоев наклеивают обои таким образом, что а) обойное полотно увлажняется и b) увлажненное полотно обоев прижимается к стене.
Предпочтительно полотно обоев после прижимания на желаемую длину отрезается от рулона обоев и при необходимости корректируется в его положении. Целесообразно при наклейке обоев с использованием заявляемых обоев полотно обоев увлажнять с одной стороны, на стороне клеящего вещества, только достаточным для активирования количеством воды, и увлажненное полотно обоев в течение нескольких секунд после увлажнения прижимается на сухую и способную к впитыванию стенку.
На фиг.2 представлен возможный порядок при наклейке обоев: должна быть оклеена стена 21 в комнате с полом 22. Для этого рулон обоев 23 кладется в желоб устройства для наклейки обоев 24, во втором желобе которого находится пара вальцов 25. Один валец возвышается над находящейся там водой 26. Заявляемое полотно обоев 27 при проходе через пару вальцов 25 увлажняется с одной стороны водой 26 и затем прямо может быть наклеено на стену 21. После этого полотно обоев 27 отрезается и устройство для наклейки обоев 23 сдвигается на ширину полотна обоев 27.
Станок для разматывания рулонов по немецкому патенту DE 20207520 U1 представляет собой мобильный, удобный в обращении станок для разматывания обоев, так что полотно обоев также увлажняется водой и заявляемое полотно обоев с нанесенным слоем клейстера может быть непосредственно нанесено на непроклеенную стену.
Для этого в известный станок для разматывания обоев интегрируется ванна с водой. Она должна иметь достаточно большую вместимость, так что Евро-рулон может быть увлажнен. Для активирования слоя клея на один Евро-рулон требуется, по меньшей мере, один литр воды. Ванна для воды предпочтительно подвешена с помощью карданного шарнира. Подвешивание с помощью карданного шарнира требуется для того, чтобы дать возможность для дальнейшей, не зависящей от положения обработки, включая операцию “через верхнюю часть”, как, например, при обклейке обоями комнатных потолков, без того, чтобы это приводило к разбрызгиванию или неконтролируемой потере воды. Обои согласно изобретению вытягиваются из устройства таким образом, что активированный слой нанесенного клейстера оказывается непосредственно у стены, и тем самым наклеивание обоев может происходить почти что таким же способом, как описано, с существенным отличием, что согласно изобретению в данном случае обрабатываются активированные обои с предварительно нанесенным слоем клейстера.
Преимуществом такого предлагаемого устройства для нанесения при обработке обоев из нетканого волокна является очевидным и состоит в чрезвычайно простой и чистой наклейке обоев. Естественно, за счет предложенной интегрированной емкости для воды общий вес устройства для нанесения повышается. Также следует обратить внимание на то, что устройство теперь расположено до некоторой степени горизонтально.
Если не следует выдерживать времени размягчения, то предлагается еще другая возможность, а именно грунтовочный слой полностью увлажняется водой или водной системой и обои наносят в сухом состоянии. Вспомогательные устройства для этого описаны многократно, например, в немецких патентах DE 10138157 U1 и DE 20207520 U1. При этом речь идет о мобильном, удобном в обращении устройстве для разматывания рулонов. Предпочтительно увлажнять как грунтовочный слой, так и оборотную сторону обоев.
Далее изобретение описывается подробно в представленных ниже примерах.
I. Методы измерения
1. Блок-тест (тест на слипание) для обоев
a) Принцип
Подлежащие проверке обои нарезаются определенного формата и при определенном давлении в течение определенного интервала времени, при определенной температуре помещаются на хранение таким образом, что один раз подлежащие контролю поверхности прикладывается друг к другу и один раз лицевой стороной по отношению к оборотной стороне.
b) Проведение теста
Подлежащие проверке обои хранятся при комнатной температуре.
В зависимости от требования из подлежащих контролю обоев нарезаются с помощью шаблона и ножа 9 пробных образцов размером 1×1 или 5×5 см по длине кромки. Для обоев проводится три проверки, для каждой проверки требуется три пробных образца.
Два из пробных образцов прикладываются по отношению друг к другу проверяемыми поверхностями (лицевая сторона к лицевой стороне) и один пробный образец с подлежащей проверке поверхностью прикладывается к противоположной стороне проверяемой поверхности (лицевая сторона к оборотной стороне).
Эталонный контроль проводят на образцах 5×5 см по длине кромки, через интервал времени 30 минут при температуре 40°С в сухой камере.
Предварительно подготовленные, подлежащие контролю образцы, помещают между двумя стеклянными пластинами и затем нагружают весом 10 кг.
Стеклянные пластинки и вес хранят постоянно в сухой камере при температуре проверки. По истечении времени проверки образцы вынимают из сухой камеры и охлаждают на стеклянной пластинке.
Затем образцы пытаются отделить друг от друга, сначала образец, приложенный лицевой стороной к лицевой, и затем образец, приложенный лицевой стороной к оборотной.
Оценку проводят акустически и визуально.
Оценка:
2. Измерение стабильности размеров
Кусок обоев с точным размером 10×10 см отрезают точно параллельно или перпендикулярно длине рулона и одновременно намазывают точно 2 г хорошо разбухшего специального клейстера (Metylan специальный, соотношение навесок 1:20 в дистиллированной воде) и нанесенные количества контролируют по разнице при взвешивании.
Затем при включенном секундомере кусок обоев накладывают на стеклянную пластинку точно также размером 10×10 см, так что кромки обоев и стеклянная пластинка лежат точно друг под другом. Через временные интервалы 3, 5 и 7 минут после намазывания измеряют изменение в размерах по ширине и длине и устанавливают изменение в % по отношению к исходному размеру. Измерение проводят при нормальных климатических условиях.
II. Исходные вещества
III. Изготовление обоев из нетканого волокна с нанесенным слоем клейстера
Исходные вещества смешивают и затем с помощью сита рассыпают на увлажненные обои из нетканого волокна.
IV. Наклейка обоев
Обои из нетканого волокна с нанесенным слоем клейстера увлажняют таким образом, что проводят по ним влажной губкой. Затем в течение нескольких секунд обои из нетканого волокна с активированным слоем клейстера припечатывают к гипсокартонной пластинке. Затем они могут быть сдвинуты на ней. После этого приклеиваются они так прочно, что не могут быть сдвинуты с гипсокартонной пластинки ни в вертикальную, ни в горизонтальную позицию (через верхнюю часть).
Обозначения в описании
1. Нетканое волокно
2. Ванна с клеящим веществом
3. Ролики для нанесения
4. Поворотные вальцы
5. Прессовочные вальцы
6. Бумага - материал для верхнего слоя
7. Вальцы для тиснения
8. Прижимные вальцы
9. Ванна
10. Воздушный шабер
11. Отклоняющие вальцы
12. Направленное устройство для рассыпания
13. Похлопывающие вальцы
14. Широкая щель для отсасывания
15. Пневматический обратный подвод (возвращение)
16. Сепаратор для отделения твердого вещества
17. Устройство для распыления (форсунка)
18. Сушка
19. Устройство для резания
21. Стена
22. Пол
23. Рулон обоев
24. Устройство для вкладывания обоев
25. Парные вальцы
26. Вода
27. Полотно обоев
Изобретение относится к бумажной промышленности, в частности к обоям со слоем клеящего вещества на оборотной стороне. Описываются обои со слоем клеящего вещества, который содержит: А) эфир целлюлозы, переведенный в форму замедленного действия (ретард-форму); В) рН-регулятор для щелочной области более 8; С) способный к набуханию, нерастворимый в воде полимер со степенью измельчения от 5 до 2. Описывается также способ изготовления обоев. Полученные обои обеспечивают хорошую способность их к перемещению при выравнивании. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.
1. Обои со слоем клеящего вещества на их оборотной стороне, не клейким в сухом состоянии, но активируемым водой, отличающиеся тем, что слой клеящего вещества содержит, по меньшей мере, следующие компоненты:
A) по меньшей мере, один эфир целлюлозы, переведенный в ретард-форму (форма замедленного действия),
B) по меньшей мере, один рН-регулятор для щелочной области больше, чем 8,
C) по меньшей мере, один способный к набуханию, не растворимый в воде полимер со степенью измельчения от 5 до 2, измеренной на струйном сите ALPINE.
2. Обои по п.1, отличающиеся тем, что дополнительно содержат D) по меньшей мере, один разрыхлитель.
3. Обои по п.1, отличающиеся тем, что слой клеящего вещества содержит следующие компоненты в следующих областях концентрации в расчете на слой клеящего вещества в целом:
A) от 0,1 до 10 мас.%, по меньшей мере, одного мелкоизмельченного и переведенного в ретард-форму эфира целлюлозы,
B) от 0,1 до 15 мас.%, по меньшей мере, одного рН-регулятора для области от 9,5 до 11,5, в частности измельченного карбоксиметилкрахмала или соды,
C) от 0,1 до 10 мас.%, по меньшей мере, одного мелкоизмельченного и непереведенного в ретард-форму эфира целлюлозы или гуара (GuarHPG),
Е) от 60 до 90 мас.% измельченного набухающего крахмала,
F) от 0 до 0,5 мас.%, по меньшей мере, одного неионогенного смачивающего средства,
G) от 0 до 0,5 мас.%, по меньшей мере, одного консервирующего средства,
Н) от 0 до 3 мас.%, по меньшей мере, одного минерального наполнителя,
I) от 0 до 5 мас.% поливинилацетата в форме редисперсионного порошка.
4. Обои по п.3, отличающиеся тем, что дополнительно содержат D) от 3 до 15 мас.%, по меньшей мере, одного разрыхлителя.
5. Обои по любому из пп.1-4, отличающиеся тем, что компоненты клеящего вещества, указанные в пп.1-4, вводят в связующее средство, в частности в поливинилацетат.
6. Обои по п.1, отличающиеся тем, что слой клеящего вещества присутствует в количестве от 5 до 30, в частности от 10 до 20 г клеящего вещества по пп.1, 2 или 3 на 1 м2 обоев.
7. Обои по п.1, отличающиеся тем, что масса единицы поверхности связующего средства по п.3 составляет от 0 до 15 г, в частности от 5 до 10 г связующего средства на 1 м2 обоев.
8. Обои по п.6, отличающиеся тем, что слой клеящего вещества имеет профиль толщины, при котором края по ширине от 2 до 10 см в 1,5 раз толще, чем середина.
9. Обои по п.1, отличающиеся тем, что они также при контакте с водой стабильны в размерах, в частности, благодаря нахождению на волокнах, и должны быть в виде отдельного слоя или интегрированы в слой бумаги.
10. Обои по п.9, отличающиеся тем, что, по меньшей мере, один слой бумаги, каширован на нетканом материале из синтетических волокон как на носителе.
11. Обои по п.9, отличающиеся такой прочностью на разрыв, что также после сушки они полностью могут быть стянуты, таким образом могут быть стянуты сухими без остатков бумаги.
12. Способ изготовления обоев, по меньшей мере, по одному из пп.1-11, отличающийся тем, что в обычном способе изготовления обоев
a) оборотная сторона обоев увлажняется,
b) увлажненная оборотная сторона посыпается порошкообразной смесью клеящего вещества, указанной в пп.1-4 и
c) порошкообразный слой клеящего вещества опрыскивается водной системой, и затем следуют обычные стадии процесса, такие как сушка, резание, печатание.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что в процессе на стадии а) увлажняют следующей водной системой:
I. от 0 до 60 мас.%, по меньшей мере, одной дисперсии поливинилацетата с концентрацией твердого вещества от 30 до 60 мас.%,
II. от 0 до 30 мас.%, по меньшей мере, одного примерно 10% водного раствора поливинилового спирта,
III. от 0 до 5 мас.% диоксида титана в форме порошка, предпочтительно гомогенно диспергированного в воде,
IV. от 0 до 0,3 мас.%, по меньшей мере, одного неионогенного смачивателя,
V. до 5 мас.%, по меньшей мере, одного эфира целлюлозы,
VI. до 0,5 мас.%, по меньшей мере, одного антивспенивателя и
VII. от 0,1 до 1,0 мас.%, по меньшей мере, одного вещества, защищающего содержащиеся в емкостях лаки и краски от поражения микробами, при этом остаток представляет собой воду.
14. Способ по п.12, отличающийся тем, что порошкообразная смесь клеящего вещества в процессе на стадии с) опрыскивается водной системой связующих средств, в частности водной дисперсией с низкой вязкостью, целесообразно дисперсией поливинилацетата с содержанием твердого вещества от 20 до 55 мас.%, в частности от 30 до 50 мас.%.
| DE 10227871 А, 16.01.2003 | |||
| Фреза | 1985 |
|
SU1311862A1 |
| Пенный состав для обработки бумаги или обоев на ее основе | 1984 |
|
SU1281612A1 |
| СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОЕВ И ОБОИ, ИЗГОТОВЛЕННЫЕ ЭТИМ СПОСОБОМ | 2004 |
|
RU2259434C1 |
